控制科学与技术的发展及其思考
1 控制科学与技术的发展状况
控制科学与技术在20世纪的人类科技进步中起到了举足轻重的作用，为了解决当今社会的许多挑战性问题产生了积极的影响，提供了科学的思想方法论；为许多产业领域实现自动化奠定了理论基础，提供了先进的生产技术和先进的控制仪器及装备。特别是数字计算机的广泛使用，为控制科学与技术开辟了更广泛的应用领域。
回顾近百年来的工程技术的发展，可以看到，20世纪的控制科学与技术是在实践的重大需求驱动下快速发展的，他经历了若干重要的发展时期，如20世纪初的Lyapunov稳定理论和PID控制律概念；20年代的反馈放大器；30年代的Nyquist与Bode图；40年代维纳的控制论；50年代贝尔曼动态规划理论和庞特里亚金极大值原理；60年代卡尔曼滤波器、系统状态空间法、系统能控性和能观性；70年代的自校正控制和自适应控制；80年代针对系统不确定状况的鲁棒控制；90年代基于智能信息处理的智能控制理论。中国控制学科界的许多学者为控制理论和技术的发展也做出重要的贡献。随着计算机科学、网络和智能信息处理技术的进步，以及社会生产力发展的强烈需求，在如何解决日益增加的复杂系统、网络系统、多传感器信息融合、生物、基因、量子计算、社会经济与生态等重大问题上，控制科学和自动化领域的研究者们在21世纪初面临着更重大的、更为迫切的挑战。
近30年来，控制科学在非线性系统控制、分布参数系统控制、系统辨识、随机与自适应控制、鲁棒控制、离散事件系统和混合系统、智能控制等研究方向上取得了许多重要进展。在21世纪初的十几年，这些方向仍将是控制科学发展的主要研究方向，它们之间的交叉与结合，将形成许多应用性更强的重要研究方向。
非线性控制是控制理论中一个重要的研究分支，目前在该方向的一些研究成果已应用于机器人、直升飞机与电力系统控制等实际控制工程中。可以预见，非线性控制理论的进一步发展，将对多机器人系统协调操作与大型网络稳定安全为背景的非线性系统的控制工程等产生重大影响。混沌系统作为非线性系统的重要组成部分，在混沌生成、混沌抑制、混沌同步化、混沌通讯应用以及混沌信息编码等方面已经取得一些突破性的进展。这些研究成果将对复杂系统的深入研究提供了有意义的借鉴。
自20世纪70年代开始，国内外学者开始重视分布参数系统的研究。分布参数系统是无穷维系统，一般由偏微分方程、积分方程、泛函微分方程或抽象空间中的微分方程所描述。我国学者在细长体弹性振动系统的建模和振动控制、振动系统的谱分析、能控性和反馈镇定、一般无穷维系统的极大值原理、人口系统控制、人口预测和控制等方面都做出了重要贡献。
由于实际系统的复杂性，人们往往很难（或不可能）从基本的物理定律出发直接推导出系统的数学模型，这就需要利用可以测量的系统输入和输出数据，来构造系统内结构及参数的估计，并研究估计的可靠性和精度等问题，这就是系统辨识的任务。20世纪90年代，线性系统辨识理论趋于成熟，而
非线性系统的辨识仍处于发展阶段。近10年来，系统辨识领域有3个热点研究方向：基于鲁棒控制的数学模型要求的鲁棒辨识，基于特殊信号驱动下的系统辨识和基于智能信息处理的非线性系统辨识。
当实际系统受到的外界干扰和系统模型误差被看作为随机噪声时，我们把这类系统称为随机系统。近年来，在非线性滤波、随机极大值原理、随机最优控制综合等方面已有新的进展。人们为了寻求能够实际应用并且性能良好的控制算法，由“分离思想”和“必然等价思想”发展了自适应控制的理论和方法。在科学研究和工程实践中，自适应算法已经成为一种非常有效的重要方法。
一般地，系统的数学模型与实际系统存在着参数或结构等方面的差异，而我们设计的控制律大多都是基于系统的数学模型，为了保证实际系统对外界干扰、系统的不确定性等有尽可能小的敏感性，导致了研究系统鲁棒控制问题。近年来，对非线性系统的鲁棒适应控制[16]的研究已成为一个热点方向。人工神经网方法、滑动模（sliding-mode）方法及鲁棒控制方法的结合可以设计出对一大类连续时间非线性系统稳定的自适应控制律[17]。20世纪80年代出现的H∞设计方法和变结构控制（滑摸控制）推动了鲁棒控制理论的发展。现在，系统H∞范数已成为系统的重要性能指标。如何有效利用过程信息来降低系统的不确定性，是鲁棒控制研究的重要内容。由于许多控制问题可归结为线性矩阵不等式（LMI）的研究，20世纪90年代中期出现了关于LMI的控制软件工具。近几年，非线性系统、时滞饱和系统、时滞故障系统的鲁棒综合控制问题已经成为新的热点研究方向，而且已经有不少应用实
例，例如，核反应堆的温度跟踪鲁棒控制、导弹系统的鲁棒自适应最优跟踪设计、机器人操作的鲁棒神经控制。
系统的状态随离散事件发生而瞬时改变，不能用通常的动态方程来描述，一般称这类系统为离散事件动态系统（DEDS）。对它的研究始于20世纪80年代初。目前已发展了多种处理离散事件系统的方法和模型，例如有限状态马尔科夫链、Petri网、排队网络、自动机理论、扰动分析法、极大代数法等。其理论已经应用于柔性制造系统、计算机通信系统、交通系统等。离散事件系统的研究虽然取得较大进展，但还没有一套完整的理论体系来评价离散时间系统模型与实际对象的差异。离散事件动态系统自然延伸就是混合动态系统。
包含离散事件动态系统（DEDS）和连续变量动态系统（CVDS）、两者又相互耦合作用的系统称为混合动态系统（HDS）。关于混合系统最早的文献出现在1966年。1979年瑞典人Cellier首先引入混合系统结构的概念，把系统分为离散、连续和接口3个部分。1989年Golli针对计算机磁盘驱动器模型引入混合系统的概念，把连续部分和接口部分结合起来进行研究。虽然混合系统的研究取得了一些成果，但仍处于发展阶段，其理论和应用研究仍是未来几年的研究热点。最近，混合系统的离散监督控制、离散时间混合系统的最优控制有了一些新的突破，并且混合控制理论已逐步应用于电力系统的电压安全控制和机器人协调控制等领域。
现代工程技术、生态或社会环境等领域的研究对象往往是十分复杂的系统，对这类系统难以用常规的数学方法来建立准确的数学模型，需要用学
习、推理或统计意义上的模型来描述实际系统，这就导致了智能控制的研究。智能控制的主要目标是使控制系统具有学习和适应能力。现在，智能控制理论虽然取得了不少研究成果，但智能控制的理论体系还不够成熟。最近，基于模糊推理的系统建模、神经网络模型参考自适应控制、神经网络内模控制、神经网络非线性预测控制、混沌神经网络控制等方面已有不少重要研究成果。智能控制理论有着广泛的应用，例如，基于神经动态规划的直升机的镇定控制和航天轨道操作器的基于知识的分层控制等。模糊推理、神经网络和遗传算法均具有模拟人类思维结构的方式的特点，将三者结合是智能控制研究的主要方向之一。
2 传统与现代控制理论的局限性
传统控制器都是基于系统的数学模型建立的，因此，控制系统的性能好坏很大程度上取决于模型的精确性，这正是传统控制的本质。现代控制理论可以解决多输入、多输出（MIMO）控制系统地分析和控制设计问题，但其分析与综合方法也都是在取得控制对象数学模型基础上进行的，而数学模型的精确程度对控制系统性能的影响很大，往往由于某种原因，对象参数发生变化使数学模型不能准确地反映对象特性，从而无法达到期望的控制指标，为解决这个问题，自适应控制、鲁棒控制的研究便成为控制理论的研究热点。20世纪80年代由加拿大学者Zames等人创始的H∞控制理论是鲁棒控制理论的重要发展。但这些方法本质上还是没有摆脱基于数学模型的定量化思想。传统控制，包括经典反馈控制、现代控制理论等，在应用中遇到不少难题。机理建模所不可避免的模型误差将导致估计器工作效果时好时坏，难以设计可靠、稳定的控制系统。
2.1 传统控制理论面临的问题
??? 1）控制对象的复杂性
传统控制理论的思想是建立在精确数学模型基础上的，然而对实际应用中的非线性、时变性、不确定性和不完全性的系统，一般无法获得精确的数学模型。对含有对象复杂性和不确定性的控制过程，很难用传统数学建模方法来解决建模问题。
2）控制方法和手段单一性
在研究一个实际的控制对象时，为了得到理论上性能良好的控制器，经常提出一些比较苛刻的假设，然而这些假设在应用中往往与实际情况不相吻合。
