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現(xiàn)代生活最鮮明的標(biāo)簽,莫過于無處不在的“自動”。電燈可以自動開關(guān),電梯可以自動啟停,房門被強制進(jìn)入會自動報警,地鐵無人駕駛也可以自動運行……如果要總結(jié)它們的共同點,那就是會檢查、會判斷、會執(zhí)行。人們總是希望,一臺機器能以信號檢測為耳目,以控制策略為頭腦,以傳動部件為四肢,不需要人類辛苦調(diào)節(jié)引導(dǎo),就能有目標(biāo)、有秩序地工作,而實現(xiàn)這個“檢測-判斷-執(zhí)行”的過程,賦予它們自動能力的學(xué)問,就是自動化。
自動化系的項目和資源是比較豐富的,通常在畢業(yè)前就能接觸到不少實務(wù),有助于大家了解深造和就業(yè)的方向,主要分支有:
控制理論,就是研究“控制命令的計算方法”,從最簡單的上下限開關(guān)控制,到工業(yè)生產(chǎn)里常用的PID控制、超前控制,以及近年來頗為“時髦”的魯棒、神經(jīng)元、自適應(yīng)……這個方向更貼近應(yīng)用數(shù)學(xué),是自動化系唯一的“形而上”。
系統(tǒng)工程,這是一門年輕而充滿力量的“研究做大事方法的科學(xué)”。遠(yuǎn)有錢學(xué)森為代表的系統(tǒng)科學(xué)大師,近有中國工程院院長宋健院士,清華自動化系的多位名師也是出自“大系統(tǒng)時代”。目前系統(tǒng)科學(xué)的發(fā)展階段已經(jīng)逐漸從蓬勃創(chuàng)新走進(jìn)成熟穩(wěn)定,但要與工業(yè)生產(chǎn)、工程建設(shè)、城市管理等領(lǐng)域完美結(jié)合,還大有文章可做。我在學(xué)校的幾年里,城市交通系統(tǒng)和企業(yè)資源系統(tǒng)就是研究熱點,也是學(xué)校里外聯(lián)項目最多的方向。
人工智能,大家都知道,機器人嘛。不過,這機器人既不是“長得像人”的生物仿生,也不同于“干活不會停”的工業(yè)機器手。就拿我的師兄們做的“會走路的機器人”來說,它沒有人形的五官,也沒有超人的速度,但它有傳感器做眼睛看路,有控制程序做大腦給出“前進(jìn)”“轉(zhuǎn)彎”“停下”的指令,有鋼鐵腿腳根據(jù)指令行動——這是模仿“人的生存方式”的機器人,它的任務(wù)將是在人不便、不能、不愿意工作的環(huán)境里,像人一樣去感知和探索。
產(chǎn)業(yè)實踐,在鋼鐵、化工、造紙、船舶和儀表領(lǐng)域,自動控制從理論到實踐已經(jīng)發(fā)展得相當(dāng)完整。以我先后學(xué)習(xí)過的化工和儀表為例:石油精餾(石油加熱蒸餾,在不同溫度分解出不同化工品)所對應(yīng)的就是一整套控制系統(tǒng),每一級溫度都需要精密的計算和準(zhǔn)確的過程控制;而儀表系統(tǒng)里不同類型、不同標(biāo)準(zhǔn)的儀表,在工業(yè)總線的連接下傳遞和分享數(shù)據(jù),形成一個與局域網(wǎng)類似的工業(yè)數(shù)據(jù)網(wǎng)。從事這些領(lǐng)域的研究,通常要到大型企業(yè)完成論文或就業(yè),也需要在工業(yè)基礎(chǔ)知識方面再充充電。
一般來說,自動化的保研比例相對較高,如清華有志于留校深造的同學(xué)把學(xué)分修到前50%就差不多了,其他學(xué)校也有20%~30%的同學(xué)們教研或保研。校外的去向,理論類的主要是中科院自動化所,浙江大學(xué)、哈爾濱工業(yè)大學(xué)的自動控制則偏重產(chǎn)業(yè)實踐。海外進(jìn)修的主要目的地是美國,德國、日本,需要提醒的是很多國家的高等教育專業(yè)名冊里沒有“Automation”這個學(xué)科(別跟Auto汽車專業(yè)混淆哦),這是本科專業(yè)設(shè)置不同造成的,盡可以放心選擇具體方向。自動化專業(yè)的知識儲備完全可以滿足電子、計算機、信息系統(tǒng)等專業(yè)的要求,在很多院校看來不屬于跨專業(yè)申請。
就業(yè)方面,與專業(yè)貼合的首選當(dāng)然是“大系統(tǒng)”,即大型企業(yè)、大型項目和大型規(guī)劃。在近年的大環(huán)境下,就業(yè)去向集中于IT企業(yè)。我想,以自動化系的工程和信息科學(xué)基礎(chǔ),既注重實效又理智決策的工作方法,對IT行業(yè)的適應(yīng)性是比較好的。
推薦自動化專業(yè)的學(xué)校:北京郵電大學(xué)、北京理工大學(xué)。
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