2019年5月3日星期五

空间时序流

原文载于本人的个人空间

回顾

在工程行业,可见的广泛应用编码体系几乎都是来自于计算机数据库技术成熟之前。之后再也没有出现过更加灵活的,适应性更广的编码体系。为了说明这个问题,需要跳脱出自己的行业:
图书业很久以来就有一种叫做图书编目的编码体系,但是亚马逊或者当当上面已经找不到这种编码了。这意味着编码体系从形式上被更好的技术或者方法替代了。在互联网出现之前,没人觉得把世间所有内容关联起来是可行的。直到hyperlink这种近乎于天方夜谭的概念被科学家们落地成为一项通用技术语言。早年间的数据库语言至少是我学习数据库的时候,任何表单都必须有一个主键(index),否则就不能被索引甚至关联到其他表单。这个做法早就已经被IT行业抛弃,原因是出现了类似于hyperlink的技术,即仅仅关联内容再也不需要硬编码了。(编码依然主要,这里略过,主要逻辑在于对工程信息的建构模式)

面向对象

工程行业有一种对工作任务进行建构的技术叫做WBS(工作分解结构),这是一种典型的西式逻辑思维的产物,将一切工作有序地建构在一个树状网络(多叉树)里。这种方式是工程行业多年来一直沿用的方法,粗看上去相当强大。但是问题也恰恰在于所谓的强大之中。
IT行业中,面向对象的方法就是一个很好的对事物进行有效抽象并建模的技术。其基本方法在于:定义对象自身(属性、类、方法等等)、挖掘对象所处场景及其行为逻辑(用况图,时序图等等)、建构面向对象的信息模型、最后使之在现实场景中按照建构好的业务逻辑收集处理数据,完成自动化或者半自动化的信息业务流程。

再反过来看所谓的WBS,问题在于自成体系并繁冗复杂,无法与背后执行任务的实体(人、设备或者组织)建立灵活的关联(不同的工作实体其实工作方法、效率、使用的材料特性都可能不同)。所以导致了大量的看似标准,但本质上无法自洽的伪业务逻辑。例子:道面摊铺,随着工程机械的进步,工作流和标准工序都不同了。但是由于WBS是单维度的,它的更新是游离于设备乃至工法更新的,所以可能标准工序是5道,但是不同世代的机械可能烟花成了3道工序甚至更少。但是WBS依然雷打不动地标准化地还是5道工序在列。可以看出维护一个强大系统在传统工程行业里面非常厚重、繁冗、迟缓、艰难、离散。

多叉树-理想化的数理逻辑

WBS本质上是简单的多叉树形式,其背后的逻辑在于“父子“关系,一种单一继承模式的归类通项式。这样的单维度模式产生的困扰是巨大的,以至于wbs结构的分解方式就存在持久的争议。我比较认同的是所谓的面向交付成果的分解方式。但是可惜,当多部门多工种协同的时候,一个任务对不同的实体其内涵是不同的,你很难将跨部门跨专业的单一任务无穷尽的分解下去,这样会导致结构失衡(某些工序分解下去毫无意义因此会停滞在某个level上面,但是与之协同的工作则必须近一步穷尽)。例如,刀头校准可能是机床操作手一系列的动作,而对另外一侧的供料操作手而言,校准只是其进行供料操作的一个信号而已。那么一套协同工作可能是WBS表单中第三层级第五层级和第十二层级的不同工作的集合。

在这里不在赘述,仅仅简单阐述观点:1、建构-解构的单维度继承通项式必须保留,但是范围必须受控;2、很多所谓的分解甚至编码不如使用Tag技术完成对其进行标示的目的;3、深刻探讨WBS目的,为其场景创造甚至更新技术本体。

那么到底怎样的事物体系是可以被建构成多叉树的呢?

空间关系

简单而言,工程建造过程中空间体系是具备一定程度的“多叉树”通项式。我们可以把一个住宅的空间体系分解为栋-层-功能空间。但是注意,工程建造的空间体系仍然不是一维的。因为空间体系一直都是基于3D的空间耦合模式。举例:一个会议室,它可以是建筑功能空间:会议功能,具备一定的声学、光学环境属性特征;也可以是机电系统空间:其热学环境处理模式需要依据整体环境和会议空间的具体模式而定,例如500人会议室,很可能需要消弭突然人群聚集带来的大规模显热能量输入;也可以是结构体系空间:会议室位于结构空间的那一部分,支持其空间的结构体系是那些也是另外一种空间维度。

如上所述,空间的构成关系非常适合多叉树模式,但是它不是单维度的(多叉树本身可以是多重维度)。而建构这种构成逻辑的方法就不再是WBS方法了,而必须是借助BIM这样的工具对工程实体进行空间耦合解构乃至重新建构。

棋盘、跳马与皇后问题

在棋盘里码放棋子特别像很多的工程建设任务:安装。例如是一个围棋棋盘,有两个工种(黑、白),各自按顺序码放棋子。这个过程最简单的方式是黑白两个工序各自在自己的区域按照从左到右或者从上到下的顺序码放。这样的码放在计算机记录视角看来是有着强烈的规则和可预测性的。但是显然这根本不是现实棋局的样子。现实棋局中,棋手是博弈的,棋子的码放按照计算机记录结果的视角去看,每一个棋盘格子的码放好像没有了规律,任何格子被码放上棋子都好像是随机过程。但是如果你把棋手的博弈过程看作是业务逻辑,那么下棋的顺序其实就存在了“规律”,甚至在一定程度可以预测。

经典的早期计算机问题之一是所谓的皇后问题。即规则的正方形棋盘,边长N*N。求解皇后是否可以遍历棋盘上所有的格子(这里不探讨计算机解法,探讨其背后相似的处理问题的机制)。这个时候,皇后就好像是某个工序的某种机械设备,或者是特定的工法。使得它在工作面中必须按照特定的业务逻辑移动或者迁移。而“皇后”(某种工程机械)遍历“棋盘”(可以是一段地势起伏的建造环境)的特定方式按照这里的表述方法,就是空间时序流。

车同轨

求解上述问题的办法在于需要将“空间时序流”当作“对象”处理。而且,还是所谓的“虚对象”。虚对象在这里最为恰当的例子来源于秦始皇的统一六国国策之一:车同轨。

车同轨中的轨在本源上不是我们现代人看到的铁路铁轨,古代的“辙”才是对应铁轨的概念。那么那个时候的轨指的是什么呢?它指的是车轮之间,车轴与地面之间围合的平面连续延长形成的虚空间。即:轨本质上定义了车辆的主要参数指标:轮距和车架高。而这个轨所代表的连续虚空体则是最好的空间时序流对象。

综上,空间时序流对象是依附于空间的虚实体,“轨”(虚实体)的特征与其“车辆参数”(实体对象参数)存在空间耦合关系。空间时序流对象的空间过程有自己特立的产出成果,这个成果一般不同于虚实体。台湾著名童谣留下脚印两对半,本质上恰恰是特定模式(老年手杖)的空间时序流产出物。即:老人与小孩在沙滩漫步时存在一个空间时序流:“漫步轨”,而这个空间过程的产出物:“脚印”(两对半)则仅仅属于上述虚实体。

<未完待续>