根据现有的理论和技术描述复杂的控制过程会出现片面性、单一性，建立的模型有可能与实际过程相差甚远。
传统的控制对象往往局限于单一的、有确定的物理规律的系统。对于复合型系统，传统的控制方法就显得力不从心。
3）无法满足控制性能的高要求
通常，控制系统需要具有所期望的控制精度、稳定性及动态性能。为了提高系统性能，传统控制系统可能变得相当复杂，从而使得系统的可靠性与其它系统性能成为不可调和的矛盾。
控制系统能够处理数值的、符号的、定性的、定量的、确定的和模糊信息等各类信息，即要求控制系统具有多层次的信息处理结构。传统的控制方法是很难做到这一点的。
2.2 现代控制理论面临的问题
1）控制对象与控制对象所处的环境的变化
随着计算机网络技术普及与发展，基于网络的远程控制受到人们的关注。在网络环境下存在延时、数据的丢失、数据时序或序的变化及数据的非等间隔采样，使得网络环境的空地变得十分复杂和困难。同时，网络自身的安全与控制也是一个十分重要和非常棘手的问题。
不同性质、不同控制对象组合而成的混杂系统还缺乏理论支持和相应的技术手段。
多任务、多机器人的协调控制问题。
2）理论问题
由于复杂系统的建模、稳定性与系统设计缺乏理论支撑和指导，有必要综合应用其他学科，如数学、信息科学、系统科学与认知科学的最新进展来建立一个解决复杂性问题的完整理论。
3）控制要求
具有多种信息或传感信息的综合能力；具有自学习和自适应能力，能够自主调整控制机构；高可靠性；控制系统本身应该具有良好的控制特性；在出现故障和意外时，能及早进行自我故障诊断及排除。
现代控制系统应该具有良好的容错性和鲁棒性。
在一些情况下需要构造一个合理的人机协作的控制系统。
基于上述问题，控制科学界多年来一直在探索着新的方法，寻求更加符合实际的“发展轨迹”。近十年来，人工智能学科新的进展给人们带来了希望。由于得益于计算机科学技术和智能信息处理的高速发展，智能控制逐渐形成一门学科，并在实际应用中显示出强大的生命力。与此同时，许多控制学科领域的工作者也开始认识到，在许多系统中，复杂性不只是表现在高维性上，更多的则是表现在系统信息的模糊性、不确定性、偶然性和不完全性上。能否用人工智能的人工神经网络、模糊逻辑推理、启发式知识、专家系统等理论去解决难以建立精确数学模型的控制问题一直是我们十多年来追求的目标。
3 智能信息处理技术和控制科学的交融与结合
随着许多复杂的社会经济与生态问题和全球网络信息安全问题的出现及对许多复杂系统“涌现”机理的研究，许多科学家对传统的控制理论与非线性分析、随机系统、统计学习、人工智能、认知科学等学科的结合产生了极大兴趣，特别是将人工神经网络、模糊逻辑、遗传计算、专家系统、混沌和其它常规信号信息处理相结合，在新的层次上实现控制的自适应和反馈。
20世纪70年代，傅京孙教授提出把人工智能的直觉推理方法用于机器人控制和学习控制系统，并将智能控制概括为自动控制和人工智能的结合。傅京孙、Glorioso和Sardi等人从控制理论的角度总结了人工智能技术与自适应、自学习和自组织控制的关系，正式提出了建立智能控制理论的构想。1967年，Leondes和Mendel首次正式使用“智能控制”一词。1985年8月在美国纽约IEEE召开的智能控制专题讨论会，标志着智能控制作为一个新的学科分支正式被控制界公认。智能控制不同于经典控制理论和现代控制理论的处理方法，它研究的主要目标不仅仅是被控对象，同时也包含控制器本身。控制器不再是单一的数学模型，而是数学解析和知识系统相结合的广义模型，是多种知识混合的控制系统。
经验主义和理性主义的模型与解释在很大程度上影响着人类的认知过程。人的经验是在多次的“反馈”过程中逐步积累。因此，对于智能和控制的关系，应该合理地发挥经验的作用，从进化的角度把智能活动看成动态发展的过程，即实现控制系统的“反馈”应是动态、分层、综合的过程。智能信息处理技术为“反馈”提供了更“聪明”的实现形式。
长期以来，人们在信息处理中的认知模型和基于感知的智能化信息处理研究领域作了不少工作，取得了很大进展，但其水平距人们所期望的还相差甚远。这主要是由于所使用的方法与人脑的认知信息处理过程有这种大差别，如频谱分析方法、句法分析和传统的人工智能方法等不具有开放性、动态性和灵活性等智能信息处理方法所应有的特征，因而它们只在特殊的应用领域内取得有限的成功。
事实上，人类的许多科学成就都来自对自然界中相应事物的观察和深入研究，例如人类由鸟类的飞行得到启发从而发明了飞机。同样，对信息的加工处理和智能控制系统的设计，自然界也给我们提供了一个非常完美的范例——人脑。因而智能信息处理系统的研究与发展需要借助于对大脑认知功能深入全面的研究。人对外部世界的认知过程，本质上是一个多传感信息的融合过程。人脑通过对多通道信息的相互监督（self-supervision）完成学习，从而获得对外部事物的知识；通过对多传感信息的融合，实现对目标的识别与解释；并可以根据已有知识对各传感器实行控制。这种前馈和反馈过程的完美结合，使人脑具有极高的智能水平，即使在噪声环境下或传感信息不可靠时，人脑也能有效地完成其智能活动。这为构造智能系统提供了完美的典范。自从人工智能形成一个学科以来，科学家们遵循着一条明确的指导思想，，即研究和总结人类思维的普遍规律，并用计算机模拟它的功能实现。正如飞机并不是简单模拟鸟而发明的，因此智能信息处理系统的研究也不应该机械照搬人脑认知模式。
3.1 智能控制系统的基本功能特点
1）容错性。对复杂系统（如非线性、快时变、复杂多变量和环境扰动等）能进行有效的全局控制，并具有较强的容错能力。
2）多模态性。定性决策和定量控制相结合的多模态组合控制。
3）全局性。从系统的功能和整体优化的角度来分析和综合系统。
4）混合模型和混合计算。对象是以知识表示的非数学广义模型和以数学模型表示的混合控制过程，人的智能在控制中起着协调作用，系统在信息处理上既有数学运算，又有逻辑和知识推理。
5）学习和联想记忆能力。对一个过程或未知环境所提供的信息，系统具有进行识别记忆、学习，并利用积累的经验进一步改善系统的性能和能力。
6）动态自适应性。对外界环境变化及不确定性的出现，系统具有修正或重构自身结构和参数的能力。
7）组织协调能力。对于复杂任务和分散的传感信息，系统具有自组织和协调能力，体现出系统的主动性和灵活性。
3.2 智能控制的主要研究分支
1）模糊逻辑控制
传统的控制问题一般是基于系统的数学模型来设计控制器，而大多数工业被控对象是具有时变、非线性等特性的复杂系统，对这样的系统进行控制，不能仅仅建立在平衡点附近的局部线性模型，需要加入一些与工业状况有关的人的控制经验。这种经验通常是定性的或定量的，模糊推理控制正是这种控制经验的表示方法，这种方法的优点是不需要被控过程的数学模型，因而可省去传统控制方法的建模过程，但却过多地依赖控制经验。此外，由于没有被控对象的模型，在投入运行之前就很难进行稳定性、鲁棒性等系统分析。近年来，一些研究者们在模糊控制模式中引入模糊模型的概念，出现了模糊模型。模糊模型易于表达结构性知识，成为模糊控制系统研究的关键
问题。最近，模糊控制理论成功地应用于飞行器的优化跟踪设计和产品加工过程。
2）模糊预测控制
预测控制是为适应复杂工业过程控制而提出的算法，它突破了传统控制对模型的束缚，具有易于建模、鲁棒性好的特点，对于解决大滞后对象控制问题是一条有效的途径。模糊建模是非线性系统建模的一个重要工具，也是复杂工业过程控制中广泛使用的方法。把预测控制和模糊推理相结合是很有吸引力的研究方向之一。
3）神经网络控制
神经网络控制是研究和利用人脑的某些结构机理以及人的知识和经验对系统的控制。一般地，神经网络控制系统的智能性、鲁棒性均较好，它能处理高维、非线性、强耦合和不定性的复杂工业生产过程的控制问题。显示了神经网络在解决高度非线性和严重不确定性系统的控制方面具有很大潜力。虽然神经网络在利用系统定量数据方面有较强的学习能力。但它将系统控制问题看成“黑箱”的映射问题，缺乏明确的物理意义，不易把控制经验的定性知识融入控制过程中。近来，在神经网络自适应控制、人工神经网络阀函数的数字设计、新的混合神经网络模型等方面都有一些重要进展，如应用于机器人操作过程神经控制、核反应堆的载重操作过程的神经控制。近年来，神经网络、模糊推理、各种特殊信号的有机结合，还导致了一些新的综合神经网络的出现。例如，小波神经网络、模糊神经网络和混沌神经网络的出现，为智能控制领域开辟了新的研究方向。
