本文由 皮皮阿木杉 投稿
GAN 魔方公众号优选刊登
恭喜 皮皮阿木杉
获赠 任意款魔方 一只
如何运用数学思维
打败皮皮 GAN 的无厘头挑战?
皮皮阿木杉
众所周知,魔方是由匈牙利布达佩斯建筑学院教授厄尔诺·鲁比克发明的。不得不说,魔方,与数学、物理等结下了不解之缘。就好比说新款魔方的发明要考虑到结构学,魔方公式的推导也离不开数学的高级计算,当然,计算机的应用也功不可没,甚至说魔方与我们的生活息息相关……
在维度领域,魔方被视为三维空间的象征,在物理中,魔方被视为结构与力的完美结合,然而在数学领域,魔方被视为立体几何的象征,空间向量,建立空间直角坐标系……这些大家在高中再熟悉不过了。
不久前,皮皮 GAN 在微信公众号上发表了推文《不存在的 66 的诞生》,紧接着发布了一条#挑战 66 克#之《让我一次喷个够》视频,鼓励粉丝寻求喷数的答案(具体内容见以下视频):
于是,很多魔友进行了大胆尝试、合理推测、精密计算……我作为一位无聊的魔友,自然也加入了这一行列,并总结了大致如下三种方法希望大家喜欢:
这种方法是最常用的,计算量适中,就是利用了把每一喷视为减轻质量相同这一理想化模型。就好比说,为了测量一个坏的水龙头一天的漏水量,当然我们不能蹲在那里数一整天,所以,我们就要数一分钟的漏水量,从而计算推断出一天,甚至一年的量。
这种问题并不是四舍五入得出的,就好比说 108 个小朋友出去坐车,一辆车最多容纳 20 人,平均要 5.4 辆车,但实际上,我们需要 6 辆车才能容下,就是这个道理。
这种方法看上去很吓人,而实际上就是个一次函数,求导后就是一个常数,说明质量是均匀递减的,跟方法一极其类似,然后就是带入数据,解出答案了。
其实,这个问题中质量跟喷数是呈负相关的,有点类似初中学的一次函数,概念示意图大致如下:
这种取值方法与一相同,但是误差也是较大的,所以说,并没用到太多的导数
方法计算量极大,我也是算了 20 分钟的,但是却比较准确。因为线性回归分析法是对具有线性关系的两个变量,即解释变量(喷数)、预报变量(质量)进行统计分析的常用方法。而后续对其进行残差分析可知其残差平方和很小,R² 很大,接近于 1 所以说明拟合程度极高,也就是相对精准。但是计算量极大,需要考虑积分思想,方法原理来自人教版高中数学选修 2-3 第三章《统计案例》。
由此可见,我们在考虑这些问题时,都是预测估计值,跟实际值肯定有偏差。
误差可以减小,但不可避免。所以我们只考虑理想状态下的情况,然而实际很坑。
1. 称量误差
毕竟是天平只精确到了小数点后一位,如果改用化学分析天平可能效果更好,但本人计算误差难以避免。
2. 消毒液挥发
假设那真的是一瓶 GAN 牌的消毒液,那么消毒液一般的成分都有①乙醇(百分之75左右),浓度越高越挥发②过氧乙酸,挥发性极强,就是一股醋味③次氯酸钠,也就是 84 消毒液主要成分,当然,含氯的消毒剂大多都有挥发性比如醋酸氯己定④过氧化氢,高锰酸钾(这个显然很扯,毕竟消毒液是无色的),等强氧化试剂……
3. 外界环境因素
① 温度 温度越高挥发越快;
② 饱和蒸汽压 由于未知视频拍摄地,所以饱和蒸汽压对液体挥发影响也有一点,而饱和蒸汽压又和当地温度有关,从而影响相对湿度,影响液体汽化等;
③ 外界做功 理想计算已经超过 400 喷,多少外界会对瓶内做功,温度会上升,然后影响①;
④ 个人操作 手轻手重多少会影响每一次喷的量。
以上均为个人拙见,由于时间仓促,难免有疏漏之处,请各位见谅,谢谢。
就像复原魔方一样,高手难免会有手滑之时,所以,我们能做的,就是在每场比赛中减少失误,做最好的自己,坚定信念,心怀不惧,抛开阴霾,感受窗外的阳光,聆听自然的美好(✪▽✪)……
最后送大家一首小诗:
再次谢谢 皮皮阿木杉 的来稿
也欢迎大家踊跃投稿
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