第二十五章.球坐标系

《奶奶的机器人九号三城迷雾》法慧生/著, 本章共8383字, 更新于: 2024-03-26 15:09

机器人研究所动平衡研究室。上班时间大家都在忙，刘工为了优化动平衡算法，忙得侧面头发又薅掉了不少。自从丁琪琪被迫加入了算法组，关进了小房间，一天天的盯着屏幕修改、测试、找BUG。

“薅头发，薅~薅~薅~，薅秃了算！”，丁琪琪边嘟囔着，边薅自己的头发，可郁闷坏了。有时候看着程序执行代码，想起前面的忘了后面的，刚明白了后面的，前面的又忘了，这不，前面后面都想清楚了，调用的函数是怎么工作的，又忘了。。。“晕，集中精力，继续，薅头发！”。

这时，宁雪又跑来找丁琪琪了，“脑大，脑袋大，你在这里干什么嘞~？”。

丁琪琪感觉到，宁雪已经距离自己不到一米了，头都不抬地挤出一句，“滚！雪球！”。

“好，滚了啊！。。。哎，我又轱辘回来了”，宁雪超级没皮没脸，把一摞资料放到丁琪琪桌子上。

丁琪琪生气了，“嘭！”拍了下桌子，大声说道：“宁雪，你又滚回来，还真成雪球了，你也不胖呀！”。

“老大，你看我这身材，再怎么说也不是雪球呀！”，宁雪秀了秀身材。

丁琪琪“腾！”地站了起来，丁琪琪指着宁雪的脑袋，“雪儿，你身材不像球，脑子里面就是一个球，还滚来滚去的，你的脑算法就是一个球儿~~算法！球儿~~算法”，重点突出了‘球儿算法’三个字，说完，气哼哼地看着宁雪。

这时，突然传来，“好！”一声称赞，把丁琪琪和宁雪吓了一跳。

原来是坐在角落里的刘工，突然爆发了，也从座位上“腾！”的站了起来，“太好了，丁琪琪，你说的太好了，你太了不起了，好！”，。

“老刘，不带你这么欺负人的，我哪得罪你了”，宁雪不干了。

“我没说你，我说的是丁琪琪，丁琪琪你说的球，太好了，可解决我的大~问题了，太好了”，刘工先强调了一个‘大’字，又强调‘太好了’三个字。

“看，雪儿，你现在不只是影响我工作，你都成了我们部门的大问题了，你绝对有潜力成为咱们研究院的大问题，还不快消失，雪球！”，丁琪琪开始轰人了。

“不是，琪琪，不是说宁雪，说的是你，你帮我解决了一个大~问题”，刘工赶忙插了一句，替宁雪解围。

“看，老刘都说了，不是我吧，老大”，宁雪摊手看着丁琪琪。

“就是你！”，丁琪琪狠狠的瞪了宁雪一眼，然后转身对着刘工问道：“刘工，你说，需要我帮你解决谁？”

刘工看着活动手脚的丁琪琪，有点儿疑惑，“什么，谁呀！你帮我解决大~问题了，我这么多天考虑的问题，你刚才一句话，帮我解决了”。

宁雪接着话茬，“什么问题呀？，老刘，我们老大可不是一般人，上大学，我们俩。。。都是二班的”。

“来来来，丁琪琪，你过来，过来看一下，看我电脑这里”，刘工招呼着丁琪琪到他的电脑前。

宁雪先跑了过去。

“脑袋，起开！刘工让我看，你比我凑过来的还快”，丁琪琪扒拉开宁雪的脑袋，看了一下屏幕，问：“怎么了？”

刘工指着屏幕，“看这些，这些是针对核心重心信息元的力信息元，八个象限都有，你发现什么没有？”。

“怎么了？”，丁琪琪还是没有看明白。

刘工故作神秘地解释道：“球呀，你没有发现，当所有的力信息元的影响，可以在一个球面的时候，就很方便计算动平衡的状态呀！。。。还没看出来？”。

“是~哈~！”，宁雪附和了一句，引来刘工刮目相看。

丁琪琪白了宁雪一眼，“你看出来了？你哪点儿看出来了？这些信息元点明显不在一个球面上，刘工说的是力信息元全部计算转化后的影响，如果可以分布在一个球面上，如果可以。。。”，强调了“如果可以”四个字。

