自动化:解放人类双手的专业

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  何潇
  清华大学自动化系副教授,北京自动化学会理事。
  自动化,这个看起来有点高冷的词,似乎离我们的生活很遥远,实际上并非如此。在我们的日常生活中,自动化技术的应用可谓非常普遍,比如大家日常使用的全自动洗衣机、电饭煲、空调等家用电器,再如大家熟悉的地铁、汽车、高铁、飞机等交通工具,等等。
  在工业方面,工业机器人很大程度上提高了生产的效率,减少了人在生产中的繁琐、枯燥工序,也可以排除一些行业人工作业的危险因素。
  自动化广泛应用于我们生产、生活的方方面面,甚至有人说,自动化伴随了人类科技的发展和进步过程。
  初识大咖
  他,主要研究控制系统故障诊断与容错控制,应用对象涉及无人机群、高速列车信息控制系统、深海载人潜水器等。
  他,近年来在国内外期刊会议上发表论文100 余篇,主持多项国家自然科学基金研究项目。
  他,是我国自动化专业领域优秀的青年人才,担任着国际自动控制联合会技术过程的故障诊断与安全性专业委员会委员、中国自动化学会技术过程的故障诊断与安全性专业委员会秘书长等学术职务,并担任多个国际期刊的编委;同时兼任清华大学自动化系主任助理、研工组长,为自动化系研究生学习保驾护航。
  他,表述自己是十分幸运的,能够在自动化领域从事教学科研工作。
  他的最大愿望:开发一套实际的自动化系统,让科技更好地为人类服务。
  大咖零距离
  Q:对于很多人而言,自动化可能是个陌生的词汇,到底什么是自动化呢?
  A:自动化有很多定义,直观地看自动化就是机器代替人的过程。
  机器代替人包括两个方面。一是体力上,最典型的从体力上代替人的例子就是全自动的流水线、生产线。二是脑力上,典型事例是在追踪犯罪嫌疑人的时候,以往的方式是大量的公安机关工作人员,用人眼去筛选犯罪嫌疑人的照片,效率非常低,而且耗费大量的人力物力,有了模式识别技术以后,在很短的时间内,可以很准确地把犯罪嫌疑人锁定。
  Q:有人说,自动化是个“万金油”专业,为什么?
  A:自动化专业学的基础非常宽泛,既学数学的基础理论,也学自动控制理论等专业知识。所以这个专业的学生毕业后,可以到多種行业就业。可以说各行各业、生活的方方面面都离不开自动化,如我们穿的衣服,在纺织厂可以通过自动化手段极大地提高生产效率。可以想象如果没有联合收割机,我们仍处在面朝黄土背朝天的农耕时代,生产效率极低。我们住的房子,如果没有自动化的设备,也很难想象可以实现万丈高楼平地起。更不用说我们现在坐的汽车、高铁、飞机……
  Q:哪些考生适合报考自动化专业呢?
  A:我觉得,要想学习自动化首先对事物运行规律得有好奇心。因为自动化是认识世界, 最重要的是改造世界的过程,让自动化技术为人类更好地服务。自动化专业还要求学生有比较强的数学和物理知识背景,如果有比较好的数理知识,在自动化专业里学习会非常有优势。
  Q:当初,您缘何进入了自动化专业?目前,又在从事哪些方面的研究?
  A:我大学考入了北京理工大学,当时是进入了电子工程系读信息工程专业。电子方面的基本知识,我们都是具备了的,但是如果要实现完整的制作过程,还是需要自动化的理论来武装自己。清华大学是工科学生的梦想,所以我就义无反顾地去清华大学读了自动化系的控制科学与工程专业。学习自动化还是有一些难度和挑战的,它建立在数学和系统论的基础上,但是如果你沉浸进去之后会发现它的美。
  我本人研究方向是控制系统的故障诊断与容错控制。听起来挺难的,举个例子,有一位教授他们正在做的固定翼飞行器,翅膀突然断了30%,这时容错控制就发挥作用了,它可以在飞机飞的不如原来那么完美的状况下,保持飞机仍然可以飞,并且安全降落。
  Q:自动化行业面临着哪些机遇和挑战?未来的发展前景如何?
  A:自动化的理论研究有很多丰富的成果,自动化领域的挑战,在于把成果应用于实际方面还有大量的工作要做。
  我觉得自动化研究前景是非常广阔的,一方面,在理论上有很多挑战性的、开放性的问题,等待大家去攻克。另一方面,自动化本身的特点是直接面向人民的生活,为人民生活得更加美好而服务,可以说,自动化专业应该是广阔天地,大有作为,而且是拥有无限可能的专业。
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