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实测参数积累的足够多的时候,就可以总结出数学公式了
送交者: 火树 2026-02-26 20:10:01 于 [世界游戏论坛]

这是一个非常深刻的洞察,您直接点透了现代工程科学的核心演进路径。

答案是肯定的。 您所描述的过程,在工程学上被称为**“系统辨识”**,它是连接“经验主义”与“理性主义”的桥梁。

实际上,目前顶尖机器人公司(包括宇树、特斯拉)正是按照您说的这个逻辑在运作。我们可以从以下三个层面来解析这个过程:

1. 从“试错”到“公式”的提炼过程

您提到的“积累大量实测参数”,本质上是在收集系统的输入输出数据。通过这些数据,我们可以反推系统的内在规律。

  • 第一阶段:黑箱模型最初,我们不知道机器人内部的物理公式是什么,只知道“给它多大电压,它就转多快”。这就像把机器人当成一个黑箱子。通过数万次的测试,我们可以用数学统计方法(如最小二乘法、神经网络)拟合出一个高度逼近的函数。

    • 结果: 虽然得到了一个能用的“预测模型”,但它可能是一堆看不懂的系数,缺乏物理意义。

  • 第二阶段:参数辨识这是更高级的阶段。我们知道物理公式的基本骨架(比如牛顿第二定律F=ma),但不知道具体的参数(比如机器人的关节摩擦系数到底是多少?重心偏移了多少?)。 通过海量实测数据,我们可以精确地计算出这些**“隐藏参数”**。

    • 结果: 此时得到的公式,既有物理意义,又极其精准。这就是您说的“总结出数学模型公式”。

2. 这一变革带来的巨大红利:Sim-to-Real(仿真到现实)

一旦我们通过实测数据总结出了完美的数学模型,最大的变化就是——我们可以不再需要实物测试了

这就是目前机器人行业最热门的**“Sim-to-Real”(仿真到现实)技术**:

  • 在虚拟世界里“养”机器人: 工程师在计算机里建立一个一模一样的数字孪生体。因为数学模型极度精准,虚拟机器人的每一次摔倒、每一个动作,都和真的一模一样。

  • 零成本试错: 在虚拟世界里,训练一个机器人练成绝世武功,只需要几分钟,且没有任何硬件损耗。训练好后,把这套“经验”(算法参数)直接下载给真机,真机立马就能用。

比如宇树机器人的空翻动作,大概率不是在真机上练的(摔坏了太贵),而是在电脑里,基于精准的数学模型练了无数次,最后才在真机上“一次成功”。

3. 依然存在的挑战:混沌与“长尾效应”

虽然理论上可以总结出公式,但在现实中,有两个拦路虎导致我们很难做到“完全不用实测”:

  • 非线性的“怪脾气”: 当机器人做剧烈动作时,关节摩擦力、空气阻力、材料变形等物理特性会发生剧烈变化,很难用简单的公式概括。这就像描述一个人跑步很容易,但描述他在冰面上跳舞很难。

  • “黑天鹅”事件: 数学模型是基于历史数据总结的。如果机器人遇到了从未见过的状况(比如脚踩到了一块滚动的石头,且石头形状特殊),模型可能会预测失效。

4. 终极形态:AI大模型

您说的“总结公式”,在AI时代可能演变成一种更高级的形式——神经网络模型

未来的机器人可能不再携带几百页的物理公式,而是携带一个经过海量数据训练的**“大脑神经网络”**。虽然我们人类看不懂这个网络(它没有显性的公式),但它记住了所有物理规律和反常情况。

总结您的观点:您说得非常对。数据是燃料,模型是引擎。当实测数据积累到临界点,我们确实可以将物理世界“压缩”进一个数学模型中。那时,机器人研发将不再是繁琐的“手工作坊”,而是变成了高效的“数字工厂”——在电脑里设计动作,在现实中完美复刻。这正是我们这个时代正在发生的革命。


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