“琪琪说的非常对，我这还没有转化呢，宁雪你怎么看出来的，看看你老大，琪琪是知之为知之，你是不知为知之”，刘工。

“老刘，什么吱吱吱吱的，瓦也看出来了！”，宁雪继续狡辩。

“shut up，sit down，please go out，宁雪你再胡闹就out”，丁琪琪生气了，转身对刘工说：“刘工，我们继续”。

“对，go out啊！”，刘工附和了一句，指着屏幕继续说道：“琪琪，我们继续，你看转化完的力影响，我们把这些调整到一个球面上，就更好计算力影响的平衡了”。

丁琪琪看着刘工操作了几下，“确实啊，你确实把它们都拉到一个球面上了，挺好玩的，又怎么了？”。

刘工直起身说道：“我们需要呀，如果多元关联拟脑公司那边，可以提供一个球坐标系，我们很多算法优化的难点都解决了，甚至可能不需要预设态去解决行动中的动平衡问题了”。

丁琪琪问道：“您用球坐标系怎么解决行动问题呀？”。

刘工解释着，“你看我这边操作，我们假设一个平衡的球面状态，如果动一个力信息元，那么就会产生一个脱离球面的信息元点，这时只要在球面的对面去调整信息元点，重新回到球面就可以了”。

“怎么调整呀，以核心点为中心对称吗？”，丁琪琪。

“算法优化，你说的也需要，不过我们也可以，以【球面】对面的点位置产生切面，以切面为对称，产生负向作用力，总之所有方法都可以，只要有球坐标系，很多算法都会简化的”，刘工。

