公理设计笔记（1）
一个夏日的上午，我在图书馆里闲逛（据@cxqn 说这是有闲阶级才能做的事情），偶遇一本《公理设计》，看书名觉得好奇于是拿出来翻了翻，觉得内容不错。网上还可以找到一篇文献《公理设计理论及其应用》 做了一些基本介绍。
但看起来这是一门课了，所以估计会有公开课来讲解。于是上网搜了一下，还真是找到了MFE 594 An Introduction to Axiomatic Design，有4节课，大约一共4个多小时，花了两天看完，再回来翻翻书，有一些收获，决定写一点笔记。
首先从1862年11月13日的一场海战讲起。这场海战“标志着蒸汽动力铁甲舰新时代的到来。”
南方C.S.S的Virginia号战舰，体型庞大，非常凶悍。已经击沉了两艘联邦军舰。北方U.S.S派出了Monitor号，一艘小得多的军舰。
图片来自https://www.battlefields.org/learn/galleries/battle-hampton-roads
| USS Monitor | CSS Virginia | V : M | |
|---|---|---|---|
| 长度 | 173.00ft | 262.75 ft | 1.52 |
| 宽度 | 41.33 ft | 51.16 ft | 1.24 |
| 排水量 | 987 tons | 3,200 tons | 3.25 |
| 船员 | 52 | 350 | 6.73 |
| 火炮 | 2 | 12 | 6 |
这个比例看起来就是大雄vs胖虎之战。
CSS Virginia的特点除了大，还有就是都是固定炮塔，两侧和首尾有很多门炮。而USS Monitor有一个可以旋转的炮台。
一条战舰需要满足两个功能：
- 调整航行方向
- 调整炮击方向
对于CSS Virginia，这两个功能需求是“耦合”couple 的，要改变炮击方向，就需要将船只转向。而对于USS Monitor，这两个功能需求则是“解耦合”decouple 的，航行方向与炮击方向无关，炮击方向可以独立调整。
于是Monitor一直尽量守在Virginia的射击死角攻击，而Virginia则必须不断绕开，于是就不断绕圈。这两条船打了4个小时，Virginia撤退了。
这是视频公开课上老师讲的一个有趣的例子。老师在课上讲解的时候说Virginia被Monitor给neutralize了，所谓neutralize，军事上解释为 make incapable of military action，丧失军事能力。但按照history.com的记录，Virginia只是撤退了，毕竟Monitor只有两门炮，而Virginia还有很厚的铁甲。但大雄把胖虎打到先撤退跑了，如果再来一艘结果就不一定了。
可以引出设计公理的第一条：
满足功能需求（Functional Requirements, FRs)的参数设计（Design Parameter, DPs) 应当要解耦合（decouple）