自動(dòng)化科學(xué)與技術(shù)發(fā)展方向

張順超

摘要：在我國(guó)，絕大多數(shù)的大學(xué)都設(shè)有自動(dòng)化專業(yè)，由此可見(jiàn)，自動(dòng)化對(duì)社會(huì)發(fā)展有著絕對(duì)的推動(dòng)作用。文中通過(guò)介紹自動(dòng)化科學(xué)與技術(shù)在我國(guó)的發(fā)展現(xiàn)狀，并結(jié)合我國(guó)的現(xiàn)實(shí)情況，對(duì)自動(dòng)化科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展方向做了一定的展望。

關(guān)鍵詞：自動(dòng)化;智能系統(tǒng);發(fā)展方向

中圖分類號(hào)：F407

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：2095-6487（2019）02-0170-02

0引言

隨著社會(huì)的發(fā)展和信息科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，自動(dòng)化逐漸遍布人們生活的各個(gè)角落。自動(dòng)化科學(xué)與技術(shù)的研究與應(yīng)用，減少了人類在腦力和體力方面的負(fù)擔(dān)，不但輔助人類用于工作和生活，而且還提高了工作效率。因此，研究自動(dòng)化科學(xué)技術(shù)發(fā)展的方向，對(duì)于推動(dòng)社會(huì)的發(fā)展具有非常重要的意義。

1自動(dòng)化科學(xué)與技術(shù)的定義

從自動(dòng)化科學(xué)與技術(shù)誕生以來(lái)，對(duì)其概念并沒(méi)有一個(gè)明確的界定。并且隨著社會(huì)科技的不斷進(jìn)步，在定義范圍上也在逐漸變化。但是萬(wàn)變不離其宗，對(duì)于自動(dòng)化方面的研究和實(shí)踐始終就一個(gè)目標(biāo)，那就是通過(guò)自動(dòng)化科學(xué)與技術(shù)，研制出能夠輔助人類或者代替人類生產(chǎn)的設(shè)備和系統(tǒng)，在此基礎(chǔ)上減少人類的體力勞動(dòng)，并且進(jìn)一步提高生產(chǎn)效率、保證生產(chǎn)質(zhì)量。從自動(dòng)化研究和應(yīng)用的目標(biāo)來(lái)看，自動(dòng)化將應(yīng)用于社會(huì)的各個(gè)行業(yè)、各個(gè)角落。因此，研究自動(dòng)化科學(xué)與技術(shù)發(fā)展方向具有十分重要的意義。

2自動(dòng)化科學(xué)與技術(shù)的特征

自動(dòng)化科學(xué)與技術(shù)的研究和應(yīng)用，主要是為了減輕人類的腦力勞動(dòng)或者是體力勞動(dòng)，輔助人類作用于生產(chǎn)。因此，對(duì)于自動(dòng)化的研究涉及到計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信工程、控制工程、數(shù)學(xué)技術(shù)等等諸多學(xué)科，并且自動(dòng)化應(yīng)用的領(lǐng)域之廣泛。因此，自動(dòng)化科學(xué)與技術(shù)有著符合現(xiàn)代化的顯著特征。

2.1學(xué)科交叉性

前面提到自動(dòng)化科學(xué)與技術(shù)涉及到諸多學(xué)科，并且應(yīng)用到較多領(lǐng)域，因此自動(dòng)化具有明顯的學(xué)科交叉性。在研究自動(dòng)化科學(xué)與技術(shù)的過(guò)程中，凡是涉及到理論基礎(chǔ)方面，比如說(shuō)建模、系統(tǒng)控制、優(yōu)化方法.等，都必須需由計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)學(xué)、物理等等學(xué)科的理論和技術(shù)交叉，才能形成完整的自動(dòng)化理論[2]。

2.2學(xué)科的使能性

自動(dòng)化科學(xué)與技術(shù)研究的理論基礎(chǔ)是建模、系統(tǒng)控制，自動(dòng)化進(jìn)行所需要的最基礎(chǔ)也是最重要的技術(shù)，是必須具有嚴(yán)格的仿真與分析，并在此基礎(chǔ)上進(jìn)行預(yù)測(cè)和控制，最終實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化技術(shù)。自動(dòng)化科學(xué)與技術(shù)的使能性主要體現(xiàn)在，自動(dòng)化無(wú)論是在理論基礎(chǔ)上還是技術(shù)上，它都是為了幫助其他學(xué)科進(jìn)行建模、仿真研究和分析，或者是進(jìn)行智能化控制。自動(dòng)化科學(xué)與技術(shù)的研究是有助于其他學(xué)科的發(fā)展和優(yōu)化。