4）基于知识的分层控制设计
对于复杂控制对象，单一地采用传统控制不能获得理想的系统性能，这时需要智能的控制策略。分层控制恰好体现了这一思想，底层采用传统的控制方法，高层采用智能策略协调底层工作，这就是基于知识的分层控制设计。这种控制设计理论已经应用到机器人、航天飞行器等领域。
3.3 模糊推理和神经网络在控制中应用的区别
1）模糊控制是基于规则的推理，神经网络则需要大量的数据学习样本。在有足够的系统控制知识情况下，基于模糊规则控制较好；如果系统有足够的各态遍历的学习样本，应用神经网络通过学习可得到满意的控制器。
2）模糊映射在系统中是集合到集合的规则映射，神经网络则是点到点的映射。模糊逻辑容易表达人们的控制经验等定性知识，而神经网络在利用系统定量数据方面有较强的学习能力。
3）神经网络控制将系统控制问题看成“黑箱”的映射问题，缺乏明确的物理意义，因而控制经验的定性知识不易融入控制中。模糊控制一般把对被控对象看作是“灰箱”。
4 控制理论的完善与控制技术的发展
自从美国科学家维纳于20世纪40年代创立控制论以来，控制科学已经经历了经典控制理论和现代控制理论两个阶段，并进入智能控制理论这一重要发展阶段，尽管还不够成熟。在处理复杂系统控制问题时，传统控制方法
对于复杂性、不确定性、突变性所带来的问题总有些力不从心。为了适应不同技术领域和社会发展对控制科学提出的新要求，我们必须发展新的控制模式。国内外控制科学界都在探索新的控制理论，以解决各类复杂系统的控制问题。近年来，越来越多的学者已意识到在传统控制中加入逻辑、推理和启发式知识的重要性，把传统控制理论与模糊逻辑、神经网络、遗传算法等人工智能技术相结合，充分利用人的控制知识对复杂系统进行智能化控制，逐渐形成了智能控制理论的较完整的体系。
控制科学所面临的挑战问题。
1）高度自主的复杂工程系统的设计与控制。我们面临的复杂系统是一个由多个子系统构成，每个子系统本身都可能是一个复杂的、具有高度自主性的系统，需要有效地协调这些子系统的行为。所设计的工程系统不仅有很高的复杂度，而且同时还要能在人监督最少的情况下运行良好，表现出高度自主的行为。
2）智能控制与基于人类行为的智能化信息处理。智能控制方法是对传统控制方法的扩展和提高，也是设定和完成控制目标时实现高自主度所必需的，在不确定条件下的规划、大量数据的处理中，进行有效的复杂过程控制。
3）复杂工业系统的故障快速处理、系统重构与修复，复杂环境中仿人机器人的设计和制造，社会系统中的重大事变（战争、自然灾害、金融危机）的应急指挥和组织系统都存在着如何适应外部世界不确定性的动态变化问题。人类的行为特征充分反映了对外界环境的反应能力。研究基于人类行为特征
的信息处理原理和方法，即研究系统在不确定性动态环境中的反应能力和对外界事务充分感知的能力。
4）学习控制系统。学习是自动化系统一直追求的目标。它是指系统能够根据环境或目标改变其行为。学习控制系统应能够在控制过程发生变化时修改控制规律。
5）综合智能处理方法。目前，人们在自适应、监督与迭代式设计等方面做了大量的研究和开发工作。由于将人工智能技术引入到控制领域中，可用来处理其它一些学习特征，如估计、聚类、重构、推理、创造、删除等功能，特别是需要综合人工智能中的多种技术来实现上述系统功能。
6）复杂系统的理论体系的形成。复杂系统的主要特征归纳为：系统动力学模型的不确定性、测量信息的粗糙性和不完整性、动态行为或扰动的随机性、离散层次和连续层次的混杂性、系统动力学的高度非线性、状态变量的高维性和分布性、子系统及层次多样性和个子系统间的强耦合性、部分子系统的无法建模性等。复杂系统控制在规模上、复杂性及灵活性上将大大突破传统的自动控制在概念和方法上的局限性。它要求控制系统对被控对象的动力学模型要有“学习”和“识别”能力，对环境和扰动的变化要有“适应”和“鲁棒”能力。
一般地，提高系统的智能度主要有两种途径：一是在基于古典精确逻辑的基础上，通过增加并行度来加快系统的演化速度，从而提高系统的智能；二是开发新的高智能的逻辑形式。前者，主要是考虑计算速度，这同样有两种途径，一方面在原有算法基础上开发相应的并行算法；另一方面是设计出
高效且具有高并行度的新型算法。后者，主要是从系统本身出发来提高它的智能度，其主要手段是通过对人或高等动物以及自然界的研究中得到一些启示，并应用于新系统的设计中。综合智能信息处理将以神经网络并行分布处理和基于专家系统等人工智能符号逻辑推理为两种重要的基本方式，并与模糊逻辑、进化计算、混沌动力学、信号处理与变换等方法综合集成，特别是软计算（神经网络、模糊逻辑和概率推理）、不确定性推理与自组织及仿生计算等。
5 结束语
20世纪以来，控制科学与工程技术对近代世界技术文明的许多成就作出了巨大贡献，发展了许多研究方法和开创了不少交叉科学，它是现代技术科学的思想基石和方法学。控制科学与工程技术的历史是辉煌的，但我们应该面对客观世界的现实，更加积极地、严谨地开拓和创造未来。控制科学在解决21世纪的社会复杂问题上及跨学科问题方面具有不可替代的重要作用，也是能够提供最适当、最聪明方法的学科领域之一。今后的控制科学方法需要以一种集成的方式来考虑系统以及相关的设计要求。将控制科学与其它领域密切结合，解决我国经济与社会发展中基础技术科学、工业、农业、能源、国防、乃至国家安全所涉及的控制与自动化的重大基础理论问题，带动社会全面信息化和工业化的一些关键技术的发展。
复杂系统和智能系统的研究是21世纪控制科学发展的主要方向，宋健院士在北京IFAC大会上所作的“智能控制——跨越世纪的目标”的报告，在一定程度上指明了今后控制科学发展的方向。控制科学的发展面临着严峻问题与
挑战，又存在良好发展机遇。为了解决面临的难题，第一要把传统的控制科学的研究进一步深化、综合化，重视控制硬件、软件和智能信息处理方法的结合，实现控制系统的智能化；第二要大力推进控制科学与计算机科学、信息科学、系统科学以及人工智能的有机结合，为控制科学的发展提供新思想、新方法和新技术；第三要以重大需求为导向推动控制科学与技术的更高层次的发展，使控制科学与技术在我国以信息化带动工业化和社会经济的快速健康发展中发挥重要作用。
一、专业介绍 首先个人认为，控制科学与工程这个专业并不精于某一专业领域，因为控制主要讲的是方法。理论也就是动力西永或者微分方程一类，但是控制并不是纯数学指导的应用，很多控制问题也不会只考虑数学方向就能得到解答。就像数学与物理一样相互联系，密不可分。 控制科学与工程在本科阶段称为"自动化"，研究生阶段称为"控制科学与工程"。本学科是研究控制的理论、方法、技术及其工程应用的学科，以控制论、系统论、信息论为基础，研究各应用领域内的共性问题，即为了实现控制目标，应如何建立系统的模型，分析其内部与环境信息，采取何种控制与决策行为;而与各应用领域的密切结合，又形成了控制工程丰富多样的内容。 二、就业前景 1、就业前景 控制科学与工程是研究控制的理论、方法、技术及其工程应用的学科。控制科学以控制论、系统论、信息论为基础，研究各应用领域内的共性问题，即为了实现控制目标，应如何建立系统的模型，分析其内部与环境信息，采取何种控制与决策行为；而与各应用领域的密切结合，又形成了控制工程丰富多样的内容。本学科点在理论研究与工程实践相结合、学科交叉和军民结合等方面具有明显的特色与优势，对我国国民经济发展和国家安全发挥了重大作用。 本专业的学生毕业以后，既可在运动控制、工业过程控制、电力电子技术、检测与自动化仪表、电子与计算机技术、信息处理等领域从事测控与部件的设计、分析、研制与开发，又可在航天、电信、交通、建筑、国防、金融、能源、电视、广播等部门从事电子设备与系统的运行和技术管理以及与专业相关的教学工作。
