第8章自动化学科（专业）发展

8.1 中国特色的自动化专业（P210-P217）

8.2 自动化学科（专业）的特点

自动化学科（专业）具有鲜明的特点，主要有：

具有多学科交叉、内涵丰富、外延宽广的特点，因而利于培养宽口径、多面手、综合复合型人才；适合通才教育

突出的方法论特点，学生得益于具有方法论性质的科学方法、科学思想的熏陶，思想更开阔、也更有深度，非常利于培养具有创新能力的人才；利于培养创新人才

系统集成的特点，突出系统与集成的思想、方法，有利于培养“将才”与“帅才”。利于培养将才帅才

8.3 自动化学科（专业）与其他学科（专业）的关系

8.3.1 与计算机学科（专业）的联系与区别

8.3.2 与信息类学科（专业）的联系与区别

8.3.3 与工程类学科（专业）的联系与区别

8.4 自动化学科（专业）的发展前景

8.4.1 自动化科学技术的发展趋势

形势与挑战：

目前，自动化所处的环境与以往大为不同，大型系统和网络的规模和复杂程度已大大超出了控制的传统应用范围，发展为有着复杂的相互间联系和影响的物质和信息系统的庞大的集合，研究的瓶颈已从处理系统的物理学特性转变为处理系统的复杂性。伴随（工业）计算机网、通讯网等的快速发展，目标、结构、形态不同的复杂系统大量出现。此类复杂系统通过信息网将分散在不同地点的各个子系统（物质系统或信息系统）联系在一起。由此产生与传统意义复杂系统不同的新的复杂的控制与决策问题。

发展机遇：

控制科学与技术的各种新的应用机会

无所不在的分布式计算、通信和检测系统：

一方面使我们能方便地获得大量的信息，另一方面使我们能快速处理这些信息。

这对于实时控制来说是如此的重要，使得有可能研发出真正带有智能的机器，解决各种有着复杂的相互间联系和影响的物质和信息系统的控制与协调问题，从而将对物质世界的一切产生深远的影响。

自动化进入又一个创新发展的黄金时期！

（自动化新发展）展望之一：信息物理融合系统

信息物理融合系统，简称 CPS。CPS概念2005年提出，迅速席卷全世界。

起因分析：互联网的巨大成功；传感网、物联网的快速发展；信息“扩张”最后一公里的需求

CPS是集成了计算系统、大规模通信网络、大规模传感器网络、控制系统和物理系统的新型互联系统；具有实时监视、仿真、分析和控制大规模互联物理系统的功能，使未来的物理系统具有目前尚不具备的灵活性、自治性、高效率、高可靠性和高安全性。

长期发展目标是成为一切大规模工程系统的基础，而各个行业系统如交通、物流、制造、能源、医疗等均将成为统一的CPS的子系统。

CPS——（抽象的）物理构成

CPS——（抽象的）运行方式

诱人前景：对各种物理系统都能进行实时监视、控制

德国工业4.0，以及我国的智能制造2025，可能是CPS的一种具体形式

（自动化新发展）展望之二：知识工作自动化

知识工作的自动化，简称：知识工作自动化，进一步：知识自动化

什么是知识工作的自动化？先观察知识工作自动化的重要事件

中国在知识工作自动化方面有重大国际影响的代表作：

1997年，吴文俊院士“数学定理的机器证明”，全称“初等几何和微分几何定理的机械化证明”在国际机器证明领域产生巨大的影响；

8.4.2 自动化高等工程教育的发展趋势

自动化专业的发展理念与发展现状完全符合整个高等工程教育的改革方向与发展趋势。

自动化专业：

符合宽基础、宽口径专业设立的要求；

符合淡化机、电等单机概念，突出含机、含电的系统概念；

符合淡化“行业性的专业”，突出“跨行业的专业”的理念。

为了进一步保持自动化学科（专业）的特色、优势，应该：

进一步厚基础、宽口径，并向重（视）系统与管理的方向发展；

进一步淡化机、电、计算机、通信等“单机”概念，突出含机、含电、含计算机、含通信网络的“复合”与复杂系统的概念；