2.3系統(tǒng)性

與前面所講的交叉性和使能性相比，系統(tǒng)性是自動(dòng)化的一個(gè)重要特征。確切的說(shuō)對(duì)自動(dòng)化科學(xué)與技術(shù)的研究，主要就是從它的系統(tǒng)角度進(jìn)行研究和分析的，在自動(dòng)化研究過(guò)程中無(wú)論是建模、控制還是優(yōu)化問(wèn)題，都是要通過(guò)系統(tǒng)進(jìn)行信息反饋，然后通過(guò)反饋結(jié)果進(jìn)行控制，最終形成一個(gè)反饋控制系統(tǒng)，從而達(dá)到自動(dòng)化科學(xué)與技術(shù)應(yīng)用的最初目標(biāo)[3]。

2.4廣泛性

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的迅速發(fā)展，自動(dòng)化技術(shù)無(wú)論在任何行業(yè)，都得到了廣泛的應(yīng)用。在此基礎(chǔ)上大量減輕了人類的腦力勞動(dòng)和體力勞動(dòng)，并且提高了工作效率和準(zhǔn)確性。自動(dòng)化的廣泛性首先表現(xiàn)在研究對(duì)象方面，它的研究對(duì)象可以是固定不變的設(shè)備，比如說(shuō)工廠的生產(chǎn)機(jī)械設(shè)備;可以是可以移動(dòng)的設(shè)備或者機(jī)器，比如說(shuō)機(jī)器人：可以是人與設(shè)備共同參與的系統(tǒng)，比如說(shuō)一些單位的管理系統(tǒng)、。這些都是從研究對(duì)象上來(lái)說(shuō)，自動(dòng)化的廣泛性。另外從應(yīng)用領(lǐng)域方面來(lái)講，自動(dòng)化也具有廣泛性。比如說(shuō)自動(dòng)化科學(xué)與技術(shù)應(yīng)用到工業(yè)、農(nóng)業(yè)、商業(yè)、醫(yī)療、交通等等，社會(huì)的各行各業(yè)都可以見(jiàn)到自動(dòng)化的身影。

3自動(dòng)化科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展方向

隨著社會(huì)的發(fā)展和信息科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，我國(guó)的自動(dòng)化科學(xué)與技術(shù)也取得了較大的進(jìn)步和發(fā)展。在自動(dòng)化方面的一些相關(guān)基礎(chǔ)研究，已經(jīng)能夠與世界發(fā)達(dá)國(guó)家相媲美。從自動(dòng)化研究的整體水平來(lái)看，我國(guó)在自動(dòng)化科學(xué)與技術(shù)的研究與實(shí)踐，不僅為我國(guó)，而且為世界的進(jìn)步做出了重大的貢獻(xiàn)。隨著科技化進(jìn)程的不斷推進(jìn)，在自動(dòng)化的發(fā)展方向上也必然會(huì)有一定的改變。

3.1智能化方向

隨著社會(huì)的進(jìn)步和國(guó)家發(fā)展的需要，人們對(duì)生產(chǎn)和生活都提出了新的要求。在人們生活和工作中的些必須的基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)，比如說(shuō)工業(yè)、交通、水資、教育等等這些基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)，都實(shí)現(xiàn)了智能化和網(wǎng)絡(luò)化。由此可見(jiàn)，社會(huì)的發(fā)展對(duì)智能化提出了新的和更高的要求。那么自動(dòng)化作為廣泛應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域的交叉技術(shù)，在自動(dòng)化的發(fā)展中，不斷完善智能化，是現(xiàn)代社會(huì)的需要[4]。

3.2綠色化方向

自動(dòng)化在現(xiàn)實(shí)生活中，更多的是運(yùn)用到生產(chǎn)方面。在科學(xué)技術(shù)的引導(dǎo)下，企業(yè)的生產(chǎn)制造過(guò)程也逐漸由半自動(dòng)化向全自動(dòng)化發(fā)展。在全自動(dòng)化發(fā)展的過(guò)程中，需要系統(tǒng)能夠智能感知設(shè)備生產(chǎn)條件的變化、適應(yīng)設(shè)備的設(shè)定值、控制設(shè)備的運(yùn)行狀況等等，并在此過(guò)程中能夠?qū)崿F(xiàn)遠(yuǎn)程控制。但是這一系列的實(shí)現(xiàn)都要建立在綠色化的基礎(chǔ)上，因?yàn)樯a(chǎn)的實(shí)現(xiàn)要確保資源的合理利用，在自動(dòng)化進(jìn)程中只有確保綠色化，才能確保長(zhǎng)期發(fā)展。