还可以继续攻读计算机、自动控制、兵器工程等领域的硕士学位。 与该专业相关联的职业无非就是两大块，一块是部队的相关领域，一块是民用企事业单位。从整体上来说这两块领域都在迅速发展，特别是军队中制导与控制技术的发展更是迅猛，从这个意义上来说毕业生就业形势应该越来越好。从另一个角度来说，由于本专业自身的特点，所以造成专业本身与市场的某种隔绝，专业的发展也过多地依赖国家的计划与调控，而不是市场，因而就使得毕业生的就业趋势会很平稳，而且只要其性质不变，这种平衡的就业趋势还将继续保存下去。 2、就业去向 总体两类，软件硬件。有去纯互联网做软件的，也有去硬件公司做偏底层软件的，好的可以和计算机抢offer；有去硬件公司做单板硬件的，也有去电源/新能源汽车公司做电力电子/的，和通信/电子/电气/汽车/机械也差不太多。 控制工程目前主要方向和就业去向总结如下： 1.机器学习、深度学习、数据挖掘 主要去向：百度、腾讯、阿里巴巴、京东、网易、华为公司、滴滴、旷视科
科技发展与人类未来关系的辩证思考 【摘要】：科学技术对人类社会的巨大推动作用是显而易见的。特别是到了现代，科学技术更是被看做“第一生产力”，成为促进社会发展的最主要推动力量。可是，在我们一味关注科技给我们带来的方便，促进人类社会发展进步作用的同时，如果不善于利用科学技术，它也可能给我们带来巨大的甚至是毁灭性的危害。本文简要分析了科学技术对人类社会的作用和危害，以及我们应该如何应对的问题。 【关键词】：科学技术人类发展可持续发展 科学技术的进步带来的各种发现和发明使人类逐渐强大起来。各种交通工具是脚的功能的延伸，大大拓展了人类的活动范围；望远镜和显微镜是眼睛的延伸，使人类能探测更广阔和更微小的世界，信息技术的进步和网络的完善是嘴巴和耳朵的延伸，使远在千里之外的人们能相互沟通，地球成了一个地球村。诸如此类的成就不仅代表了科学技术所达到的水平，也大大提高了人们的生活质量。激光、微波、电视、计算机、网络、核反应堆，这些东西不再是可有可无的东西，它们充满了人类生活的各个方面。不管我们是否意识到了它们的存在，它们都影响和控制了我们的生活。 人们在享受科学技术带来的巨大好处的同时，也逐渐意识到科学技术是一枚双刃剑。人类在科学技术领域已经不止一次打开“潘多拉的盒子”，引起全球变暖、臭氧层受损、荒漠化加剧、物种灭绝、核武器威胁等问题。就连计算机使用两位数字表达年份也造成困扰世界的“千年难题”，仅仅为了让计算机避免混淆2001年与1901年，一些专家估计全世界就已经付出几千亿美元的代价。 一、科学技术促进人类进步 自人类诞生之日起，科技就伴随着人类的脚步在不断前行。可以说，人类发展的历史，就是伴随着科学技术的产生、发展一步步走过来的历史。人类社会的发展，在很大程度上依靠的就是科学技术的积累和发展。让我们想一下，如果没有科技，人类社会在现在会是一个什么状况。不要说我们不能轻松的通过互联网获取各种信息，不能方便的收看各种电视节目，不能乘坐各种现代化的交通工具，
战争与科学技术的关系 XXX 摘要：战争是人类社会发展的必然产物，人的本性驱使着战争的不断爆发，给人类带来了极大的灾难。但是，从另一方面看战争，它与科学技术有着密不可分的关系。历史上几次科学技术中心的转移和战争也存在着必然的联系。战争是科学技术的催化剂，推动着科学技术的飞速发展，而科学技术又在改变着战争的进程和形式，二者相辅相成，互相促进，共同改变着人类的发展进程。 关键词：科学技术，战争，武器 从人类发展的历史中看，人类没有战争的年代只有那么几年，大部分年代，世界上都伴随着战火和硝烟的蔓延。虽然，人类早已经厌倦了战争，一直在提倡和平，但是，几乎没有真正的和平存在。这主要是因为战争爆发的根本原因是人们本性的驱使所致。当人们的自身利益受到侵犯或者想去掠夺利益的时候，就会发动战争，因此，即使是处在科技、生活水平较高的现代社会，世界的不同角落里依然存在着战争，战火和硝烟依旧在人们生活中弥散。 但是，我们从另外一个角度来审视战争，我们会对战争得出不同的结论。在科学技术在社会中的运行过程中看，由于社会所处的历史发展阶段不同，以及国际环境的变化，使得科学技术所产生的区域在不断地变化。不同时期，一些国家和地区会成为世界的科技活动中心，随着社会经济的发展，科学技术中心也会随之不断改变、转移，这种中心的转移又会促进科学与技术的不断发展。科技活动中心的形成和转移是多种因素综合作用的结果，但是，我们结合历史中著名的战争来看，会发现科学技术活动中心的转移和战争的发展有着紧密的联系。根据日本汤浅光朝提出的科学中心转移理论分析，进入近代以来的400多年里，曾经有五个国家先后充当着世界科技活动中心。这五个国家依次是意大利（1540-1610年）、英国（1660-1730年）、法国（1770-1830年）、德国（1810-1920年）和美国（1920年至今）。 科技与战争的大规模接触出现在近代的科技发源地欧洲。因为十七世纪欧洲
0811控制科学与工程一级学科博士、硕士学位基本要求 第一部分学科概况和发展趋势 控制科学与工程以控制论、系统论、信息论为基础，以工程系统为主要对象，以数理方法和信息技术为主要工具，研究各种控制策略及控制系统的理论、方法和技术，是研究动态系统的行为、受控后的系统状态以及达到预期动静态性能的一门综合性学科。研究内容涵盖基础理论、工程设计和系统实现，是机械、电力、电子、化工、冶金、航空、航天、船舶等工程领域实现自动化不可缺少的理论基础和技术手段，在工业、农业、国防、交通、科技、教育、社会经济乃至生命系统等领域有着广泛应用。 本学科研究方法包括理论与实际相结合，定量与定性相结合，实验与仿真相结合，软件与硬件相结合，信息获取与利用相结合，系统认知与优化相结合，科学分析与工程实践相结合，解决工程控制问题与凝练控制科学问题相结合，事实性、概念性与程序性知识学习与分析、评价和创造的高层次认知能力相结合等。 控制科学与工程学科包括的学科方向是：控制理论与控制工程，检测技术与自动化装置，系统工程，模式识别与智能系统，导航、制导与控制，生物信息学，建模仿真理论与技术。 控制科学与工程学科在理论研究与工程实践相结合、军民结合和学科交叉融合等方面具有明显的特色与优势，对我国国民经济发展和国家安全发挥了重大作用，以控制科学与工程学科为基础的自动化技术是人类文明的标志。自动化技术的应用极大地提高了生产效率和产品质量，减轻了人类劳动的强度，降低了原材料和能源消耗，创造了
前所未有的经济效益和社会财富。自动化技术对实现国家实力的增长、生态环境的改善和人民生活水平的普遍提高具有重要意义。从航空航天到大规模的工业生产，从先进制造到供应链管理，从智能交通到楼宇自动化，从医疗仪器到家庭服务，自动化技术在提高生产效率的同时，也使我们的生活变得更加美好。自动化程度已成为衡量一个国家发展水平和现代化程度的重要指标。智能、生物、网络等新兴科学与技术的发展赋予控制科学与工程学科新的内涵，使其超越了时空的限制，增强了学科所涉及的不确定性、多样性和复杂性，既使学科发展面临巨大的挑战，也获得了前所未有的发展机遇。 第二部分博士学位的基本要求 一、获本学科博士学位应掌握的基本知识及结构 本学科博士生应具备控制科学与工程领域中坚实宽广的基础理论及系统深入的专门知识；还要具备与数理方法、计算机科学、网络与通信技术、信息获取与信息处理等相结合的跨学科领域知识结构；同时，也应掌握控制科学与工程的国家重大需求和国际学术前沿等知识。本学科博士生的知识结构主要由基础理论知识、专业知识、工具性知识和跨学科知识构成。其中，专业知识由本学科核心理论和针对不同研究方向设置的选修课程组成。 对本学科博士生知识体系的基本要求包括：①掌握本学科坚实宽广的基础理论，做到综合运用，能够解决本学科的科学技术问题；②掌握本学科系统深入的专业知识，能够解决控制科学与工程问题；③掌握本学科的前沿动态，在跟踪领域前沿的基础上开展原创性的研究工作；④掌握交叉学科相关知识，开展跨学科特别是新兴交叉学科的
