自動化：解放人類雙手的專業

何瀟

清華大學自動化系副教授，北京自動化學會理事。

自動化，這個看起來有點高冷的詞，似乎離我們的生活很遙遠，實際上并非如此。在我們的日常生活中，自動化技術的應用可謂非常普遍，比如大家日常使用的全自動洗衣機、電飯煲、空調等家用電器，再如大家熟悉的地鐵、汽車、高鐵、飛機等交通工具，等等。

在工業方面，工業機器人很大程度上提高了生產的效率，減少了人在生產中的繁瑣、枯燥工序，也可以排除一些行業人工作業的危險因素。

自動化廣泛應用于我們生產、生活的方方面面，甚至有人說，自動化伴隨了人類科技的發展和進步過程。

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他，主要研究控制系統故障診斷與容錯控制，應用對象涉及無人機群、高速列車信息控制系統、深海載人潛水器等。

他，近年來在國內外期刊會議上發表論文100 余篇，主持多項國家自然科學基金研究項目。

他，是我國自動化專業領域優秀的青年人才，擔任著國際自動控制聯合會技術過程的故障診斷與安全性專業委員會委員、中國自動化學會技術過程的故障診斷與安全性專業委員會秘書長等學術職務，并擔任多個國際期刊的編委;同時兼任清華大學自動化系主任助理、研工組長，為自動化系研究生學習保駕護航。

他，表述自己是十分幸運的，能夠在自動化領域從事教學科研工作。

他的最大愿望：開發一套實際的自動化系統，讓科技更好地為人類服務。

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Q：對于很多人而言，自動化可能是個陌生的詞匯，到底什么是自動化呢？

A：自動化有很多定義，直觀地看自動化就是機器代替人的過程。

機器代替人包括兩個方面。一是體力上，最典型的從體力上代替人的例子就是全自動的流水線、生產線。二是腦力上，典型事例是在追蹤犯罪嫌疑人的時候，以往的方式是大量的公安機關工作人員，用人眼去篩選犯罪嫌疑人的照片，效率非常低，而且耗費大量的人力物力，有了模式識別技術以后，在很短的時間內，可以很準確地把犯罪嫌疑人鎖定。

Q：有人說，自動化是個“萬金油”專業，為什么？

A：自動化專業學的基礎非常寬泛，既學數學的基礎理論，也學自動控制理論等專業知識。所以這個專業的學生畢業后，可以到多種行業就業。可以說各行各業、生活的方方面面都離不開自動化，如我們穿的衣服，在紡織廠可以通過自動化手段極大地提高生產效率。可以想象如果沒有聯合收割機，我們仍處在面朝黃土背朝天的農耕時代，生產效率極低。我們住的房子，如果沒有自動化的設備，也很難想象可以實現萬丈高樓平地起。更不用說我們現在坐的汽車、高鐵、飛機……

Q：哪些考生適合報考自動化專業呢？

A：我覺得，要想學習自動化首先對事物運行規律得有好奇心。因為自動化是認識世界， 最重要的是改造世界的過程，讓自動化技術為人類更好地服務。自動化專業還要求學生有比較強的數學和物理知識背景，如果有比較好的數理知識，在自動化專業里學習會非常有優勢。

Q：當初，您緣何進入了自動化專業？目前，又在從事哪些方面的研究？

A：我大學考入了北京理工大學，當時是進入了電子工程系讀信息工程專業。電子方面的基本知識，我們都是具備了的，但是如果要實現完整的制作過程，還是需要自動化的理論來武裝自己。清華大學是工科學生的夢想，所以我就義無反顧地去清華大學讀了自動化系的控制科學與工程專業。學習自動化還是有一些難度和挑戰的，它建立在數學和系統論的基礎上，但是如果你沉浸進去之后會發現它的美。

我本人研究方向是控制系統的故障診斷與容錯控制。聽起來挺難的，舉個例子，有一位教授他們正在做的固定翼飛行器，翅膀突然斷了30%，這時容錯控制就發揮作用了，它可以在飛機飛的不如原來那么完美的狀況下，保持飛機仍然可以飛，并且安全降落。

Q：自動化行業面臨著哪些機遇和挑戰？未來的發展前景如何？

A：自動化的理論研究有很多豐富的成果，自動化領域的挑戰，在于把成果應用于實際方面還有大量的工作要做。

我覺得自動化研究前景是非常廣闊的，一方面，在理論上有很多挑戰性的、開放性的問題，等待大家去攻克。另一方面，自動化本身的特點是直接面向人民的生活，為人民生活得更加美好而服務，可以說，自動化專業應該是廣闊天地，大有作為，而且是擁有無限可能的專業。