现在的丁琪琪已经逐步成为技术精英，“明白了，就是提供球坐标系转化，我们可以利用球坐标系优化所有可以优化的算法”。

“对呀，你理解了，先不要管怎么优化算法，也不要管有多少算法需要优化，先引入球坐标系，这样，后续就有优化算法的基础了”，刘工。

丁琪琪追问：“您刚才说的不需要预设态，我觉得还是需要预设态的呀，与前面的区别就是坐标系改变了，可还是预设态计算呀？”。

“对！对！对！是先预设一下行动产生的非平衡力，但是，你没有发现，在这个球坐标系里，很多计算都简化成球了嘛！球~！”，刘工说话时，用手比划着球，还晃了晃。

“是，我刚才看见了，够球的，而且这些球面可以直接参与计算，至少球面信息元点以原点为核心点对称计算，这一点就简化了不少算法”，丁琪琪也点头认可。

此时，刘工露出一副谄媚像，殷切地看着丁琪琪，“怎么样？老大，琪琪老大，你刘哥请你帮个忙”。

刘工的一声“老大！”把宁雪激活了，“呦，老刘，你也认老大了，排我后面啊，以后你就是我的小弟了”。

听到宁雪又插话，丁琪琪扭头阴着脸看着宁雪，不说话。

宁雪知趣，“知道了，老大，再多话我out”，赶紧在嘴边，比了个拉拉链的动作。

“刘工呀，你说，我说你什么好呀，你完全可以科室讨论，然后提出需求上报院里，然后。。。。”，丁琪琪帮着刘工理流程。

刘工等不及，直接打断，“然后，院里领导讨论，然后，把需求传给多元关联拟脑公司，然后，多元的工程师分析需求，然后，上报给多元上级领导，然后。。。”。

“对！然后”，丁琪琪看着刘工。

“然后。。。我觉得路径比对择优，通过你丁琪琪上报你哥，你哥上报你爸，OK了，路径择优算法，请打电话，老大”，也不知道，刘工这是命令还是请求。

宁雪不合时宜的递过来了电话，丁琪琪撇了撇嘴，无奈的拨通了林久浩的电话。

电话刚通。。。“哥，他们要在宁雪的脑袋里装个球，啊不，要在机器人脑袋里的多元关联拟脑模型里面装个球”，丁琪琪开门见山，不废话。

“宁雪，脑袋装个球，脑袋里不是本来就有球吗？”对面林久浩。

“我不干。。。我脑袋里没有球”，宁雪冲着电话喊。

“宁雪，我就知道你又偷听，给你听，给你听”，丁琪琪按下了免提。

“我说的不是宁雪，是你说的，在多元关联拟脑模型中的球，是不是球坐标系的事情？”林久浩。

“对呀，哥，你怎么知道的？”丁琪琪。

“就是知道呀，本来就有，三维坐标里面的向量线段两个角度一个距离，很容易就转化到球坐标系呀！”林久浩。

丁琪琪转身看着刘工，“刘工，本来就有，你不会用”。

“没有呀，我在菜单里找不到这些应用和函数，尤其是球面统计分析部分”，刘工。

丁琪琪又转回来问：“哥，刘工说没有”。

林久浩解释道：“这就像盖房子的砖都有，但是，还没有做成房子”。

刘工理解着问道：“就是在模型底层都有这些功能，不过，没有提供给我们使用者使用的界面，对吗？”。

“不全是，包括使用者需要的一些底层函数也没有编写”，林久浩。

“既然底层模型都有了，为什么不顺手编出来？”，丁琪琪也没理解。

林久浩赶紧解释：“老爸在做通用算法的时候，曾经包括各种坐标系，信息元在各种坐标系中，是可以自动转换的。然而，由于时间不够，所以先做了紧迫的事情，不过5.0版本中会做这部分功能”。

“哦，就是5.0版本解决，刘工听到了吗？。。。果然是最短路径”，丁琪琪还嘟囔了一句。

电话对面的林久浩听见了，“什么最短路径？”。

丁琪琪不情愿地答道：“刘工说，让我告诉你，就是解决问题的最短路径”。

“其实，你们刘工可以通过科室讨论上报需求，传递给多元。。。。”，林久浩也帮着刘工理流程。

丁琪琪冲着电话大声说：“哥，刘工选了最短路径，路径比对择优的最短路径，就是我打电话给你，你解决问题，这是最短的”。

“哦！哦！哦！明白了，5.0版本里有，你现在直接告诉刘工吧，这也是最短路径”，林久浩。

“他在边上听着呢，哎！最短路径，你都听见了”，丁琪琪的电话是免提的。

刘工又大声对着电话，提出一连串要求，“听见了，另外再增加一个球面信息元区域捕捉函数，一定要可以无级缩放的，而且可以自动计算合力影响，自动计算力和及力臂和的，自动设定条件的，自动的。。。”。

“刘工，你太过分了吧？”，丁琪琪瞪了刘工一眼。

刘工不理会丁琪琪，冲着电话说道：“很重要的，是吧，琪琪她哥”。

电话对面，“我知道，你是要在做行动动平衡的过程中用，就是当一个行动或者外力出现，打破动平衡，这时，球面对面对应的不是一个特定信息元，而是由多个力信息元一起反馈负向力及力臂合，就需要能够捕捉到这些信息元组，是不是这个意思？刘工”。

“对，这沟通的，宁雪是说了也不明白，丁琪琪是说了才明白，琪琪哥是不说都明白，厉害”，刘工赶紧吹出一个彩虹屁。

“不过~~”，林久浩解释道：“多元只做通用和底层的模型函数，但是，这些不是通用的函数，是您们专用的函数，其实这些函数应该由专业的人员来编写”。

“哦，确实需要我们专业的人来编写”，刘工思考了一下，“专业的人员，专业的人员。。。好，丁琪琪，这项伟大的任务交给你了”，找了一圈，又回到丁琪琪头上。

“刘工，你这是耍诈呀，太狡猾了吧！”，丁琪琪想揍人。

电话对面，“等等！”，林久浩改口了，“这个函数也不能算是完全专用的，我考虑一下，多元编写吧，其实这个函数以前有，改一下就可以使用”。

“哦，那太好了，果然路径最短就最优呀！5.0版本我们等着”，刘工。

“5.1版本吧，刘工，您要的那些函数，编写测试也要时间的”，林久浩。

“能不能。。。”，刘工刚要继续提要求。

这时，“对，就是5.1版本，定了！”，丁琪琪终于又发威了，不能被刘工一直占便宜。

就这样，刘工占了最短最优路径的便宜后，电话挂了，丁琪琪气得要离开。

这时，刘工拉着丁琪琪不让走，继续说道：“你俩活宝，我告诉你丁琪琪，你的球，啊不是，宁雪的球。。。也不是，这个球，你知道帮我解决了多大的问题”。

“你说吧，刘工，不就是不用预设态了，不用多元了，不用拟脑了，不用。。。”，丁琪琪快被烦死了。

“谁说不用了，都用，我告诉你一个东西，你就明白了”，刘工说着说着，突然，单腿跪在地上。

“给我们下跪了，老刘！你又出什么幺蛾子？”，宁雪不客气。

“宁雪，你一边out去”，刘工对着丁琪琪解释道：“琪琪，看明白了吗？我跪着也是平衡态”。

“怎么了，你头顶上的头皮也挺平的，怎么了？”，丁琪琪看着一个大秃顶，还是没明白。

刘工问道：“这个平衡态你喜欢吗？”。

突如其来的不适，丁琪琪爆发了，对着刘工大声吼道：“跟我有什么关系，你下跪也跟嫂子下跪去，她喜欢”，气得说话都结巴了：“有，有，有。。。话快说”，本来要说“有屁快放”，感觉不雅，临时改了。