计算机科学与技术专业的认识与思考 （xxxxxxx xxx） 摘要：计算机在现如今的生活中愈发普遍，然而，人们对计算机的了解并不深。计算机是什么？计算机的发展史、计算机的应用、计算机的发展趋势等，这些问题，人们了解的还不是很清楚。而，计算机科学与技术这门学科，可谓是一门学习计算机的学科。它的内容从制作计算机—硬件，到使用计算机—软件，讲授的知识犹如另一个世界。而针对时下的信息化时代的高速发展，这门学科也是有着不错的就业前景的。所以，我针对这门学科，特别进行了深入了解与思考，并制定了相关的学习规划，方便学习这门课程。 关键字：“计算机导论”；“计算机科学与技术”；“计算机应用领域”；“计算机发展趋势”；“软、硬件” 一、引言 计算机导论是计算机科学与技术、网络工程、软件工程、信息管理与信息系统等专业的一门通识课，也是必修的基础课程，旨在引导刚刚进入相关专业的新生对本学科基础知识及专业研究方向有一个整体、准确的了解，为系统地学习以后的专业课程打下坚实基础。 计算机导论从计算机发展史开始，带领我们走进这门学科。然后又从“计算”两个字来讲述计算机和数据。我们了解到“二进制”这个名词与计算机的旷世奇缘。 历史在刷新，时间在前进。计算机由当初的“庞然大物”变成了如今的“微型计算机”，我们在领略计算机硬件的魅力。如果说硬件是计算机的全部，那么软件就是硬件的全部。没有软件，计算机和一堆硬件没什么区别；
但正因为有了软件，他才能叫做计算机。软件，可以说是人与计算机交流的关键。有人说，它其实就语言。没错，只不过是计算机的语言，我们人类或许很烦这种语言吧，竟然创造出人与计算机沟通的语言。我只能说：“这真是比翻译还厉害！”计算机硬件、软件基础可谓是重中之重。 从二进制到宇宙是什么概念呢?数据可以告诉你。二进制创造了计算机，但计算机它不仅仅能计算二进制，它还能演算整个宇宙。可以说，计算机实现了用一种简单的数据计算了无数的复杂的数据。数据结构、数据库给我们打开了一扇新的大门。 现代人使用计算机无非就几种用途，办公就是其中一种。要谈系统，少不了要谈谈微软。微软的windows, office等等，可谓是影响了一个世纪。Office中的word，excel，PowerPoint更是耳熟能详。这些操作系统的使用方法是现代人商业办公不可或缺的技能。 时代在进步，计算机也在进步。现在的计算机已不仅仅只用于计算了，它正在成长，它会学习，它会判断，它还会思考，它就是人工智能。终有一天，人工智能也将会真正实现。 二、计算机和计算机学科 什么是计算机 计算机（computer）俗称电脑，是现代一种用于高速计算的电子计算机器，可以进行数值计算，又可以进行逻辑计算，还具有存储记忆功能。是能够按照程序运行，自动、高速处理海量数据的现代化智能电子设备。由硬件系统和软件系统所组成，没有安装任何软件的计算机称为裸机。可分为超级计算机、工业控制计算机、网络计算机、个人计算机、嵌入式计算机五类，较先进的计算机有生物计算机、光子计算机、量子计算机等。
浅谈科学与技术的关系1
浅谈科学与技术的关系 薛飞 （贵州师范大学山地环境重点实验室贵州贵阳550001） 摘要：通过科学与技术的含义、其性质、任务、内容、方法、研究过程、劳动特点、评价标准和价值意义等方面对科学与技术的关系做逻辑的分析、概括、总结。 关键词：科学技术 科学与技术是技术哲学研究的一个基本问题,也是一直有争议的问题。在对科学与技术的研究中，最复杂的问题之一就是两者之间的关系[1]。所以，对科学与技术的关系做历史与逻辑的分析，具有重要的理论意义。同时“现代的科学更加技术化，现代的技术更加科学化，科学与技术逐渐一体化”[2]，已成为现代科技发展的特点和趋势。但是科学与技术仍然是完全不同的两个名词，具有不同的概念，不同的性质，在许多问题上不能混为一谈。下面我们就来探讨一下科学与技术的关系。 一、科学与技术的涵义 “科技”一词作为“科学技术”的简称，在当今社会的使用频率很高，但究其涵义，在学术界却未有定论。实质上科学与技术的概念是有本质区别的。 科学，英文叫“SCIENCE”，据新华字典解释为：反映自然，社会，思维的客观规律的分科的知识体系。是对事物的正确判断；是关于自然、社会和思维及其规律的系统化的知识体系；是对现实世界的不断深入认识的过程，是一种持续不断的认识活动；是一种方法，是人类认识和改造世界的手段；是一种社会
建制，随着社会的发展，科学的社会功能不断增强，社会地位日益提高；科学也由个人的业余爱好，发展成为众多的人组织起来共同从事的社会活动事业；是通过特殊的社会创造活动而形成的关于自然、社会和思维及其规律的知识体系，是知识体系和知识的社会创造过程的统一。科学作为一种知识体系，一般由五部分有机构成：实验事实、基本概念、原理及定律、演绎体系及理论体系应具备的逻辑和谐性、可预见性和可检验性。作为知识体系，本身不属于上层建筑,没有国界、阶级性、民族性。作为社会实践活动，从全局上体现着社会文明、国家利益，联系着国家目标。它是特殊的社会意识形态，其本身没有阶级性。它是“知识形态的生产力”，属于“一般社会生产力”的范畴。它揭示的内容是一种不以人的意志为转移的客观存在，具有重复性，再现性和可比性的特点，具有连续性和创造性的特点。科学随着客观世界的发展变化而发展变化，永远没有止境。 技术，英文叫“TECHNOLOGY”，解释为：进行物质生产所凭借的方法和能力，从事某项项目所具有的专门的技能。技术可分为经验性技术和科学性技术。经验性技术主要是根据长期实践经验而创造发明的各种物质手段以及方法、技能等。是人工自然物及其创造过程的统一；是在人类历史过程中发展的劳动技能，技巧，经验和知识；是人类改造自然，利用自然的规律的方式和方法；是构成社会生产力的重要部分。技术具有自然和社会两重属性。自然属性：指人们在运用技术改造自然的过程中，必须遵循自然规律，也就是说要符合科学。社会属性：技术的发展是由社会需要所推动的，同时也必然会受到经济、政治、军事、科学、教育、文化、民族传统等各种社会条件的制约，由于这些因素的影响，使得根据同样科学原理转化成的具有相同功能的技术，在不同的时代，不同地区也会产生不同的风格和特征。随着现代科学技术的迅猛发展，技术又具有许多新的特征和特性：系统性和整体性，综合性和集成性，通用性和适用性，依存性和连锁性，先进性和经济性。 二、科学与技术的关系 科学不是技术，但又关涉技术。从历史上看，技术先于科学，科学源于技术，技术是科学之母；从近代后期以来看，科学上先有重大发现，技术上才有重大突破，科学是技术之父，技术是科学发展的延伸和应用。科学是“知”，技术
2019年中国大学控制科学与工程专业大学 排名和大学名单 中国大学控制科学与工程专业大学排名和大学名单 在最新公布的中国校友会网中国大学控制科学与工程专业大学排名和大学名单中，清华大学的控制科学与工程专业荣膺中国六星级学科专业，入选中国顶尖学科专业，位居全国高校第一；上海交通大学、浙江大学、哈尔滨工业大学、北京航空航天大学、东北大学的控制科学与工程专业荣膺中国五星级学科专业美誉，跻身中国一流学科专业。华中科技大学、山东大学、中南大学、西安交通大学、同济大学、东南大学、西北工业大学、北京理工大学、南京理工大学、国防科学技术大学等高校的控制科学与工程专业入选中国四星级学科专业，跻身中国高水平学科专业。 2014中国大学控制科学与工程专业排行榜 名次一级学科学科专业星级学科专业层次学校名称2014综合排名办学类型办学层次1控制科学与工程6星级中国顶尖学科专业清华大学2中国研究型中国顶尖大学2控制科学与工程5星级中国一流学科专业上海交通大学3中国研究型中国一流大学2控制科学与工程5星级中国一流学科专业浙江大学6中国研究型中国一流大学2控制科学与工程5星级中国一流学科专业哈尔滨工业大学20中国研究型中国一流大学2控制科学与工程5星级
中国一流学科专业北京航空航天大学21中国研究型中国一流大学2控制科学与工程5星级中国一流学科专业东北大学34中国研究型中国高水平大学7控制科学与工程4星级中国高水平学科专业华中科技大学12中国研究型中国一流大学7控制科学与工程4星级中国高水平学科专业山东大学16中国研究型中国一流大学7控制科学与工程4星级中国高水平学科专业中南大学17中国研究型中国一流大学7控制科学与工程4星级中国高水平学科专业西安交通大学18中国研究型中国一流大学7控制科学与工程4星级中国高水平学科专业同济大学22中国研究型中国一流大学7控制科学与工程4星级中国高水平学科专业东南大学25中国研究型中国一流大学7控制科学与工程4星级中国高水平学科专业西北工业大学29中国研究型中国高水平大学7控制科学与工程4星级中国高水平学科专业北京理工大学32中国研究型中国高水平大学7控制科学与工程4星级中国高水平学科专业南京理工大学49行业特色研究型中国高水平大学7控制科学与工程4星级中国高水平学科专业国防科学技术大学中国研究型中国一流大学17控制科学与工程3星级中国知名学科专业吉林大学9中国研究型中国一流大学17控制科学与工程3星级中国知名学科专业中国科学技术大学14中国研究型中国一流大学17控制科学与工程3星级中国知名学科专业南开大学15中国研究型中国一流大学17控制科学与工程3星级中国知名学科专业天津大学23中国研究型中国一流大学17控制科学与工程3星级中国知名学科专业华南理工大学27中国研究型中国高水平大学17控制科学与工程3星级中国知名学科专业湖南大学28中国研究型中国高水平大学17控制科学与工程3星级中国知名学科专业大连理工大学30中国研究型中国高水平大学17控制科学与工
