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清华大学自动化系系主任管晓宏谈自动化专业发展

xx  发表于 2008/9/14 16:47:53      5460 查看 5 回复  [上一主题]  [下一主题]

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杨悦老师:中国有句古话“欲善其事,先利其器”,用这句话来形容信息科学在中国现代化发展中的重要作用是再恰当不过了。今天我们为大家邀请到了清华大学自动化系系主任管晓宏教授,来和大家聊一聊清华大学自动化系。管老师,您好!

管老师:你好,主持人好,大家好!

杨老师:管老师是清华大学自动化系系主任,曾先后多次获得重大奖项,包括国家杰出青年基金、国家自然科学二等奖、国家科技进步二等奖等等,2001年被评为“长江学者特聘教授”,2006年被评为“国际电气电子工程师协会会士(IEEE Fellow)”,国际、国内著作等身。

杨老师:管老师,您是专家学者,能不能请你给大家介绍一下什么是自动化?

管老师:自动化简单而言就是指各种智能装置,包括计算机、受控对象还有执行机构组成的系统按照一定的规律完成系统的控制、优化、决策等等的功能。比如说我们的“神州六号”飞船,它要按照我们的设计发射出去,严格按照设计的轨迹进入太空轨道,然后在太空当中保持一定的姿态平稳地运行,最后完全按照我们的指令和要求按照预定的轨道返回地球,非常精确地到达预定的地点,这就是一个非常复杂的控制系统,这都是我们自动化学科专业要完成的任务。

杨老师:我记得您曾撰文论述过未来的几年或是几十年将是自动化再次蓬勃发展的时期,这是不是可以理解为自动化学科未来的发展前景非常好?

管老师:的确如此。我们国家正在进行前所未有的建设,全面实行中华民族的全面复兴。我们要发射探索更远太空的飞船,我们要建造飞得更快更安全的飞机,我们要造跑得更快更安全的高速列车,要造航行更远更快的舰船……这些都离不开自动化。自动化学科是在第二次世界大战以后在实际需求牵引下发展起来的。我们国家目前的情况,是一个工业化和信息化同时进行的特殊时期,所以我们国家提出来用信息化带动工业化改造传统产业,反过来促进信息产业的发展。在这当中自动化学科是一个承上启下(的学科),起到接口的作用。所以自动化学科在这里面是可以大有作为的。

杨老师:但是也有人提出这样的问题:自动化技术已经非常普及了,机械有机械自动化,电气有电气工程自动化,能源有能源自动化。那么自动化学科和这些学科(之间)有什么相同或者不同?

管老师:首先我很高兴自动化学科专业能在其他的行业、其他的学科中发扬、推广,很多学科都愿意在原来传统学科的基础上加上后缀,加上“自动化”。但是我们自动化学科它有自己本身的规律,我们现在的学科是按照自身的规律,按照学科专业来办的,而不是按照一个产业或者行业的背景来办的。当然这两种办学方向都是可以的,我们自动化学科是这样办的。我们自动化学科基础广泛,具有一些非常鲜明的特点,比如说它的实践性,自动化学科是从实践当中来的,实际需求牵引的;它的基础性,我们的基础主要是应用数学和应用物理学的基础,应用数学还有研究系统的规律等很多东西都需要数学方程的描述,物理学原理帮助我们进行系统物理量的检测,(所以)要大量的使用物理学原理;再就是它有非常时代的特征,就是它永远要研究新问题,总是在研究各类系统出现的新问题;自动化学科总是从一个系统的全面的角度来看待、分析、研究各类的目标;还有就是自动化学科交叉非常明显,它跟计算机学科、跟电子通讯学科、跟很多传统的学科,比如说力学、机械学、化工等等都有非常强的交叉。特别是最近这些年来,它跟生物学科也有非常密切的交叉关系。所以我们说自动化学科有非常鲜明的特点,作为一个专业学科本身它有自身的规律,我们目前的自动化学科办学都是按照这样的规律来办的。

杨老师:能不能请您再谈一下清华自动化学科的定位和发展情况?