3.3高效化方向

前面提到過(guò)，自動(dòng)化的研究和實(shí)踐，主要是為了減少人類的腦力勞動(dòng)和體力勞。實(shí)現(xiàn)設(shè)備和系統(tǒng)的智能化，說(shuō)到底就是為了提高工作效率，最終得以高效化。所以說(shuō)自動(dòng)化科學(xué)與技術(shù)在未來(lái)的發(fā)展中，一定要能智能地感知設(shè)備的運(yùn)行情況，能夠使設(shè)備實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控和異常報(bào)警，并且還能進(jìn)行自我優(yōu)化控制、自動(dòng)排除異常。最終能夠?qū)崿F(xiàn)制造流程的整體優(yōu)化[5。因此，自動(dòng)化的發(fā)展一定要以實(shí)現(xiàn)企業(yè)的高效化生產(chǎn)為發(fā)展方向。

3.4實(shí)時(shí)安全化方向

在自動(dòng)化科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展過(guò)程中，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)安全化，主要是針對(duì)可移動(dòng)的設(shè)備或者機(jī)器而言的。在這些可移動(dòng)的設(shè)備和機(jī)器應(yīng)用自動(dòng)化的過(guò)程中，需要設(shè)備能夠?qū)崟r(shí)準(zhǔn)確地感知外界的環(huán)境信息，在此條件下，才能完成肩負(fù)的多樣化任務(wù)。在這種情況下，才能使機(jī)器或者設(shè)備真正成為智能化自主體，能夠完全適應(yīng)陌生環(huán)境的不確定性。

3.5自主化

在自動(dòng)化科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展過(guò)程中，實(shí)現(xiàn)自主化，主要是針對(duì)運(yùn)載工具而言。因?yàn)檫\(yùn)載工具在自動(dòng)化系統(tǒng)的智能決策與控制一體的情況下，能夠自我準(zhǔn)確地感知所在環(huán)境的真實(shí)信息，實(shí)現(xiàn)自主學(xué)習(xí)、自主檢測(cè)，在此基礎(chǔ)上完成自我優(yōu)化。自動(dòng)化運(yùn)載工具在能自我優(yōu)化的條件下，才能快速、可靠、安全地完成所肩負(fù)的任務(wù)。并且及時(shí)準(zhǔn)確地搜集信息、反饋信息。為人類做出更大的貢獻(xiàn)。

自動(dòng)化科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展，是為了實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代社會(huì)的生產(chǎn)制造，以滿足人類的需求。在自動(dòng)化系統(tǒng)發(fā)展過(guò)程中需要依附五大系統(tǒng)，它們分別是智能化控制系統(tǒng)、優(yōu)化控制系統(tǒng)、優(yōu)化決策系統(tǒng)、自優(yōu)化系統(tǒng)和虛擬制造系統(tǒng)。只有在這五大系統(tǒng)的支持下，自動(dòng)化才能為我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展以及國(guó)家法人安全，做出更多的貢獻(xiàn)。

4結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，自動(dòng)化科學(xué)與技術(shù)是我國(guó)乃至全世界發(fā)展的需要，自動(dòng)化極大地推動(dòng)了社會(huì)的進(jìn)步和發(fā)展。這主要是因?yàn)樽詣?dòng)化科學(xué)與技術(shù)，無(wú)論在基礎(chǔ)理論上還是實(shí)踐應(yīng)用方面，都具有極大的廣泛性，為社會(huì)各學(xué)科、各領(lǐng)域都做出了非常大的貢獻(xiàn)。但是隨著社會(huì)的發(fā)展和科技的進(jìn)步。自動(dòng)化科學(xué)與技術(shù)發(fā)展的方向也必要發(fā)生變化，以適應(yīng)社會(huì)的發(fā)展。智能化、綠色化、高效化、實(shí)時(shí)安全化、自主化的自動(dòng)化科學(xué)與技術(shù)也未來(lái)社會(huì)的需求。希望自動(dòng)化科學(xué)與技術(shù)的研究和應(yīng)用能夠?yàn)樯鐣?huì)的發(fā)展做出更多的貢獻(xiàn)。

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