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同濟大學吳啟迪:關于自動化的回顧、思考、愿景

發布時間:2020-12-15 來源:中國自動化學會秘書處 類型:最新動態-協會 人瀏覽
關鍵字:

自動控制 控制工程

導  讀:

吳啟迪,清華大學通信技術專業本科畢業。獲清華大學自動控制專業碩士學位、瑞士聯邦蘇黎世理工學院電子工程博士學位。曾任同濟大學校長、國家教育部副部長。現任聯合國教科文組織國際工程教育中心主任、中國工程教育專業認證協會理事長。吳啟迪教授長期從事控制理論、控制工程和管理工程領域的教學、科研和管理工作。曾三次獲得國家科技進步二等獎。

自動控制,控制工程


一、中國自動化學會的歷史


中國自動化學會是我國最早成立的國家一級學術群眾團體之一,是中國科學技術協會的組成部分,是發展我國自動化、信息與智能科技事業的重要社會力量。中國自動化學會是在周總理的親自關懷下成立的。60多年前,為適應1956年我國科學技術十二年發展遠景綱要,在我國自動化事業的老前輩錢學森、沈尚賢、鐘士模、陸元九、郎世俊等同志的倡議下,經過有關國家部門的醞釀和全國科學聯合會的商定,于1957年5月產生了由錢學森等29人組成的中國自動化學會籌備委員會。籌委會由錢學森、鐘士模、沈尚賢負責,屠善澄負責秘書處。之后還去歐洲調研,同時了解IFAC的組織架構等。1961年11月27日,在天津召開中國自動化學會第一次全國代表大會,正式宣告中國自動化學會成立。


迄今為止,中國自動化學會已召開了十一次全國會員代表大會。第一、二屆理事長為錢學森院士;第三屆理事長為宋健院士;第四屆理事長為胡啟恒院士;第五屆理事長為胡啟恒院士、楊嘉墀院士;第六屆理事長為楊嘉墀院士、陳翰馥院士、第七屆理事長為陳翰馥院士、戴汝為院士;第八屆理事長為戴汝為院士;第九屆理事長為戴汝為院士、孫優賢院士;第十、十一屆理事長為鄭南寧院士。


縱觀中國自動化學會從籌建到今天的60余年,我國自動化系統工程研究和發展發生了翻天覆地的變化,為世人所矚目,中國自動化學會的工作也得到蓬勃發展。


二、從我個人的視角對自動化的回顧


下文以本人的求學、工作經歷為時間線,回顧我熟悉或接觸過的與自動化相關的國內外專家學者。


常迥院士原是清華大學無線電系的教授,是我在無線電系的老師,后來調入自動化系,創建了模式識別和人工智能學科。在我和江上舟準備考研期間,常先生非常熱心地鼓勵我們,并將自己寫的教科書寄給我們,還寫了一封長信,談了相關的學習方法,對我們是極大的鼓勵,他的幫助對我的一生影響非常巨大。后來在我讀研期間,我還上了他兩門課,一是信號處理,另一是實變函數。他的講課也是我們學習的典范。張鈸院士一直致力于人工智能、智能機器人等領域的研究,2015年獲得2014 CCF終身成就獎。經張先生推薦,我于1978年開始跟章燕申老師讀研究生。章燕申老師原是清華大學自動控制系鐘士模先生的副手,1975年轉入精密儀器系,任陀螺導航與自動控制教研室主任。我在精密儀器系讀研期間,章老師對我的要求,不要只考慮寫論文,先要把實物做出來(我當時是做潛艇導航靜陀螺伺服系統的)。他的教導讓我終身受益。讀研期間,清華大學自動化系的吳麒教授講授自動控制理論。他關于PID調節器的一堂課十分有深度,其板書、講述方式深刻地體現了一位科學家與工程師的水平和態度,后來他專門研究自動控制的頻域理論。


1981年研究生畢業后,我到蘇黎世留學。我的導師Mohamed Mansour教授在穩定性理論方面有很大的建樹,有一個著名的Mansour-Matrix。Mansour教授曾在IFAC中擔任司庫,我的另一位導師Walter Schaufelberger教授曾擔任IFAC教育委員會主席,因為蘇黎世理工學院是IFAC創會成員。在我留學期間,因為我導師的關系,有些著名教授經常會去訪問,包括Karl J. ?str?m教授(提出隨機控制)、Petar Kokotovic教授(提出奇異攝動)、Eliahu I. Jury教授(提出離散系統的穩定性理論)、Manfred Morari教授(接班我導師的自動化研究所所長)、Brian Anderson教授(澳大利亞國立大學教授,提出H∞穩定性理論)。在ETH期間我也上過Rudolf E. Kalman教授(1961年提出狀態空間理論,時任ETH應用數學系教授)的課。值得一提的是Mansour教授和宋健院長也是好朋友。


1986年2月我從蘇黎世留學回國時,國家正在醞釀“863計劃”。我和中科院丁寄萍教授去中科院自動化所拜訪楊嘉墀先生,向他請教“863計劃”。他不厭其煩地向我們介紹了“863計劃”的前因后果。“863計劃”自動化領域首席科學家蔣新松先生,是水下機器人的創始人,現在已經過世,如今的新松機器人公司也是在其基礎上建立的。另外還有吳澄院士和李伯虎院士也是“863計劃”自動化領域的兩位首席。我回國后緊緊追隨其后,做了一些“863計劃”的項目,對我之后的發展影響深遠。至今同濟大學的CIMS中心還在。他們以系統工程作為二級學科,始終保持著信息、機械和管理的交叉。


