對自動化技術(shù)加以探討

摘 要 在論證未來時代將會是自動化時代的基礎(chǔ)上，首先介紹了自動化的基本概念和發(fā)展歷史，形成了對自動化的一個整體認(rèn)識。然后進(jìn)一步，更加全面的介紹自動化學(xué)科的各個部分內(nèi)容及其應(yīng)用于現(xiàn)代生產(chǎn)實踐中的重要意義。最后在對自動化有了一個全面了解的情況下，對應(yīng)如何學(xué)習(xí)自動化做了探討。

關(guān)鍵詞 自動化 概念 發(fā)展 內(nèi)容及應(yīng)用

一、自動化的基本概念

自動化技術(shù)是一門綜合性技術(shù)，它和控制論、信息論、系統(tǒng)工程、計算機技術(shù)、電子學(xué)、液壓氣壓技術(shù)、自動控制等都有著十分密切的關(guān)系，而其中又以“控制理論”和“計算機技術(shù)”對自動化技術(shù)的影響最大。

簡單來說，自動化就是一個動態(tài)發(fā)展過程。在無人的情況下，用各種元件和儀表執(zhí)行控制。過去，人們對自動化的理解是以機械的動作代替人力操作，自動地完成特定的作業(yè)，把人類從笨重、單調(diào)、重復(fù)性的勞動中解放出來。這實質(zhì)上是自動化代替人的體力勞動的觀點。后來隨著電子和信息技術(shù)的發(fā)展，特別是隨著計算機的出現(xiàn)和廣泛應(yīng)用，自動化的概念已擴展為用機器（計算機）不僅代替人的體力勞動而且還代替或輔助腦力勞動，以自動地完成特定的作業(yè)。因此，自動化系統(tǒng)必須是開放的，不斷從外界環(huán)境中獲取信息并進(jìn)行必要的分析、處理、判斷、決策、調(diào)整和控制。

二、自動化技術(shù)的發(fā)展史

我國古代的指南車、銅壺滴漏、木牛流馬，歐洲的鐘表報時裝置和一些手工機械，無一不反映人民的聰明智慧，多少都帶有一些自動的味道。但真正刻意設(shè)計出來取代或增強人的智能功能，從而能在不確定的條件下保證實現(xiàn)預(yù)定目標(biāo)的自動裝置最早應(yīng)屬瓦特發(fā)明的蒸汽機上的離心調(diào)速器。它自覺地運用了反饋原理，從而能在鍋爐壓力和負(fù)荷變化的條件下把轉(zhuǎn)速保持在一定的范圍。20世紀(jì)是自動化技術(shù)飛速發(fā)展的一個世紀(jì)，這與控制科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展緊密相關(guān)。它作為自動化技術(shù)的理論基礎(chǔ)，在20世紀(jì)經(jīng)歷了若干重要的發(fā)展時期。

三、自動化技術(shù)的內(nèi)容及應(yīng)用

（一）控制理論

控制理論研究的是如何按被控對象和環(huán)境的特性，通過能動地采集和運用信息施加控制作用而使系統(tǒng)正常運行并具有預(yù)定的功能。 控制理論在20世紀(jì)的人類科技進(jìn)步中起到了舉足輕重的作用，為解決當(dāng)今社會的許多挑戰(zhàn)性問題產(chǎn)生了積極的影響，提供了科學(xué)的思想方法論，為許多產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域?qū)崿F(xiàn)自動化奠定了理論基礎(chǔ)。 如今，它更是成功的運用并滲透到工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)、科學(xué)技術(shù)、軍事、生物醫(yī)學(xué)、社會經(jīng)濟(jì)及人類生活的眾多領(lǐng)域。

