理科生在修真界搞煉丹革命_第9章 拉格朗日求極值(1)
“偏導數控溫曲線”的功,將青嵐宗的“確控制”理念推向了前所未有的高峰。丹藥丹率、法煉製功率飆升,甚至連弟子們修鍊時吸納靈氣的效率都因環境參數的優化而提升。整個宗門瀰漫著一種“萬皆可量化,萬皆可優化”的自信氛圍。
然而,優化之路永無止境。許多現實問題並非簡單的“找到最大或最小值”,而是帶着各種各樣的約束條件。就像煉丹,你不能為了追求最高藥效而無限制提高溫度,否則只會得到一爐灰燼;就像布置聚靈陣,你不能為了追求最大靈氣濃度而無限制取靈脈,否則會損傷地脈基,竭澤而漁。
如何在這些約束之下,找到那個最優的平衡點?
這一日,負責宗門資源分配和任務調度的“執事堂”長老,頂着兩個黑眼圈,抱着一大堆玉簡賬本,愁眉苦臉地來找秦。
“宗主,您可得救救我們執事堂!”長老一進來就大倒苦水,“宗門現在攤子越來越大,弟子越來越多,任務千奇百怪,資源就那麼多!怎麼分才能讓總效率最高?怎麼安排任務路線才能總耗時最短?怎麼分配煉丹煉材料才能浪費最、品最多?”
“我們試過各種方法,拍腦袋決定、平均分配、按資歷、按功勞……覺都不夠好!總是有人抱怨分配不公,或者任務完效率低下,或者資源有浪費!”長老指着賬本上麻麻的數據,“你看,是這個月,因為任務路線安排不合理,弟子們白白多跑的路程加起來就能繞天玄大陸三圈!因為材料分配比例稍微偏差,浪費的邊角料都能堆一座小山!”
“我們覺好像有一個‘最優解’,但就是抓不住它!就像隔着一層玻璃看東西,朦朦朧朧,憋屈得很!”
秦翻看着那些數據,裡面充滿了各種限制:每個弟子的靈力屬、擅長方向、修為境界(決定了能接的任務等級和效率);每項任務的地點、難度、時限、獎勵;每種材料的庫存、屬、相生相剋關係、煉製損耗率;還有諸如“某弟子今天必須休息”、“某種材料庫存低於安全線不得用”等等千奇百怪的約束條件。
這是一個典型的多變量、多約束條件下的優化問題。
“你們遇到的問題,本質上是在尋找一個條件極值。”秦放下玉簡,眼中出了興趣的神,“不是在無限的空間里找最高點或最低點,而是在一條規定的‘路’上,或者一個規定的‘區域’里,找到那個相對的最高或最低點。”
“比如,”他隨手畫了一個簡單的示意圖,“你想找到一座山的最高點(無條件極值),很簡單,爬到山頂就行。但如果規定你只能在半山腰的一條環山小路上走,那麼你能到達的最高點(條件極值),就是這條小路的海拔最高。這兩個點,通常不是同一個。”
長老聽得似懂非懂,但覺抓住了點什麼:“對!對對對!就是這種覺!我們就是被各種規矩(約束)綁住了手腳,找不到那條‘環山小路’上的最高點!”
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