每一門學科都有自己的情懷,像天文探索宇宙奧秘,生物感受生命驚奇,電腦了解資訊宇宙,數學探尋數位要義。
但對於自動控制,仿佛除了 寬口徑就業 和大篇幅宣傳的 未來前景 ,並沒有其他的談資。
情懷?仿佛是不存在的。
講個故事,故事的開頭很老套
從很久很久之前開始,火山,地震,洪水,時不時就會出來展示下自己的力量,每一次都會帶走千百條生命。
人類從那時開始就在做一個夢,我們要是能掌控這一切就好了。
一部份人開始了思考為何太陽東升西落,為何水會從高處流下,為何人的傷口會自己愈合,可以說,如果人們沒有了好奇,沒有了征服自然的狂想,也就沒有了後來這麽多的學科
漸漸的,人們發現了許多規則,依靠規則,辛勤勞動,取得了許多的成績
但人是生物,生物並不適合每時每刻都勞動,而且對於一些大活來說,一個人實在太渺小和不堪一擊了,於是, 比起操縱世界的狂想,有替自己幹活的,從而增強自己的能力,成了一些人的新追求
有人選擇利用勢力使自己成為奴隸主,一些人則不屑於此種手段,但也想達到這個目標
此時,一個想法出現在腦海裏, 能不能制造一個像人一樣的東西呢?沒有人使喚,我就自己造一個機器仆人
一位天才在紙上寫下了第一個設計結構,從而制造出了第一個自動裝置,比如漏壺,指南車,
但這項技術的缺點是設計太復雜,要有很多天才想法,普通人既沒有實力也沒有那麽高的智力,所以盡管自動裝置出現很早,它的發展一直比較緩慢。就這樣,自動化思想一直在人們心中延續下來,只不過它和操縱世界一樣,是那樣的遙不可及
這一等就是一千年
隨著工業革命,設計精巧的機械從某些學派的獨門秘術,走向了人們的生產和生活,那些幾百年前可以被視為神跡的機器在工業革命中被大量制造,其中也少不了自動裝置
物理學家從書房中走出,偶然發現了這些自動裝置,比起常人的驚嘆, 他們則更多的思考這些裝置到底是因為什麽原理,就是這看似偶然的一個想法,一個新學科的大門開始敞開
透過對古代機械設計圖紙的分析,物理學家很快意識到,在繁雜的機械結構下面,隱藏著一個古代能工巧匠經常利用,但沒有出現在任何一本理論書籍上的奧秘: 反饋
利用反饋的觀點和深厚的數學功底,物理學家們很快破解了古代自動機械的奧秘
他們又接著將反饋應有於其他過程,初步整理出來了系統的設計方法, 控制技術大門敞開了一半
隨著工業革命的不斷深入,技術的不斷發展,自動裝置變得越來越復雜,一直到了第二次世界大戰
二戰時,美國軍方提出了自動防空火力系統的需求,對於這個系統來說,由於操作復雜,需要精準判斷,人力已經無法完成,這與之前的自動裝置有著很大的區別,因為之前的自動裝置是在完成人類也能夠完成的工作。
戰爭結束後,該系統的主要設計者維納陷入了深思,古代自動裝置利用反饋來減輕勞動自己設計的防空火力系統,使用反饋來完成人類完不成的動作,那麽,是否可以這樣想, 我們工作的本質不就是造出一個類人甚至超人的機器嗎?
維納敏銳的意識到,一個新學科要來了,從行為、智慧、反饋、資訊等方面入手,寫成了他最著名的一本書: 控制論,在動物與機器中通訊與控制的科學
正是由於這本書使得控制科學的大門完全敞開,同時也開啟了人工智慧的行為主義學派的大門
也正是從這時起, 制造出全方位模仿甚至超越人類(個體或者團體)自身的機器,成為了控制科學的長期追求
控制科學作為一門方法學科,有些研究高深到了哲學領域,而為了控制論更好的服務於工業生產,盡量避免相關哲學論戰,一位擁有工程背景的傑出科學家站了出來,那就是工程控制論的作者錢學森先生。他使得控制論回到了工程。
控制科學作為一門研究使用當前時代的最先進的技術手段來制造類人機器和超人機器的學科 ,它對人類的模仿程度逐漸加深,從模仿能工巧匠操作,到模仿生產團體的配合,再到模仿人類組織的通訊和智慧,控制科學的研究領域在不斷的加深,而一個重要的特征是,它總是和最先進的技術站在一起
如果說仿生學側重於對人類和動物身體結構的模仿甚至超越,那麽控制科學的主要目標是為了模仿甚至超越人類的靈魂
我們傳承於古代能工巧匠的天才設計思想,我們追求使普通人也能了解掌握和超越那些古代天才的設計,利用現在的最先進的技術為我們的生活服務。
正如以前的機械技術、現在的電氣技術以及電腦技術一樣,世界上沒有任何一門特定的技術會被一直稱為自動化技術,它自誕生之日起,就是一門使用先進技術來實作自我目的的科學。面對時代的洪流,每個專業都有自己的堅守,而我們的堅守,就是一直與最先進的技術,站在一起。
人們需要腳踏實地,但在迷茫不解的時候也需要適當的仰望星空。
當然,理想歸理想,現實是現實,那句話怎麽說的來著,要有最樸素的生活,和最遙遠的夢想。
至於夢想的實作與否,用這個問題下面一位大佬的話,「try my best」吧。
PS:
對於征服、操控自然的狂想,控制科學也在做出自己的貢獻,但如果對控制理論的發展過程比較熟悉的話,可以清楚的知道,由於混沌現象的發現,不少對於這方面有想法的數學家結束了控制理論研究,所以我們今天也就沒有太多的涉及這個更宏大的目標。畢竟,這種事情還是交給物理的大神們吧。
(回答來源於專欄文章【自動化專業的情懷】)