管老师:清华的自动化学科有非常悠久的历史,可以追溯到自动化学科、控制论发源的源头。 1936年美国麻省理工控制论的创始人维纳教授在自己后来写的一本书《我是一个数学家》中明确地提出来,他的控制论创始的工作实际上是源于在清华的这段工作时间里面。另外,1935年钱学森教授考取了清华的公费出国名额到美国留学,后来在美国他创立了工程控制论,50年代以后我们清华好几个系都成立了跟自动化相关的专业,所以很多国内的著名学者,像钟士模教授、常迵院士、郑维敏教授、方崇智教授、童诗白教授……都是我们这个学科的。我们清华自动化学科的特点就是要充分考虑信息科学技术的新成果,研究信息的获取、信息的处理、系统的建模、优化的新理论和新方法。第二我们要针对不同行业出现的新问题加以研究,开拓新的研究方向,追求学科发展的制高点,比如说我们研究网络和网络化系统,研究复杂系统,研究传感器网络,研究信息融合,研究生物信息学,研究量子控制等等这些非常新的研究方向。所以我们清华大学自动化学科专业的办学理念,一是基础,二是综合,三是交叉。这也是我们学科非常鲜明的特点。

杨老师:自动化大概有哪些学科方向?

管老师:自动化系招生的本科专业叫自动化,我们学科的正式名称叫控制科学与工程,它下面主要有五个大的方向,或者叫二级学科。控制理论与控制工程主要是研究控制系统,比如说各类各样的机器人的控制,包括拟人的机器人的控制;模式识别与智能系统研究信息智能处理、模式识别的问题,比如说指纹的识别系统、人脸识别系统都是这个学科研究的主要内容之一。再一个就是检测与自动化装置研究各类的传感器对物理量的测量,比如说飞机、宇宙飞船的速度、加速度、姿态等物理量的测量。还有一个就是系统工程,它主要从一个系统的大的范围内研究系统规划、设计、优化等等,比如说智能交通系统研究系统的设计,研究系统运行时的优化控制,使得尽量减少交通堵塞。还有就是导航、制导与控制,主要就是研究飞船、飞机、舰船的导航,姿态的控制,轨迹的控制等等。

杨老师:请您谈谈在这些方向和领域,清华都取得了哪些进展?

管老师:改革开放以来,自动化学科先后承担了数百项的科研项目,取得了十几项的国家级的奖项,包括我们去年刚刚获得的国家科技进步二等奖。同时我们还获得了美国制造工程师协会(ESME)1994年颁发的“大学领先奖”。在刚刚进行的国家一级学科的评估当中,清华大学的控制科学与工程学科评估的排名全国第一。另外刚才提到的控制理论与控制工程这个二级学科和模式识别和智能系统二级学科,在上一次的重点学科评估当中也是排名第一的。清华信息科学与技术国家实验室很重要的一个组成部分就是我们自动化学科的相关研究部。另外国家集成制造CIMS工程研究中心就设在我们系。我们这个学科取得了很大的成就,也为国家做出了很大的贡献。

杨老师:我觉得不仅如此,清华自动化系的国际学术交流与合作也非常频繁。

管老师:对!我们自动化学科同世界上很多一流大学,比如说美国哈佛大学、美国麻省理工学院、美国加州Berkeley大学、耶鲁大学、康奈尔大学都有非常正式的联系,每年派学者互访。我们系的年轻学者经常上这些学校去讲学、进修。我们最近还有国际合作学生的派出计划,很多研究生、本科生派出去跟国外的大学联合培养。我们最近这几年也举办很多国际会议,比如说2004年刚刚举办的国际智能与网络化系统的研讨会,邀请了四位美国工程院院士以及国内十几位院士和著名学者参加研讨会。同时自动化学科还跟国际知名的跨国公司(有合作),比如说微软、Google、IBM、西门子、罗克韦尔等一些著名企业都为我们系捐赠了设备,跟我们建立了联合实验室。我们最近还正在同美国的UCC公司商谈建立联合的研究院。所以国际合作对我们目前正在进行的建设世界一流学科的宏伟目标有很大的帮助。

杨老师:管老师,您是国际知名学者,但我知道您还同时在给清华的本科生上课。

管老师:对!我是在给本科生上课,也在带本科生的毕业设计。另外我们系很多著名的教授、学者也在为本科生上课、带毕业设计。我们系的师资还是很雄厚的,我们专职的教师有100多位,我们教师队伍当中大部分人都是有博士学位的,很多都是海归的博士。我们的教师队伍当中有中国科学院李衍达院士,中国工程院吴澄院士,有两位长江学者特聘教授,有两位长江学者讲座教授 ,有四位“国家杰出青年基金”的获得者,有九位教育部“新世纪人才”的获得者,所以我们教师队伍的力量是非常雄厚的。另外,我们为了实现清华大学建设世界一流大学的目标,也同时为了实现我们系建设世界一流自动化学科的目标,我们聘请了国际知名学者、美国哈佛大学何毓琦教授担任我们系的讲席教授,我们在他的带领下,邀请了其他五位国内外知名学者担任讲席教授组,对我们促进学科发展起到了非常大的作用,为我们实现建设世界一流自动化学科的目标作出了非常重要的贡献。

