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【访谈】控制学科未来发展的四个“方向”

来源:畅想2030学术展望专题     作者:关新平     发布时间:2017-04-20     浏览次数:2105 

现在控制学科的发展面临着新的机遇,也迎来了新的挑战。

为什么这么说呢?我们过去主要是跟踪国外的模式比较多,围绕建模、控制、优化这样的模式来开展工作。改革开放30年过去了,现在中国人已经逐渐从学术层面上解决了这些问题,但是在应用驱动上面、在聚焦前沿的时候就显得有点力不从心。主要的力不从心就是控制学科作为一个核心的、关键的环节,在往高端方向走的时候遇到很多前所未有的复杂性、安全性、实时性、可靠性等诸多方面带来的挑战。

原来我们大家做建模的时候,面临的环境没有这么复杂。环境复杂以后,很多工作就很难建模甚至不能建模,原来控制的手段和工具也不够用了。那怎么办呢?我想,未来控制学科的发展有几个方向非常重要。

第一个就是综合交叉。原来控制学科只考虑自己的事情,现在可能我们更多的应该把控制、通讯、计算、电子等众多学科统一纳入到一个体系里面来考虑。比如,在医学领域,高端的医疗诊疗装备、检测装备就有控制学科的用武之地。如何在那种纳米级的、小型化的器械上来设计控制系统,使得器械既可靠又安全,真正派得上用场,这就是我说的综合交叉方向的一个例子。

第二个是知识自动化。就是把原来的那些基于机理的东西,还有我们的实际经验,和其他的一些手段包括大数据建模的手段,整合起来,形成知识自动化,为人类服务,这是比较前沿的发展方向。

第三个是人工智能。之前做自动控制的老师,对模式识别智能系统这一块不是很清楚,而做模式识别智能系统的老师对控制的一些手段方法也不够清晰,他们相互间的融合比较少。现在控制学科的发展趋势,这两块将完全融合。比如说刚才讲的医疗领域,不管是病理切片还是病毒的发现,实际上是借鉴很多模式识别的方法,但是它的获取,可能还是靠自动控制、自动化的手段来实现。这就是自动控制和模式识别智能系统的有机整合。

第四个是能源环境。现在,能源环境问题非常考验我们的国家能力。比如,雾霾比较严重,怎么办?什么样的能源利用手段能够有效、可靠、持续地工作,同时污染又比较少?可能核能、核电的利用会是一个很好的选择。在新能源的开发上,其实有很多前沿问题等待我们去解决。

现在离2030年,还有14年左右,中间有三个“五年计划”,实际上也不算太长。目前,国内的控制学科力量比较多,相对比较分散,如果像孙优贤院士这样的领军人物再多一些,大家能够团结一致协同创新,我们一定能够走得很远。

(作者系上海交通大学科研院常务副院长  采访、整理:吴雅兰)


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