此时，刘工也严肃了，“你知道机器人的舒适姿态吗？”。

丁琪琪答道：“知道呀，就是机器人在完成工作动作后，恢复到一个舒适的平衡姿态，而不是最近的平衡姿态，怎么了？”。

宁雪插了一句，“老大，什么叫舒适姿态呀，老刘给他老婆下跪，是不是老刘特别喜欢的舒适姿态呀？”，她好像真不知道。

“去，滚，雪球同志，刘工，我替你骂她了，你给雪儿解释解释吧”，丁琪琪怒斥了宁雪，然后把解释工作推给刘工。

刘工对着宁雪解释：“宁雪，一说你肯定明白，你直立的姿态，垂手抱肩等，都是舒适姿态，就是机器人完成工作后，需要还原的姿态。。。例如刚才，我是机器人”。

“你就~是一个机器人”，宁雪不合时宜地插了一句。

“傻特阿泼，住嘴”，丁琪琪。

不以为然，“继续啊，我不生气。。。宁雪你刚才看到我蹲地上的姿态了吧，你就想你如果是机器人，你完成了系鞋带，然后，最后的平衡态，是不是蹲着？”，说完，眨着大眼睛看着宁雪，希望宁雪说“不是”。

“机器人需要系鞋带吗？没听说过，切~”，宁雪一脸不屑。

丁琪琪看不下去了，瞪了一眼宁雪，“捡东西行了吧！，捡东西行了吧！！刘工问你‘是不是’，较~真~，有必要嘛！”。

宁雪继续问：“哦！，捡什么东西？”。

“滚！”，丁琪琪真急了。

刘工倒是好耐心，“不生气，不生气，宁雪，我们继续啊，不管干什么，你就说你会不会保持那个蹲的姿态”。

宁雪赖了吧唧地说道：“不会，舒适嘛！我会站起来，找个地儿躺~着~”。

“算了，还是换一个人吧，琪琪，你是不是会站起来选择一个常态舒适姿态？”，这回，刘工对宁雪彻底放弃了。

“对呀，谁会一直跪着，我们又不~是~你~”，丁琪琪拉着长声说完，还‘噗嗤！’一声笑了出来。

“我不生气，不生气啊，琪琪，你的理解没问题，问题是怎么返回这个态？”刘工。

“原来怎么返回这个态的，就怎么返回这个态呀！”丁琪琪。

刘工解释道：“原来是设定一个平常姿态，平常姿态是固定的方式，返回的时候就像重置，因为你知道了现在的姿态，然后用设定的固定执行流程的行动组，完成返回常态，我就把这个舒适姿态叫常态了”。

丁琪琪继续问：“现在呢？现在不行了吗？”。

刘工反问：“你先想一下，还能不能用固定的流程返回常态？”。

“能？啊~~，巴能，因为以前是针对固定姿态返回固定常态，使用固定流程的”，丁琪琪明白了。

“对喽！例如以前，常态为A，某一个姿态是固定的B，由于是固定姿态，所以我们可以定义固定的流程β动作组，完成从B到A的返回”，说话的时候，刘工还模仿着机械动作演示。

“这机器舞跳的！”，宁雪在边上乐。

“闭嘴！”，丁琪琪又瞪了宁雪一眼，然后说道：“对，以前我们是对机器人定义姿态，就是机器人只能做百十来个动作，其中常态只有一个，机器人不管怎么动，都是这个固定动作集合中的一个，如果最终是B50的这个动作，那么可以用β50这个流程返回常态A，现在我们用的是智能动平衡，所以就没有β集合了”，丁琪琪一口气说完。

