“山地”是什么?可以设置吗?(J矩阵与FPGA)

Thrimatter三态生物
2025-12-15 09:13:31
人工智能
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算法解析

1.“山地”是什么?它就是“问题说明书”
这片复杂崎岖的山地,不是用泥土石头做的,而是用数学规则和电子信号“编织”出来的。它的正式名称,就是我们之前提过的 “J矩阵”。


J矩阵 = 地形设计图:您可以把它想象成一张极其详细的 “地形等高线地图” 。地图上的每一条等高线、每一个海拔标注,都定义了两只萤火虫(两个光脉冲)之间的关系。


如果地图上标明1号点和2号点之间是一道深谷,那就代表它们俩“脾气不合”,系统演化时会倾向于让它们一个在谷这边(亮),一个在谷那边(暗)。


如果标明是一座山的同一侧缓坡,那就代表它们俩是“好朋友”,系统会倾向于让它们处于同一海拔(同时亮或同时暗)。


 


2.如何“设置和改变”这片山地?
这个过程,就是我们 “把实际问题输入给计算机” 的过程。它分为三步:


①问题翻译(绘制设计图):


你有一个实际问题,比如“怎么安排物流路线最省钱?”或者“怎么设计分子结构最稳定?”。


科学家或工程师会用数学方法,把这个问题翻译成一张对应的 “地形设计图”(J矩阵)。


这张图定义了所有变量(萤火虫)之间复杂的“亲疏关系”。


②加载图纸(交给总指挥):


这张画好的“地形设计图”(J矩阵),会被加载到整个系统的总指挥——那个“外挂大脑”(FPGA) 的存储器里。


③实时塑造地形(大脑指挥反馈):


这是最关键的一步!当萤火虫们开始在圆形跑道里飞行时,“外挂大脑”就依据这张内存中的“设计图”,来执行它的核心任务:


它的“眼睛”看到:1号萤火虫亮,2号萤火虫也亮。


它查“设计图”:图上写着1和2之间是“深谷”(应相反)。


它下指令:“遥控喷壶,给2号来一束让它变暗的反馈光!”


在这个瞬间,对于正在飞行的萤火虫来说,1和2之间的那道“深谷”就真实地起作用了! 整个复杂的山地地形,就是通过外挂大脑对每一次观察的实时判断和反馈,被动态地、一刻不停地“塑造”和“强化”出来的。


 


3.总结:一个更生动的比喻:交响乐团
山地(J矩阵) = 乐谱


乐谱上写着:小提琴声部(1号)和长笛声部(2号)在这一小节是和谐的三度音程(相互吸引);但小提琴和定音鼓(3号)在这一节是冲突的不和谐音(相互排斥)。


外挂大脑(FPGA) = 指挥家


他眼前放着乐谱(J矩阵),耳朵听着乐团的实时演奏(探测器信号)。当他听到小提琴和长笛音不准时,就立刻给长笛乐手一个眼神或手势(反馈光)进行纠正。他根据乐谱,实时地协调着整个乐团。


每次演奏不同的曲子,就是更换不同的乐谱(设置不同的J矩阵)。指挥家(FPGA)的能力不变,但他会根据新乐谱,引导乐团奏出完全不同的和谐之声(最优解)。

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