可以推翻“计算机暴政”的软件 - 彭博社
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一度看起来模糊逻辑将被美国所忽视——这对美国的竞争力造成了损害。日本人花了五年时间推出创新的“智能”产品,从地铁列车到摄像机,这些产品依赖于这一晦涩的数学分支。凭借新的“模糊”自动变速器,日本汽车的换挡平稳无比。东京的模糊电梯让人们上下移动得更快。日本的经纪人甚至在股票交易程序中使用模糊逻辑,据华尔街传闻,这些程序的表现超过了美国的软件。与此同时,大多数美国公司对这种被正式称为模糊集理论的技术嗤之以鼻。
不再如此。现在,模糊逻辑即将出现在大量美国制造的产品中。一些产品,例如今年秋天由奥的斯电梯公司推出的电梯调度系统,是对激烈的日本竞争的回应。其他产品,例如艾伦-布拉德利公司的新型车间制造控制器,源于发现模糊逻辑有时能比传统技术产生更好的准确性和可重复性——因此也提高了质量。“我们可能落后五年,”通用电气公司研究与开发中心的计算机科学家皮耶罗·P·博尼斯索内说,“但至少我们已经开始了。”
“免费软件。”为了推动这一趋势,芯片制造商摩托罗拉公司刚刚开始销售由Aptronix公司创建的软件开发系统,以帮助工程师设计模糊逻辑产品。在六月,摩托罗拉将推出一个基于计算机的教育项目,教客户编写模糊逻辑软件。它还在开发特殊的微芯片,这些微芯片在电路中嵌入了模糊逻辑,类似于三年前由Togai InfraLogic公司推出的开创性芯片,该公司是一家位于加利福尼亚尔湾的初创公司,拥有许多日本客户。
摩托罗拉对模糊性的热情也受到日本的启发:该公司发现索尼公司和佳能公司正在使用其标准芯片,加上模糊逻辑,为摄像机增加优越的自动对焦功能。因此,摩托罗拉决定在美国试水。它编写了一个简单的模糊逻辑程序,并在去年11月将其列在公司的电子公告板上,公告板上有数十个客户可以通过电话费用下载的程序。这个模糊逻辑程序迅速成为摩托罗拉有史以来最受欢迎的“免费软件”。
斯蒂文·C·马什,摩托罗拉微控制器部门在德克萨斯州奥斯汀的战略运营总监,将此视为美国工程师感受到日本创新压力的证明。“有时候你必须用力敲打美国人才会引起他们的注意,”他说。“但现在,我清楚地看到,到1995年,我们全球出货的产品中有一半将使用模糊逻辑。”
简单重叠。尽管名字如此,模糊逻辑使用清晰的数学方法来处理近似值——例如大多数、许多、少数和稍微——通过为重叠的渐变或集合分配特定数字。它是1965年由出生于俄罗斯的洛特菲·A·扎德赫构思的,他去年退休,曾是加州大学伯克利分校的计算机科学教授。“经典逻辑代表了对人类推理进行形式化并使其更精确的尝试,”扎德赫说。“模糊逻辑接受99.9%的人类推理并不精确这一事实,并试图与之相符。”因此,模糊逻辑承诺结束“计算机暴政”。它不是强迫人们适应计算机的工作方式,而是赋予产品扎德赫所称的“机器智商”,以便更好地适应人类的缺陷。
对于日本人来说,这在更快地推出产品方面证明是无价的。软件,通常是任何新产品项目中的主要瓶颈,不再需要程序员在令人痛苦的细节中预见所有可能性并在复杂的方程中编码适当的响应。相反,问题可以通过用日常术语编写的几个规则来解决。
例子:谁是高的?要用数字计算机的是/否或二进制逻辑来回答这个问题,每个身高必须是高或不高。如果你决定高从72英寸开始,你就排除了71.9英寸。但在现实生活中,高是相对的。在篮球运动员中,72英寸是矮的。使用模糊逻辑,高个子的人群可以与不高的人群重叠。因此,72英寸在一种情况下可以是高的,但在另一种情况下则不是。二进制逻辑也可以处理这样的异常——但不容易。
现在,美国公司正在看到这种方法的智慧。例如,福特汽车公司挑战一个工程团队将模糊逻辑应用于控制,使汽车的发动机在变化的条件下平稳怠速,例如在红绿灯处空调启动时。一个月后,程序准备好了。使用二进制逻辑,另一个团队花了三个月。
在海上。去年,西南贝尔公司花了很多个月试图改善一个信息检索系统,该系统在数据库中搜索关键词。编程问题是避免调用不必要的引用。“我们发现海洋生物学家收到了很多关于迈阿密海豚的文章,”西南公司的信息服务技术总监杰克逊·汤说。最后,汤雇了一位模糊逻辑专家,他修改了软件,使其不仅考虑关键词,还考虑它们的上下文。
联合技术公司的奥的斯电梯部门面临一个更紧迫的问题。它需要与已经拥有减少等待时间电梯的日立、三菱和东芝相匹配。它们使用模糊逻辑控制,能够实时响应变化的需求。“我们的动机主要是出于竞争,”高级副总裁西迪克·阿·萨塔尔说。“但一旦我们审视这个问题,我们得出结论,对于应对不确定性,模糊逻辑提供了显著的好处。”
通用电气正在推动使用模糊逻辑来调节喷气式飞机发动机、节省家用电器的水,并驱动钢铁厂的200吨压路机。通用电气的博尼斯索表示,家电控制将是首个应用,因为“实施它们所需的时间更短,回报更快。”
令人沮丧的话。美国的消费者可能不会夸耀他们的模糊特性。“在日本,‘模糊’已经获得了一种时尚地位,有助于销售,”惠而浦公司的工作人员杰拉尔德·A·艾森布兰特说,该公司使用模糊逻辑来调节其最新冰箱的除霜周期。这部分是因为在日语中,“模糊”这个词并没有贬义的含义。模糊镜头可以改善摄像机的对焦,这并不矛盾。
然而,在美国,市场营销高管担心模糊逻辑可能会与模糊思维混淆——尤其是因为一些计算机科学家坚持认为两者是同义的。因此,福特不愿意冒险损害一款新巡航控制系统的形象,该公司希望它不仅能更准确地维持汽车的速度,还能在汽车靠近其他车辆时自动刹车。
尽管仍然存在一些怀疑的声音,但模糊逻辑的新兴受欢迎程度对扎德来说是一个甜蜜的胜利。像其他著名的美国思想家,尤其是质量大师W.爱德华兹·戴明和J.M.朱兰,扎德习惯于在日本受到崇敬,却在国内被忽视。这种情况在三月中旬开始改变,当时圣地亚哥举办了由著名的电气和电子工程师协会组织的第一次模糊逻辑会议。扎德是主题演讲者,发现自己被电视记者以及来自美国企业的工程师和其他代表围住。看来,即使是工程师们也对计算机的暴政感到厌倦,愿意接受一个新想法。