“那，是不是？机器人，也无法，测定自己的姿态了？”，宁雪不甘寂寞，终于问出了一个技术问题。

“可以！”，丁琪琪厉声回答，又严肃地瞪了一眼，宁雪立刻把嘴闭上了。

“宁雪，可以，机器人可以测定自己的姿态，但是，找不到对应的β组。。。找不到”，刘工说完，还不忘挑衅似的看着宁雪，心想‘你不知道为什么’。

丁琪琪看了眼得意的刘工，又看了眼受气包一样的宁雪，没好气的问：“雪儿，你是不是还想问，既然知道了自己的姿态，又知道要去的常态，为什么就没有中间的过程β了，是不是？是不是？是不是？”。

宁雪被逼问得胆怯了，闭着嘴，点了点头。

丁琪琪接着说道：“因为原来的姿态是定义的，例如就100个，所以返回常态A的固定过程也是可以设定的，就有了设定的100个固定β动作组集合。但是，现在用了智能动平衡，姿态呈现多连续性函数叠加状态，所以无法做出针对性的返回流程，是不是这样。。。刘工？”，又反身问刘工。

“对，非常对，我们继续讨论，你跟宁雪说再多，她也不明白”，刘工对宁雪没好气。

“老刘，你，你，你说的还真对！”，宁雪也没脾气。

“刘工，那现在怎么办？对了，你刚才说用球怎么了？”丁琪琪。

“现在我们是计算动平衡的，虽然没有定义的过程β动作组集合，但是，机器人可以自己行动，返回常态”，刘工。

丁琪琪想起来了，“对呀，机器人自己返回常态就行了，前一段时间不是就这么做的吗！”，前一段时间讨论过这个问题，原路返回法，设定动作预设态再计算返回法等等。

“原路返回法？你做了一组动作，最终还要把这一组动作反着做，然后返回？短行程的可以，长行程的，太可笑了吧！设定预设态再计算返回法，这个可以接受，但是问题来了，你怎么算最短动作路径？”，刘工说最后几个字的时候，显得很神秘。

宁雪很敏感，提醒丁琪琪：“又是最短路径，老大，老刘又提最短路径，小心！”。

“闭嘴！”，丁琪琪打断宁雪，继续讨论：“老刘，我们继续，就是闭环路径计算返回，比较多个满足条件的闭环路径，最短择优”。

“琪琪，你再想想，我们是怎么判断路径最短的？”，刘工继续装作神秘。

丁琪琪脱口而出，“路径权重综合值，比较，选择最小”。

刘工继续说道：“对，但是，你再想想，如果我们计算动平衡出来的动作是无限的，是多连续性动作叠加作用平衡态的情况，把所有动作结束姿态和舒适态用函数分布在一个球面上，【这里用舒适态不用常态，因为舒适态也是无限的】，这些态本身带有路由权重，再把舒适态设定到这个球的一个区域，例如，球顶部一个切出的部分球面，记住动作组路由权重这个关键，然后其它的姿态在球面的其它地方，你想想，我们怎么返回舒适态”，刘工一口气说了一大堆，然后看着丁琪琪和宁雪，接着捡软柿子捏，说了句：“宁雪，你想想！”。

“想想，想想，如果，立体球，切开，舒~适~，球，舒适球。。。啊！”，宁雪在努力想，突然叫了一声。

原来是，丁琪琪打了宁雪后背一下，“宁雪！你别想了，你真是个大~聪明，把有用的关键词都滤掉了，就剩下个舒适球了，满脑子的舒~适~球！”。

“丁琪琪，你想，你来想”，刘工催促丁琪琪。

丁琪琪大声拒绝，“我不敢想！”。

刘工问道：“为什么不敢想”。

“我知道你想什么，你肯定又憋什么坏水，你自己想吧，你觉得怎么对，你就自己怎么想吧！”，丁琪琪不想理刘工。

刘工看到丁琪琪不解话茬，“对，琪琪，你说的对，假设一个点在球面的某个区域，非舒适区，那么它反向连接舒适区最近的一个点，最短路径怎么走？”，自己说出答案，还把帽子扣在丁琪琪头上。

“我怎么又说的对了，我什么也没说呀！”，丁琪琪小声嘟囔着。

“啪！”，这时，宁雪突然一拍桌子，“直线，直接把两个点连接成一条直线，两点之间直线最短”，宁雪这回知道了。

“我用你回答了吗？”，丁琪琪斥责宁雪，还瞪了一眼。

“我~我~，我回答错了吗？两点之间不是直线最短吗？难道还有超时空跳跃？”，宁雪被瞪的，有些二乎了。

刘工肯定地说道：“对，宁雪说的对，直接连线，两点之间直线最短”。