科学与技术关系思考 【摘要】当代科学研究呈现出工程性、集群性、与生产联系的紧密性等特点，科学技术的一体化趋势凸显科学的技术化、技术的科学化，使科学家与技术人员的界限被打破，科学技术连续体的出现则标志科学发现与技术发明具有了同步性目标一致性。科学的技术化趋势表明，人们已经不能在科学与技术之间划上一条鲜明的界线，否则就会影响到科学事业的发展。 【关键词】科学；技术；一体化；互动 1前言 马克思提出“科学也是生产力1”的理念已经过一个多世纪。这期间，世界发生了翻天覆地的变化，科学已日益成为生产过程中独立的、第一位的重要因索。在新的历史条件下，邓小平敏锐觉察出当代科学技术及社会生产发展的态势，创造性地提出了“科学技术是第一生产力”的重要论断。从技术发明的过程看，从技术目标的确立到理论成果的实际应用都少不了科学的应用。在技术发展遇到难题时，则往往求助于科学理论。这种情形表明，一旦科学上有了新发现，就能很快地在技术上得到应用。而当代科学的发展更是离不开技术的进步，具体到一项科技活动，人们在其中已经很难区分它是科学研究还是技术研究，科学发现与技术发明已经融为一体。 2科学、技术的概念 科学和技术是两个不同的科学概念和两种不同的社会现象，二者之间有着明显的差别，为了弄清楚他们之间的辩证关系，有必要先搞明白科学、技术的概念。 2.1什么是科学 人们很早就开始了关于什么是科学这个问题的探讨，最初人们认为科学是一种知识体系，作为知识体系，科学是由一些基本的概念、定理、定律组成的有机系统，这种系统具有说理性与论证性，正如康德所指出的，是个“按照一定的原则而建立的完整的2”知识系统。但随着科学的发展及科学的社会作用越来越突 1马恩全集（46卷）（下）[M].北京:人民出版社,1980 211 2伊曼努尔·康德.自然科学的形而上学起源.上海人民出版社，2003.89
控制科学与工程专业介绍 控制科学与工程是一门研究控制的理论、方法、技术及其工程应用的学科。它是20世纪最重要的科学理论和成就之一，它的各阶段的理论发展及技术进步都与生产和社会实践需求密切相关。11世纪我国北宋时代发明的水运仪象台就体现了闭环控制的思想。到18世纪，近代工业采用了蒸汽机调速器。但直到20世纪20年代逐步建立了以频域法为主的经典控制理论并在工业中获得成功应用，才开始形成一门新兴的学科——控制科学与工程。此后，经典控制理论继续发展并在工业中获得了广泛的应用。在空间技术发展的推动下，50年代又出现了以状态空间法为主的现代控制理论，并相继发展了若干相对独立的学科分支，使本学科的理论和研究方法更加丰富。60年代以来，随着计算机技术的发展，许多新方法和技术进入工程化、产品化阶段，显著加快了工业技术更新的步伐。在控制科学发展的过程中，模式识别和人工智能与控制相结合的研究变得更加活跃；由于对大系统的研究和控制学科向社会、经济系统的渗透，形成了系统工程学科。特别是近20年来，非线性及具有不确定性的复杂系统向“控制科学与工程”提出了新的挑战，进一步促进了本学科的迅速发展。目前，本学科的应用已经遍及工业、农业。交通、环境、军事、生物、医学、经济、金融、人口和社会各个领域，从日常生活到社会经济无不体现本学科的作用。 控制科学以控制论、信息论、系统论为基础，研究各领域内独立
于具体对象的共性问题，即为了实现某些目标，应该如何描述与分析对象与环境信息，采取何种控制与决策行为。它对于各具体应用领域具有一般方法论的意义，而与各领域具体问题的结合，又形成了控制工程丰富多样的内容。本学科的这一特点，使它对相关学科的发展起到了有力的推动作用，并在学科交叉与渗透中表现出突出的活力。例如：它与信息科学和计算机科学的结合开拓了知识工程和智能机器人领域。与社会学、经济学的结合使研究的对象进入到社会系统和经济系统的范畴中。与生物学、医学的结合更有力地推动了生物控制论的发展。同时，相邻学科如计算机、通信、微电子学和认知科学的发展也促进了控制科学与工程的新发展，使本学科所涉及的研究领域不断扩大。 本学科下设五个二级学科：控制理论与控制工程，检测技术与自动化装置，系统工程，模式识别与智能系统，导航、制导与控制。各二级学科的主要研究范畴及相互联系如下。 “控制理论与控制工程”学科以工程领域内的控制系统为主要对象，以数学方法和计算机技术为主要工具，研究各种控制策略及控制系统的建模、分析、综合、设计和实现的理论、技术和方法。 “检测技术与自动化装置”是研究被控对象的信息提取、转换、传递与处理的理论、方法和技术的一门学科。它的理论基础涉及现代物理、控制理论、电子学、计算机科学和计量科学等，主要研究领域包括新的检测理论和方法，新型传感器，自动化仪表和自动检测系统，以及它们的集成化、智能化和可靠性技术。
浅谈科学与技术的关系 学生：张三 授课教师：李四 学号：1234567 院系：中文系 年级：2004级本科 日期：2006年6月
摘要：科学与技术既有内在的联系也有重要的区别，从本质上看，科学是反映客观事物属性及运动规律的知识体系；技术是利用客观规律，创造人工事物的过程、方法和手段；二者既有原则性的区别，又有着相互依存、相互转化的密切关系。关键词：科学；技术；关系
一、科学与技术的联系 1、科学与技术互为依存 科学离不开技术，技术也离不开科学，它们互为前提、互为基础。 科学中有技术，技术中有科学。科学中有技术，如物理学、化学、生物学中有实验技术；技术中也有科学，如杠杆、滑轮的使用中有力学。科学产生技术，如发现了相对论和核裂变，产生了原子弹和核电站。技术也产生科学，如射电望远镜的发明与使用，产生了射电天文学、扫描隧道显微镜、原子力显微镜等的发明与使用，产生了单分子科学。 2、科学与技术互相促进 科学的成就推动技术的进步；技术的需要促进科学的发展。现代科学的发展表明，科学对技术的依赖性越来越强，出现了“科学技术化”的趋势。同时，技术也更加科学化。在科学转化为生产力的过程中，技术是中间环节，技术是科学原理的物化和应用。对于科学来说，技术是科学的延伸；对于技术来说，科学是技术的升华。 应该说，科学与技术之间呈现一种极其复杂的互动关系，二者的关系在不同的历史时期具有不同的特点。就人类创造知识的过程而言，人类最先创造的不是科学，而是技术。新技术的发展又把科学推向新的领域。有了科学，就会有相应的技术、如数理逻辑和电磁科学的发展产生了电子技术和计算机技术。当技术碰到困难，不能解决生产中的实际问题时，便会要求并产生出新的科学加以研究，从而推动科学的发展。比如人们在探索原子内部的奥秘时，由于当时技术所限陷入了困境，从而诱发了物理学危机，随着人们对物质结构的深入研究，便有了当今的高能物理学。 二、科学与技术的区别 1、构成要素不同 科学的要素是概念、范畴、定律、原理、假说。技术的要素分为两类：一类是主体要素，即经验、理论、技能；另一类是客体要素，即工具、机器等装置。 2、根本职能不同