（二）系統(tǒng)科學(xué)與系統(tǒng)工程

系統(tǒng)科學(xué)研究的是在最一般意義下，由相互作用、相互聯(lián)系的事物按一定結(jié)構(gòu)組成并具有某種總體功能的各種系統(tǒng)的運動規(guī)律、行為特征以及如何進(jìn)行設(shè)計和控制的問題。它主要應(yīng)用于運籌學(xué)、控制論、信息論等多個學(xué)科分支，成為自動化學(xué)科的一個重要研究領(lǐng)域并得到蓬勃的發(fā)展。

（三）工程系統(tǒng)與控制

工程系統(tǒng)與控制研究各種工程系統(tǒng)控制和設(shè)計的問題。從單一的自動控制裝置到一個生產(chǎn)過程的自動化，直到整個工廠、企業(yè)的控制、管理和經(jīng)營決策一體化，都是其研究的內(nèi)容。 工程系統(tǒng)與控制技術(shù)廣泛應(yīng)用于制造生產(chǎn)的各個領(lǐng)域。其中最具影響力的、發(fā)展前景最為可觀的當(dāng)屬現(xiàn)代集成制造系統(tǒng)。

（四）人工智能

人工智能研究的主要是如何用機器模仿人類智能活動的某些方面，延伸人腦功能的問題。 人工智能作為一個前沿科學(xué)，發(fā)展極為迅速，最具影響力的分支有基于“知識表達(dá)”的專家系統(tǒng)和“簡單處理器的復(fù)雜系統(tǒng)”人工神經(jīng)元網(wǎng)絡(luò)。這些領(lǐng)域不僅具有深刻的認(rèn)識論意義，對許多科學(xué)和技術(shù)領(lǐng)域的發(fā)展有深遠(yuǎn)的影響，而且在自動控制、信息處理以及將計算機用于判斷決策和問題求解的應(yīng)用領(lǐng)域里都得到了廣泛的應(yīng)用，表現(xiàn)出巨大的生命力。

（五）模式信息處理與模式識別

亦稱模式信息處理，其本來意義是研究用計算機對一般由人類感覺器官接受的圖象、文字、語音等模式信息進(jìn)行處理、描述和分類的學(xué)科。在更廣的含義下，模式識別也可泛指任何對一般事物抽取概念特征進(jìn)行判斷和分類的過程。 模式識別的應(yīng)用方向包括計算機視覺，文字、文本識別，語音識別和理解等多個領(lǐng)域。中國在模式識別領(lǐng)域正處于世界領(lǐng)先地位，許多中國學(xué)者都為此做出了重要貢獻(xiàn)。

四、如何學(xué)習(xí)自動化

相對于很多國家而言，我國學(xué)生缺少數(shù)學(xué)方面的訓(xùn)練，然而數(shù)學(xué)作為幾乎一切工科知識的必備理論工具，應(yīng)該首先引起我們的高度重視。一個數(shù)學(xué)好的人不一定專業(yè)知識也那么出眾，但一個專業(yè)強的人必定擁有扎實的數(shù)學(xué)功底。一個沒有扎實數(shù)學(xué)功底的人，如何能夠?qū)W好自動化專業(yè)？ 因此，自動化專業(yè)的學(xué)習(xí)應(yīng)該把數(shù)學(xué)的學(xué)習(xí)放在首位。

自動化專業(yè)不僅僅是一門理論，更是一門廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)實踐的技術(shù)，因此理論實踐對于自動化的學(xué)習(xí)而言，都是不可或缺的。

五、總結(jié)

自動化做為新興的前沿學(xué)科，幾乎每天都在發(fā)生巨大的變化。真正要學(xué)好自動化專業(yè)，最起碼需要保證自己能跟上時代發(fā)展的進(jìn)程。面對飛速發(fā)展的科技知識要保持高度的敏銳感和終生學(xué)習(xí)的基本素質(zhì)。 “活到老學(xué)到老”不應(yīng)該僅僅是一句漂亮的口號，做為我們學(xué)習(xí)自動化的人而言，應(yīng)該真真正正的將其溶進(jìn)自己的血液里，始終以飽滿的熱忱迎接新思想的沖擊。

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作者簡介：周欣，性別男，民族滿