對自動化技術加以探討

摘 要 在論證未來時代將會是自動化時代的基礎上，首先介紹了自動化的基本概念和發展歷史，形成了對自動化的一個整體認識。然后進一步，更加全面的介紹自動化學科的各個部分內容及其應用于現代生產實踐中的重要意義。最后在對自動化有了一個全面了解的情況下，對應如何學習自動化做了探討。

關鍵詞 自動化 概念 發展 內容及應用

一、自動化的基本概念

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

簡單來說，自動化就是一個動態發展過程。在無人的情況下，用各種元件和儀表執行控制。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，把人類從笨重、單調、重復性的勞動中解放出來。這實質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的發展，特別是隨著計算機的出現和廣泛應用，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。因此，自動化系統必須是開放的，不斷從外界環境中獲取信息并進行必要的分析、處理、判斷、決策、調整和控制。

二、自動化技術的發展史

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預定目標的自動裝置最早應屬瓦特發明的蒸汽機上的離心調速器。它自覺地運用了反饋原理，從而能在鍋爐壓力和負荷變化的條件下把轉速保持在一定的范圍。20世紀是自動化技術飛速發展的一個世紀，這與控制科學與技術的發展緊密相關。它作為自動化技術的理論基礎，在20世紀經歷了若干重要的發展時期。

三、自動化技術的內容及應用

（一）控制理論

控制理論研究的是如何按被控對象和環境的特性，通過能動地采集和運用信息施加控制作用而使系統正常運行并具有預定的功能。 控制理論在20世紀的人類科技進步中起到了舉足輕重的作用，為解決當今社會的許多挑戰性問題產生了積極的影響，提供了科學的思想方法論，為許多產業領域實現自動化奠定了理論基礎。 如今，它更是成功的運用并滲透到工農業生產、科學技術、軍事、生物醫學、社會經濟及人類生活的眾多領域。

（二）系統科學與系統工程

系統科學研究的是在最一般意義下，由相互作用、相互聯系的事物按一定結構組成并具有某種總體功能的各種系統的運動規律、行為特征以及如何進行設計和控制的問題。它主要應用于運籌學、控制論、信息論等多個學科分支，成為自動化學科的一個重要研究領域并得到蓬勃的發展。

（三）工程系統與控制

工程系統與控制研究各種工程系統控制和設計的問題。從單一的自動控制裝置到一個生產過程的自動化，直到整個工廠、企業的控制、管理和經營決策一體化，都是其研究的內容。 工程系統與控制技術廣泛應用于制造生產的各個領域。其中最具影響力的、發展前景最為可觀的當屬現代集成制造系統。

（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，發展極為迅速，最具影響力的分支有基于“知識表達”的專家系統和“簡單處理器的復雜系統”人工神經元網絡。這些領域不僅具有深刻的認識論意義，對許多科學和技術領域的發展有深遠的影響，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用領域里都得到了廣泛的應用，表現出巨大的生命力。

（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、語音等模式信息進行處理、描述和分類的學科。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行判斷和分類的過程。 模式識別的應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域。中國在模式識別領域正處于世界領先地位，許多中國學者都為此做出了重要貢獻。

四、如何學習自動化

相對于很多國家而言，我國學生缺少數學方面的訓練，然而數學作為幾乎一切工科知識的必備理論工具，應該首先引起我們的高度重視。一個數學好的人不一定專業知識也那么出眾，但一個專業強的人必定擁有扎實的數學功底。一個沒有扎實數學功底的人，如何能夠學好自動化專業？ 因此，自動化專業的學習應該把數學的學習放在首位。

自動化專業不僅僅是一門理論，更是一門廣泛應用于生產實踐的技術，因此理論實踐對于自動化的學習而言，都是不可或缺的。

五、總結

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

參考文獻：

[1]管曉宏.自動化科學與技術的發展[J].信息科學技術概論，1980.

[2]萬百五.自動化概論[M].武漢大學出版社，2007.

[3]吳蘊章.自動控制理論基礎[M].西安交通大學出版社，1999.

[4]張永青.高等教育原理[M].西南師范大學出版社，1992.

[5]劉仙洲.中國機械工程發明史[M].科學出版社，1965.

作者簡介：周欣，性別男，民族滿