控制科学与技术的发展及其思考 1 控制科学与技术的发展状况 控制科学与技术在20世纪的人类科技进步中起到了举足轻重的作用，为了解决当今社会的许多挑战性问题产生了积极的影响，提供了科学的思想方法论；为许多产业领域实现自动化奠定了理论基础，提供了先进的生产技术和先进的控制仪器及装备。特别是数字计算机的广泛使用，为控制科学与技术开辟了更广泛的应用领域。 回顾近百年来的工程技术的发展，可以看到，20世纪的控制科学与技术是在实践的重大需求驱动下快速发展的，他经历了若干重要的发展时期，如20世纪初的Lyapunov稳定理论和PID控制律概念；20年代的反馈放大器；30年代的Nyquist与Bode图；40年代维纳的控制论；50年代贝尔曼动态规划理论和庞特里亚金极大值原理；60年代卡尔曼滤波器、系统状态空间法、系统能控性和能观性；70年代的自校正控制和自适应控制；80年代针对系统不确定状况的鲁棒控制；90年代基于智能信息处理的智能控制理论。中国控制学科界的许多学者为控制理论和技术的发展也做出重要的贡献。随着计算机科学、网络和智能信息处理技术的进步，以及社会生产力发展的强烈需求，在如何解决日益增加的复杂系统、网络系统、多传感器信息融合、生物、基因、量子计算、社会经济与生态等重大问题上，控制科学和自动化领域的研究者们在21世纪初面临着更重大的、更为迫切的挑战。
近30年来，控制科学在非线性系统控制、分布参数系统控制、系统辨识、随机与自适应控制、鲁棒控制、离散事件系统和混合系统、智能控制等研究方向上取得了许多重要进展。在21世纪初的十几年，这些方向仍将是控制科学发展的主要研究方向，它们之间的交叉与结合，将形成许多应用性更强的重要研究方向。 非线性控制是控制理论中一个重要的研究分支，目前在该方向的一些研究成果已应用于机器人、直升飞机与电力系统控制等实际控制工程中。可以预见，非线性控制理论的进一步发展，将对多机器人系统协调操作与大型网络稳定安全为背景的非线性系统的控制工程等产生重大影响。混沌系统作为非线性系统的重要组成部分，在混沌生成、混沌抑制、混沌同步化、混沌通讯应用以及混沌信息编码等方面已经取得一些突破性的进展。这些研究成果将对复杂系统的深入研究提供了有意义的借鉴。 自20世纪70年代开始，国内外学者开始重视分布参数系统的研究。分布参数系统是无穷维系统，一般由偏微分方程、积分方程、泛函微分方程或抽象空间中的微分方程所描述。我国学者在细长体弹性振动系统的建模和振动控制、振动系统的谱分析、能控性和反馈镇定、一般无穷维系统的极大值原理、人口系统控制、人口预测和控制等方面都做出了重要贡献。 由于实际系统的复杂性，人们往往很难（或不可能）从基本的物理定律出发直接推导出系统的数学模型，这就需要利用可以测量的系统输入和输出数据，来构造系统内结构及参数的估计，并研究估计的可靠性和精度等问题，这就是系统辨识的任务。20世纪90年代，线性系统辨识理论趋于成熟，而
选题2谈谈科学与技术的异同与关系 区别： 1. 科学与技术要解决的问题不同 科学要解决的问题是一个事物的内在原理，倾向于回答“是什么”、“为什么”的问题，而技术则常常针对某一具体的问题，侧重于对具体问题的解决，倾向于回答“做什么”、“怎么做”的问题。 2. 科学与技术的形态不同 科学更多的表现为理论的形态，而技术更多的表现为具体实物的形态。 3. 科学与技术解决问题所需要的人才、技能不同 科学家需要有扎实的基础知识，深厚的专业研究，善于观察和发现问题，勤于思考，具有很强的逻辑思维能力，并且能够专心致志投入科学研究；而技术专家则需要有很强的动手能力和实践经验，对实际工程有着敏锐的把握，对本行业、本领域的发展情况、所存在的问题有着清晰的认识。 4.科学与技术评价的标准不同 对科学进行评价，侧重于其正确性，即进行真理性评价，而对技术进行评价则侧重于其价值型，关注技术所创造的价值。 5. 科学与技术的管理方式不同 科学成果是公开的、无私的，可以被所有人共享的，属于全人类，且其管理比较松散；而技术的管理则比较严格，国家使用专利的方法对技术成果予以保护，侵犯他人的专利与知识产权是违法行为。 相同点 1. 创新性 无论对于科学还是技术，创新性都是非常重要的。一项没有创新性的研究是没有价值的，是对投入资源的浪费。 2. 严谨性 具体包括实验数据的严谨、推理过程的严谨、得出结论的严谨。只有具有严谨性，才会被他人认同。 3. 可重复性 对于科学，没有可重复性意味着科学成果不可信；对于技术，没有可重复性意味着技术成果没有实用价值。 关系： 1. 科学指导技术 科学为技术发明提供理论基础，一项崭新的科学发现可能伴随着大量的技术突破。科学原理通过应用性研究可以转化成为技术原理。 2. 技术是科学的实践 如果说科学是“认识世界”，那么技术就是“改变世界”，科学通过技术得以实践。在实践的过程中，又会发现新的科学问题，不断推动科学的进步。技术的进步为生产力的发展提高了动力，从而也提高了科学研究的条件，为科学研究提供动力。 3. 两者相互渗透、密不可分 科学与技术的职能是相对的，在很多方面它们是相互关联、相互交融的。两者密不可分，缺一不可。
控制科学与工程 是一门研究控制的理论、方法、技术及其工程应用的学科。它是20世纪最重要的科学理论和成就之一，它的各阶段的理论发展及技术进步都与生产和社会实践需求密切相关。11世纪我国北宋时代发明的水运仪象台就体现了闭环控制的思想。到18世纪，近代工业采用了蒸汽机调速器。但直到20世纪20年代逐步建立了以频域法为主的经典控制理论并在工业中获得成功应用，才开始形成一门新兴的学科——控制科学与工程。此后，经典控制理论继续发展并在工业中获得了广泛的应用。在空间技术发展的推动下，50年代又出现了以状态空间法为主的现代控制理论，并相继发展了若干相对独立的学科分支，使本学科的理论和研究方法更加丰富。60年代以来，随着计算机技术的发展，许多新方法和技术进入工程化、产品化阶段，显著加快了工业技术更新的步伐。在控制科学发展的过程中，模式识别和人工智能与控制相结合的研究变得更加活跃；由于对大系统的研究和控制学科向社会、经济系统的渗透，形成了系统工程学科。特别是近20年来，非线性及具有不确定性的复杂系统向“控制科学与工程”提出了新的挑战，进一步促进了本学科的迅速发展。目前，本学科的应用已经遍及工业、农业。交通、环境、军事、生物、医学、经济、金融、人口和社会各个领域，从日常生活到社会经济无不体现本学科的作用。 控制科学以控制论、信息论、系统论为基础，研究各领域内独立于具体对象的共性问题，即为了实现某些目标，应该如何描述与分析对象与环境信息，采取何种控制与决策行为。它对于各具体应用领域具有一般方法论的意义，而与各领域具体问题的结合，又形成了控制工程丰富多样的内容。本学科的这一特点，使它对相关学科的发展起到了有力的推动作用，并在学科交叉与渗透中表现出突出的活力。例如：它与信息科学和计算机科学的结合开拓了知识工程和智能机器人领域。与社会学、经济学的结合使研究的对象进入到社会系统和经济系统的范畴中。与生物学、医学的结合更有力地推动了生物控制论的发展。同时，相邻学科如计算机、通信、微电子学和认知科学的发展也促进了控制科学与工程的新发展，使本学科所涉及的研究领域不断扩大。 相关学科关系 本学科在本科阶段叫自动化，研究生阶段叫控制科学与工程，本学科下设的六个二级学科：“控制理论与控制工程”、“检测技术与自动装置”、“系统工程”、“模式识别与智能系统”、“导航、制导与控制”和“企业信息化系统与工程”。各二级学科的主要研究范畴及相互联系如下。
人与技术关系的思考 摘要：人与技术的关系是社会实践活动中的重要组成部分，二者是相互促进不可分开的。技术是人类为满足自身的需要，在实践活动中根据实践经验或科学原理所创造或发明的各种手段和方式方法的总和。科技虽然快速发展，但其也有着一定的局限性，它不是万能的，因此它在造福人类的同时也存在着弊端。由于物质世界、人、科学技术的循环依赖，人们必须寻找到一个平衡点才能使人类快速稳定的发展。 关键词：人、技术、关系 人与技术位于不同属性的两个不同领域，但它们之间却有着必然的联系并共同存在于人类社会中，人可以通过技术来表达实现人类文明的进步，技术则是通过人们不断的努力思考与实践提升改进的，从而超越原本仅属于工具范畴的单纯性技术的概念，技术正以其强大的力量改造着世界。人与技术的关系也在人类文明进步的过程中不断发生着变化，这种变化的表现是明显的，但引起变化的原因却不那么明显，要想揭示人与技术之间的本质关系，就必须对人与技术的关系从不同的角度进行多方面的分析。马克思从人类最基本的实践活动即物质生产劳动出发把握技术的本质，认为技术是在劳动过程中产生、发展起来的，劳动的进化史就是技术的进化史。而劳动，“首先是人和自然之间的过程，是人以自身的活动来引起、调整和控制人和自然之间的物质变换的过程”。