第五章自动化(科学技术)学科与专业
5.1 自动化科学技术的定位
技术科学(或工程科学):为工程应用技术直接提供理论基础和方法的技术科学
广义科学技术体系结构

自动化科学——一门技术科学(或称:应用基础科学)
研究的基本任务是为自动化技术(包括设计、制造、控制和管理、计算机集成制造系统CIMS、计算机集成过程控制系统CIPS等先进自动化系统)和控制工程(包括控制航天器这样的设备)提供科学理论基础。
致力于带有一定普遍性或共性的新的控制原理、和新的系统方法的研究,使其在实际控制工程和自动化技术中发挥创新的作用。
自动化技术——一门工程应用技术
研发的基本任务:一方面将自动化科学原理与方法转换为工程实用技术(包括工具和手段),使之能应用于工程实际,将自动化科学的研究成果迅速转换为生产力;另一方面将工程实际中遇到的技术问题提炼、抽象成为科学问题,为自动化科学研究提供新的研究对象。
5.2 自动化科学技术的基本内容与核心概念
自动化早已超越古老的研制自动机器替代人类劳动的概念 自动化科学与技术研究的是如何运用各种技术工具延伸人的信息获取、处理和决策控制的功能,来促进能源、材料和环境资源、人力资源等的有效利用,提高生产水平和人类生活质量。 当前自动化科学与技术急需研究解决的是如何应用信息去处理高度复杂系统的控制问题,从而具有更大的挑战性和潜在的经济效益。 自动化科学与技术的核心(概念):控制、信息、系统
5.3自动化科学技术的特点
自动化科学的特点:
数学属性,严密的理论特征;
对象特性,鲜明的改造世界的特征;
系统与社会属性,系统的复杂性特征;
渗透与扩散特性,普遍适用特征。
前三个特点表明,从事自动化科学研究,既要有理论,又要懂对象,更要有系统的观念,三者缺一不可。而第四个特点指出,把自动化科学中的基本原理与方法应用到其他科学、技术与工程中去,是从事自动化科学研究的人员义不容辞的职责。
自动化技术三大特点(作用):
⑴ 桥梁作用:自动化技术是信息与能量及物质之间的桥梁。
⑵ 使能作用:一旦应用于具体对象(一台设备、一个系统或一项工程),将使对象发生质的变化( 稳定可靠运行、大大提高效率、大大降低能耗成本等)的重要工程应用技术
⑶ 系统集成作用:通过“综合”与“集成”,大型复杂系统、过程或工程逐步能被人类有效地控制与管理。随着系统、过程或工程的规模越来越大、越来越复杂,自动化技术的系统集成作用将越来越凸现。
5.4自动化科学技术与信息科学技术的关系
信息技术的四个组成部分及其信息链

从信息角度看基本自动化设备的组成

自动化科学技术与信息科学技术的联系与区别:
自动化科学与信息科学的同根、同源;
自动化技术涉及到信息技术的全部,重点是在信息的控制应用和系统集成上。自动化技术需要以系统的观点综合运用信息技术的各部分,并充分考虑人、环境、对象与工具的相互作用产生的复杂性;
自动化技术的作用是如何有效地利用信息来促进能量与物质的有效利用;自动化技术是信息与能量及物质之间的桥梁。
5.5自动化学科与专业的含义与区分
5.6 自动化学科
由于研究生教育(硕士、博士)较多包含研究层面,按学科分类,自动化对应的正式名称为 “控制科学与工程” 学科
| 学 科 代 码 | 学 科 分 类 | 学 科 名 称 |
| 0811 | 一级学科 | 控制科学与工程 |
| 081101 | 二级学科 | 控制理论与控制工程 |
| 081102 | 二级学科 | 检测技术与自动化装置 |
| 081103 | 二级学科 | 模式识别与智能系统 |
| 081104 | 二级学科 | 系统工程 |
| 081105 | 二级学科 | 导航、制导与控制 |
5.7 自动化专业
我国的自动化专业始于1952年。现仍然是热门专业。
到2004年,全国有239所(本科)学校设立了自动化专业;
到2015年3月,全国已有470所(本科)学校设立了自动化专业。
自动化专业已成为设置学校最多的“工学”专业(工科专业)之一。如果再把那些将自动化作为其专业名称一部分的专业(如“电气工程及其自动化”、“机械设计制造及其自动化”、“农业机械化及其自动化”等专业)算在内,“自动化类专业”无疑将是中国最庞大的专业。