后來我到上海工作,有幾位老師對我幫助很多。張鐘俊院士、蔣慰孫教授對剛回國的我非常關心。上海大學的陳伯時教授是我國電氣傳動和電氣自動化學科的著名學者、創始人和開拓者之一,他的治學態度非常嚴謹,對我也很關心。龔惠興院士曾經擔任同濟大學電子與信息工程學院院長,對我們幫助很大。還有幾位老師跟我可以講是亦師亦友,也是同事。邵世煌老師、王行愚老師跟我同時做校長,專業上互相切磋。席裕庚老師、張偉江老師與我是同輩,我們都涉自動控制領域。


在同濟大學,我也有一批老師和同事。陳輝堂老師、宣國榮老師和他倆的夫人從西安交大調入同濟大學任教,他們四位都是研究生導師,促成了同濟大學自動化博士點的建立。同濟大學的老校長江景波先生在管理學院系統工程領域,也從校內幫助我們招收博士生,促成自動化學科的發展。嚴雋薇教授和肖蘊詩教授是我在清華的研究生同學,他們兩位后來加入同濟大學,對于同濟大學這個領域的推動起了很大作用。后來幾位信息學院的院長,張浩、蔣昌俊、陳啟軍,也是我的好同事。


關于IFAC世界大會的回憶。第11屆IFAC世界大會在愛沙尼亞首都塔林舉行,有41個國家和地區的1300多名代表出席,其中我國代表53人,張鐘俊院士、楊嘉墀院士也分別帶隊參加了會議。楊先生是帶隊去申辦第十四屆IFAC世界大會的。大會共收到1500篇論文,經IPC評選錄用594篇,其中美國數量最多(94篇),我國與日本并列第二(60篇)。記得蔣新松、吳澄也去了,北航也去了幾位,包括毛劍琴教授。我有一篇關于CIMS的文章在會上宣讀。


第14屆IFAC世界大會于1999在北京召開,為期5天,是當時在中國舉辦的自動化領域最高級別的大型國際學術會議。當時,浙江大學呂勇哉教授是IFAC主席(1996年當選)。這屆大會有50多個國家以及香港和臺灣地區的專家、學者約1500多人出席了,共錄取論文1556篇,在中國大陸312篇論文中,同濟大學有11篇入選,是同濟大學自動控制方面第一次在IFAC大會上嶄露頭角。


下面介紹幾位對同濟大學控制學科有重要影響力的專家學者。第一位是清華大學孫增圻教授,他應該是瑞典?str?m教授的學生。孫教授是國家863計劃航天領域遙科學及空間機器人專家組組長、中國自動化學會智能自動化專業委員會副主任,長期從事智能控制及機器人方面的教學和研究工作,在智能控制、機器人、模糊系統和神經網絡、計算機控制理論及應用、控制系統CAD等方面頗有研究,主持了我國很多機器人比賽,如RoboCup世界杯與中國機器人大賽等,是他介紹嚴雋薇老師和我參加自動化學會的,也使同濟大學積極參加甚至主辦RoboCup。第二位是李衍達院士。李衍達先生長期從事模式識別和人工智能的研究(常迥先生是他的老師),歷任中國自動化學會第六、七、八屆副理事長,對學會的發展以及重點學科的建設都起到了非常重要的推動作用,直接關心和支持了同濟大學自控博士點的建設。還有孫家廣院士,他直接支持了同濟大學教育部工程技術中心的建立和建設。這是一個產學結合的平臺。


在這里,我衷心感謝30多年來一路同行的老師、同事、學生和朋友們!


三、未來愿景


國家“863計劃”是當時基于美國提出的星球大戰計劃,提出要追趕世界高新技術的背景下提出的,重點是跟蹤學習世界科技前沿技術。當前,我國科技創新水平加速邁向國際第一方陣,科技創新正由“跟跑”為主轉向在更多領域“并跑”并爭取“領跑”。在世界經濟與科技競爭日趨激烈的大背景下,要實現科技創新領域的“領跑”,實現關鍵核心技術的突破,還需要在原始創新上持續發力,這不僅是黨中央國務院的要求,也是國家自然基金委和科技部項目的要求。


科學研究應該是從問題出發而非從論文出發,提出問題解決問題才是最重要的。理論研究十分重要,但是僅停留在理論研究層面是不夠的,需要考慮成果轉化的問題。


當前正是信息時代爆發的年代,自動化領域大有可為之處,任重而道遠。現在將希望寄托于年輕一代的科技和教育工作者,投身其中,促進其發展和進步。上一輩的科技工作者的嚴謹的治學態度對我們影響深遠,我們需要傳承老一輩科學家的精神,譜寫自動化發展的新篇章。


(本文根據作者在2020中國自動化大會上所作報告速記整理而成)


作者簡介

吳啟迪,清華大學通信技術專業本科畢業。獲清華大學自動控制專業碩士學位、瑞士聯邦蘇黎世理工學院電子工程博士學位。曾任同濟大學校長、國家教育部副部長。現任聯合國教科文組織國際工程教育中心主任、中國工程教育專業認證協會理事長。吳啟迪教授長期從事控制理論、控制工程和管理工程領域的教學、科研和管理工作。曾三次獲得國家科技進步二等獎。

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