人们进行物质生产劳动时并不是直接作用于自然界，而是通过劳动资料即技术手段的中介作用，把人的活动传导到劳动对象上去。 提起技术的本质，人们往往会想到科学。自然科学与技术有着非常密切的关系，它们经常被连起来使用。科学技术的进步与人的全面发展是相互促进，辨证统一的。马克思对人的发展及对社会生活的把握建立在实践基础上，实践是全部人与世界关系的基础，全部社会生活在本质上是实践的。技术则是人对自然能动关系的现实形态，是人对自然的实践关系，属于直接生产力。“凡是把理论引向神秘主义的神秘东西，都能在人的实践中以及在对这个实践的理解中得到合理的解决。”技术作为人类认识世界改造世界的伟大工具正是作为实践的特殊因素作用于实践的主体、客体，及实践的中介，为实践主体的人的全面发展创造了有利的条件。科学技术是适应人的需求和能力而发展壮大起来的文化世界，同时也是人类的一种特殊的实践活动。 首先，科学技术的发展促进了人的全面发展。在当代社会，科学技术是第一生产力，是先进生产力的集中体现和主要标志，我们都知道科技兴国，它更是一个国家综合实力的重要体现。科学技术的突飞猛进，极大程度的推动了整个社会生产力和人类经济社会的发展。先进的生产力和先进的生产劳动，造成了生产者的新的力量和新的观念、造成了新的交往方式、新的需要和新的语言，而且，先进的生产力与先进的生产劳动，大大的缩短了人的劳动时间和减少了人的劳动强度也延长了人的自由时间，亦即增加了使个人得到充分、全面发展的时间，丰富了人的精神生活，可以使人的思维方式发生改变，为人的全面发展创造了无比优
科学与技术的关系 摘要：传统上将科学与技术混为一谈已经不能适应现今科学与技术飞速发展的要求，故本文研究了科学与技术的关系，通过回顾人类科学和技术发展史，对科学和技术的区别与联系进行了辨证分析。同时，本文对当今时代科学与技术之间关系的发展趋势做了详细分析。 关键字：科学，技术，关系，发展史，趋势 一、科学和技术的含义 普通民众和媒体将那些他们搞不清楚的专业学科知识统称为科技。但在我们看来，科学与技术是两个含义不同的词汇。在科学与技术日新月异的当代，正确的理解这二者的关系，对于预测科学与技术的发展趋势、制定恰当的发展战略是很重要的[1]。 《辞海》中是这样定义科学的：科学，运用范畴、定理、定律等思维形式反映现实世界各种现象的本质的规律的知识体系。本文中的科学专指自然科学，自然科学是研究自然界的物质形态、结构、性质和运动规律的科学。 科学又可分为纯粹科学和应用科学两种[2]。纯粹科学又称为基础科学，其目的在于增加关于我们自身以及我们周围世界的知识，而事先没有特定的应用目的。用科学政策的行话来讲，就是所谓“好奇取向”。应用科学的目的则是对某一明确认识到的实际事物进行研究，增加关于此事物的知识，有明确的应用目的，即所谓的“任务取向”。 而对于技术，法国科学家狄德罗主编的《百科全书》给其下了一个简明的定义：“技术是为某一目的共同协作组成的各种工具和规则体系”[3]。这个定义包含了五个要点：①技术是为某一目的，有别于科学；②强调技术是通过“共同协作”完成的；③指明技术的表现形式是“各种工具、硬件”；④指出技术的另一种表现形式是规则，即生产使用的工艺、方法、制度等知识；⑤技术和科学一样，落脚点是“体系”。 从上面关于科学和技术的定义可以看出，科学主要类似于大学的理科，而技
控制科学与工程专业介绍 “控制科学与工程”学科是一门研究控制的理论、方法、技术及其工程应用的学科。它是20世纪最重要和发展最快的学科之一，其各阶段的理论发展及技术进步都与生产和社会实际需求密切相关。《本人》自动化系研究生专业包括本学科下设的七个二级学科：“控制理论与控制工程”、“检测技术与自动装置”、“系统工程”、“模式识别与智能系统”、“导航、制导与控制”、“企业信息化系统与工程”和“生物信息学”。各二级学科的主要研究范畴及相互联系如下。 控制理论与控制工程以工程领域内的控制系统为主要对象，以数学方法和计算机技术为主要工具，研究各种控制策略及控制系统的建模、分析、综合、优化、设计和实现的理论、方法和技术。本学科培养从事控制理论与控制工程领域的研究、设计、开发和系统集成等方面的高级专门人才。本专业方向主要研究线性与非线性控制、自适应控制、变结构控制、鲁棒控制、智能控制、模糊控制、神经元控制、预测控制、推理控制、容错控制、多变量控制、量子控制、系统辨识、过程建模与优化、故障诊断与预报、离散事件动态系统、复杂系统的优化与调度、智能优化与智能维护、复杂性理论研究、高性能调速与伺服、运动体导航与制导、机器人与机器视觉、多传感器集成与融合，多自主体合作与对抗、嵌入式系统、传感器网络、软测量技术、电力电子技术、现场总线技术、系统集成技术、网络控制与流媒体技术，以及将上述技术与方法加以集成的综合自动化技术等。 系统工程是为了解决日益复杂的社会实践问题而形成的从整体出发合理组织、控制和管理各类系统的综合性的工程技术学科。本学科培养从事系统工程领域的研究、开发、设计等方面工作的高级专门人才。本专业方向主要研究：非线性系统建模、人工神经网络和复杂系统自组织理论方法的研究和应用，高速公路和城市智能交通系统基础理论、智能技术和集成技术的研究与应用，电子商务系统研究、开发与应用，企业管理信息系统与决策支持系统的研究与开发，宏观社会经济系统综合发展和区域开发规划等。 检测技术与自动化装置检测技术研究如何将各种反映被测对象特征的参数按照一定的对应关系转换为易于传递的信号，并提供给自动控制系统；自动化装置涉及控制系统中的传感器、变送器、控制器、执行机构等，包括他们的集成化、智能化技术和可靠性技术。本学科培养从事各种检测技术与自动化装置的研究、开发、设计等方面工作的高级专门人才。本专业方向主要研究工业自动控制装置，系统可靠性评估及设计，控制系统的自动测试方法，数据信息采集、传输、处理、转换方法和相应设备，新型传感器和仪表，传感器数据融合理论及应用，动态系统故障诊断技术，工业现场总线技术，高速企业网络组成及安全技术，新型大功率电子器件及应用，嵌入式系统的研究及相关产品的开发。 模式识别与智能系统是六十年代以来在信号处理、人工智能、控制论、计算机技术等学科基础上发展起来的新型学科。本学科培养从事模式识别与智能系统的研究、开发、设计等方面工作的高级专门人才。本专业方向主要研究：模式识别、计算机视觉、机器智能的理论及应用；信号处理的理论及应用；基于信息理论和技术的生物信息学和中医药现代
对科技进步与人发展之 间关系的思考 Company Document number：WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998
对科技进步与人发展之间关系的思考
绪论 人的全面发展是一个历久弥新的话题。人的发展与人类自身息息相关，历来为人们所关注。人的发展与科学技术密切相关，科学技术是促进入的发展的强大动力。随着科学技术的发展，社会生产力水平越来越高，人的物质生活条件大大改善，人类自身也得到了不断发展，驾驭自然的能力越来越强。但是由于人们一味看重科学技术的经济价值，忽视了对自然的保护和经济发展的目的，导致环境污染越来越严重，人与人之间的关系越来越得冷漠，物质上得到极大满足，精神却越来越空虚和颓废，色情、暴力、吸毒等各种社会丑恶现象呈现出越来越低龄化和愈演愈烈的态势。这些社会问题引起了政府和社会各界的高度关注。党的十六届三中全会提出了科学发展观，“坚持以人为本，树立全面、协调、可持续的发展观，促进经济社会和人的全面发展。”许多专家学者也从人的全面发展的视角，重新审视科学技术的发展，从不同的角度阐述了科学技术与人的发展的关系。第一章阐述科技发展与人的发展的内在联系。首先阐述了马克思主义人的全面发展理论的内涵，提出了人的全面发展是真善美的统一；接着阐述了科技发展与人的发展是一个相互作用的过程第二章阐述了科技发展对人的发展具有双重作用。第三章寻求科技发展促进人的发展的途径。 第一章科技发展与人的发展的内在联系马克思认为科学技术包括在生产力中。在《经济学手稿(1857—1858年)》中就明确指出，在固定资本中，劳动的社会生产力表现为资本的固有属性，它既包括科学的力量，又包括生产过程中社会力量的结合，最后还包括从直接劳动转移到机器即死的生产力的技巧。在马克思、恩格斯看来，科学技术是人类