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,20250925 08:29:00 吕智刚 243

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在数学的世界里,概念和原理错综复杂,相互交织。其中,“轮换”与“对换”是两个看似相似,实则有着微妙区别的概念。本文将深入探讨轮换与对换的关系,揭示它们在数学中的紧密联系。 首先,让我们明确这两个概念的定义。轮换,通常指将一组元素按照一定的顺序进行循环移动。而对换,则是指将一组元素中任意两个元素的位置进行交换。从定义上看,两者都涉及元素位置的变动,但它们在数学中的应用和意义却有着明显的差异。 在排列组合中,轮换与对换的关系尤为密切。例如,考虑一个由n个元素组成的排列,我们可以通过轮换来得到这个排列的所有可能的轮换排列。具体来说,对于任意一个排列,我们可以将其中的任意两个相邻元素进行轮换,然后继续对轮换后的排列进行轮换,如此循环,直到所有的元素都回到了原来的位置。这样,我们就得到了这个排列的所有轮换排列。 然而,对换与轮换的关系并非如此简单。虽然对换也可以改变元素的位置,但它并不一定涉及到所有元素。在排列组合中,对换通常用于描述两个元素之间的位置关系。例如,在一个由n个元素组成的排列中,如果我们将任意两个元素进行对换,那么这个排列将变为一个新的排列,这个新的排列与原来的排列之间的关系就是对换关系。 尽管轮换与对换在数学中的应用有所不同,但它们之间仍然存在着紧密的联系。以下是几个方面: 1. 轮换与对换的乘法原理:在排列组合中,轮换与对换的乘法原理表明,任意一个排列都可以表示为若干个轮换和对换的乘积。这个原理为排列组合的计算提供了重要的理论依据。 2. 轮换与对换的逆运算:在排列组合中,轮换和对换都可以进行逆运算。对于轮换,我们可以通过逆轮换来恢复原来的排列;对于对换,我们可以通过逆对换来恢复原来的排列。这种逆运算的关系使得轮换与对换在数学中具有可逆性。 3. 轮换与对换的对称性:在数学中,轮换与对换都具有对称性。对于轮换,我们可以将其中的任意两个相邻元素进行轮换,然后继续对轮换后的排列进行轮换,最终得到所有轮换排列;对于对换,我们可以将任意两个元素进行对换,然后继续对对换后的排列进行对换,最终得到所有对换排列。 总之,轮换与对换是数学中两个密切相关但又有区别的概念。它们在排列组合、线性代数等领域都有着广泛的应用。通过深入探讨轮换与对换的关系,我们可以更好地理解数学中的这些概念,并进一步拓展我们的数学思维。

作者|黄楠编辑|袁斯来当下全球制造业加速向 " 智能制造 4.0" 转型,中国工厂也面临从 " 规模 " 向 " 效率 " 升级的关键期,却受困于设备孤岛难协同、技术碎片化难落地、能源成本高难降碳的三重痛点。在这一背景下,从单点自动化转向系统智能化升级,成为行业提升效率、应对市场变化的核心趋势。汇川董事长朱兴明在接受媒体采访中指出,未来五年内、工业现场无线化将成为现实。基于这一趋势,汇川围绕工业发展的四大方向进行了系统性布局。首先,是高端化。随着消费端对高品质生活的追求不断提升,制造业必须向高端化升级,以提供更优质的产品与服务。第二是绿色化。制造业必须积极响应可持续发展的全球共识,推动节能降耗、环境友好的生产方式,实现对资源的更高效利用。汇川工博会展台现场第三,是智能化。未来的制造并非减少工作量,而是通过 AI、具备学习与决策能力的智能装备,将更多任务交由机器完成,从而提升整体效率与灵活性。第四,是国际化。中国作为全球制造业中心,正从三个阶段逐步推进国际化进程:初期是将中国制造的商品输出全球;中期是将中国产能布局至海外;现阶段则进入 "local for local" 的新模式,即整合全球的研发人才、工程师、产业工人与供应链资源,实现在地化运营。基于上述四大发展方向,汇川技术在具体工业场景中已形成系统化的落地路径。9 月 23 日上海,在 2025 年工博会现场,汇川的展台上没有传统展商的设备堆砌,而是展出了一套贯穿 " 设计 - 制造 - 能源 - 运营 " 全链路的数字化解决方案。具体到工业场景中,布线繁琐、故障排查效率低、设备清洁维护难等问题,仍是制约生产效率提升的关键瓶颈。汇川技术当前已推出了四大核心架构,以系统化方案进一步推动工业自动化向柔性化、智能化升级。设备间的有线通信连接,长期限制生产灵活性与效率提升。复杂的线缆铺设不仅增加安装调试成本,后期维护与升级也面临诸多不便。针对这一痛点,汇川推出了 INO AIR 全球工业无线同步运控方案,它具备 1ms 超短通信周期、1 μ s 级同步抖动控制以及 99.9999% 的工业级可靠性,可解决无线传输在高速动态场景下的稳定性难题。目前,INO AIR 已在全球首款无线贴标机中实现规模化应用,有效消除线缆束缚,大幅缩短产线改造周期。在能源与数据流优化方面,汇川提出了智能传动系统,通过超高效扁线电机与无线变频技术协同,能够打通能源与信息流。同时,其智能运控系统通过 " 数据流、控制流、安全监控流 " 三流合一的设计,也可以在保障安全的前提下,实现数据在产线中的无缝自由流转。针对设备维护难题,汇川的智能气动系统 IPT210 智能阀岛将故障定位从 " 小时级 " 压缩至 " 毫秒级 ",显著减少非计划停机损失。面向精密作业场景,汇川智能机器人实现了负载自重比大于 0.5 的卓越性能。其七自由度仿生臂基于全关节扭矩传感设计,具备高精度力控能力,可支持复杂的遥操作任务。目前,上述技术已在机床加工、注塑成型、新能源产线等实际场景落地应用。随着具身智能技术从实验室走向产业前沿,人形机器人成为破解高危作业风险、缓解人力成本压力的关键技术载体。汇川技术聚焦人形机器人产业化落地,构建了软硬协同的完整解决方案。汇川展台上的机械臂场景在硬件层面,汇川通过一体化行星关节执行器、高扭矩密度无框力矩电机等核心部件,为人形机器人打造出稳定可靠的 " 筋骨 "。这些组件支持万小时以上连续运行,具备小体积、大功率特性,使机器人能够在汽车焊接、化工巡检、机床内部作业等复杂或高危环境中替代人工。在软件与 AI 层面,汇川构建了 iFG 平台作为 " 数字员工孵化器 "。该平台包含数据基座与低代码开发工具,能够将原始数据转化为高质量训练语料,并支持非专业人员快速搭建场景化智能体。通过大模型与小模型的协同调度,系统既可理解复杂指令,也能实现毫秒级响应,有效平衡了智能性与实时性要求。" 未来,AI 最具潜力的落地场景将是智能机器人、尤其是人形机器人。随着其触觉日益灵敏、视觉系统不断精进,并具备处理复杂任务与决策的能力,人形机器人有望逐步替代人类完成多种工作。这或许将成为 AI 技术替代人类劳动的最重要方向。而在工业制造领域,AI 的应用将全面渗透至人、机、料、法、环各个环节,最具变革性的仍体现在人与机器的协同上。" 朱兴明表示," 在此过程中,中国企业也需以更加融合、本地的‘国际化’新模式,将智能制造的能力与全球产业需求相结合,参与构建未来的制造生态。"
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