老子的软件之道 - 道篇 11 无之大用

软件设计中的'有'与'无': 功能与抽象的重要性
本文深入探讨了在软件领域中,如何通过合理利用'有'与'无'的概念,提升系统设计的灵活性与效率。通过分析老子哲学中的思想,作者提出在软件开发中,应注重抽象设计与接口留白,以适应多样化的应用需求,避免过度具体化导致的功能冗余。文章进一步阐述了方法体编码与系统结构设计之间的关系,强调了抽象方法与接口在软件设计中的关键作用。

摘要:老子哲学 道德经 软件哲学、软件之道 参阅:消灭人狼软件的十大命题编程规则

圣人曰:三十幅共一毂,当其无,有车之用。埏埴以为器,当其无,有器之用。凿户牖以为室,当其无,有室之用。故有之以为利,无之以为用。

车轮的中空使车辆运行更加平稳,瓷器中空虚的部分成就了它的功用,房屋有了空间和门窗,才有了房屋的作用,可见一个实体,完全依赖它的无(空虚)来实现其功用啊。

因此在软件领域,作为支撑应用的平台,必须留有充足的空间和接口,以容纳各种应用;如果它实现了诸多具体业务,就如同一个实心的杯子,无有大用了。

这里的“无、有”又是另一个层面的抽象概念,无代表着抽象和空白,有代表着具体;例如:接口只是一个抽象的方法,抽象类中的抽象方法只是一个方法的空壳,但它们却至关重要,代表着设计水准,决定着系统结构。

说一句许多程序员不愿意接受的话(但忠言逆耳啊,希望你能有所感悟),方法体的具体编码实现(算法)并不重要,重要的是为什么要有这个方法(方法的职责),它的输入输出是什么;你可能会说,我们程序员不就是写这些代码的吗,如果你说这个不重要,不就等于说我们不重要吗!别急,其实我也是个程序员,我们试想一下,如果一个系统所有的类、方法及方法的输入输出都设计好了(不再需要修改了),只是每个方法还没有具体实现,你是否认为这个系统已经接近完成了呢?

算法重要乎?不重要乎?这是一个很重要的话题!

搞软件的人贬低算法不就是贬低自己吗!算法当然重要,有多少人因为发明一个算法而获得诺贝尔奖,目前还没听说谁开发了一个系统获此殊荣的。

但是,目前大量的基础算法都已经有了相应的算法库支持,我们不需要不停地发明轮子了,另外,高深的算法那是科学家们的职业领域,我们学会运用就好了。

对于一个系统而言,具体算法并不重要,整个系统的结构更加重要。

注重结构设计吧,不要随意的设计类和方法。

请您参阅类设计原则

注意:无虽然有大用,但是无是不可用的,无必须转化为有之后,才可以有具体之用。

基于数据驱动的 Koopman 算子的递归神经网络模型线性化,用于纳米定位系统的预测控制研究(Matlab代码实现)内容概要:本文围绕“基于数据驱动的Koopman算子的递归神经网络模型线性化”展开,旨在研究纳米定位系统的预测控制问题,并提供完整的Matlab代码实现。文章结合数据驱动方法与Koopman算子理论,利用递归神经网络(RNN)对非线性系统进行建模与线性化处理,从而提升纳米级定位系统的精度与动态响应性能。该方法通过提取系统隐含动态特征,构建近似线性模型,便于后续模型预测控制(MPC)的设计与优化,适用于高精度自动化控制场景。文中还展示了相关实验验证与仿真结果,证明了该方法的有效性和先进性。; 适合人群:具备一定控制理论基础和Matlab编程能力,从事精密控制、智能制造、自动化或相关领域研究的研究生、科研人员及工程技术人员。; 使用场景及目标:①应用于纳米级精密定位系统(如原子力显微镜、半导体制造设备)中的高性能控制设计;②为非线性系统建模与线性化提供一种结合深度学习与现代控制理论的新思路;③帮助读者掌握Koopman算子、RNN建模与模型预测控制的综合应用。; 阅读建议:建议读者结合提供的Matlab代码逐段理解算法实现流程,重点关注数据预处理、RNN结构设计、Koopman观测矩阵构建及MPC控制器集成等关键环节,并可通过更换实际系统数据进行迁移验证,深化对方法泛化能力的理解。
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