杨老师:不仅师资力量强,同时清华自动化的学生培养也非常有特色,比如说非常强调基础,创新等等。

管老师:是!我们系的同学非常注重基础课的学习,非常注重基础理论的学习。比如说我们系的本科生在历年北京市举办的非物理专业物理竞赛上取得的成绩在整个北京市都是名列前茅的。另外我们也特别注重动手能力的培养,注重创新能力的培养,我们在“挑战杯”科展上取得了好成绩。我们系实行了SRT引导计划,引导同学尽快进入课题组研究课题。另外,我们在国际智能机器人大赛上取得了好成绩,在Freescale智能车大赛上我们系的代表队获得了一等奖。这些都是表明我们系的同学在基础理论学习、创新能力和动手能力的培养上取得了非常好的成绩。还有就是去年国防生自己作曲填词的节目《追梦》,表现了追求真理、追求知识的积极向上的精神。体育活动也是我们自动化系的另外一个传统强项,我们在校运会“马约翰”杯的比赛当中,多次捧杯,多次获得冠军,近几年我们的比赛成绩也一直是名列前茅的。通过这样的文体活动,激发了我们同学积极向上的精神,创造了一种非常健康向上的文化。

杨老师:再请您谈一谈自动化的毕业和就业情况,考生和家长也是很关心的。

管老师:我们系本科毕业生的去向大概是这样的:70%直接推荐进入研究生学习,5%考试进入研究生学习,大概15%出国继续深造,另外10%直接就业。本科生和研究生就业单位包括了高等院校、科研院所、重点企业、外资企业、政府机关、部队、金融机构等等。因为我们的学科专业强调了基础、综合、交叉,所以我们就业范围很广,适应力很强。

杨老师:管老师,您1982年清华自动化本科毕业,1985年清华自动化系硕士毕业,之后出国学习工作后回国,您是自动化系的杰出学长,请您谈谈清华对您最大的影响是什么?

管老师:我想清华对我最大的影响首先是两种精神,一种是立志创新、追求卓越的精神,永远追求卓越、追求最好的精神,对我无论是学术还是人生的发展都有很大的影响;再有一种就是对祖国、对人民、对社会的责任感,这是我们清华一直培养同学努力达到的。我记得我刚刚进校的时候是刚刚粉碎“四人帮”全国百废待兴的时候,进校的时候校领导跟我们说: “虽然清华大学是‘四人帮’统治时期的重灾区,但是我们清华大学是重点中的重点,同学们都是百里挑一、千里挑一进去的,所以你们责任感很重。”我们对清华大学对我们培养一直铭记在心。另外我们清华大学特别注重培养学生的社会工作能力,拿我自己来说吧,我曾经担任过班干部,也在校团委做过社会工作,这对我以后的发展当中培养自己的团队合作精神、组织协调能力起了很大的作用。

杨老师:其实自动化学科向您这样杰出的毕业生挺多的。

管老师:我们的学科专业面宽、适应力强,所以我们在各行各业都有一大批非常杰出的校友,为我国现代化事业做出了非常杰出的贡献,他们当中有一些非常杰出的代表人物,我这里列出二三吧。比如说我们60年代培养的毕业生当中包括了著名的航天控制专家吴宏鑫院士,也包括中央政治局的两位常委吴官正同志和黄菊同志。在1977年恢复高考以后,我们培养的校友当中,在学术界有北京大学著名的控制理论专家王龙教授、东南大学田玉平教授,他们都是长江特聘教授、国家杰出青年基金的获得者。另外有一些非常杰出的校友在海外的学术界,比如说美国康奈尔大学的童朗教授,他是国际上知名的通信与控制专家,美国南加州大学的秦泗钊教授,他是著名化工控制专家,加拿大阿尔伯特大学的陈通文教授,他是著名的控制理论和信号处理专家,香港中文大学的严厚民教授—著名的系统工程专家,香港理工大学的张大鹏教授是著名的模式识别、人工智能专家。我们在国防院所工作的校友包括了原空一所的所长张鸿元大校,他是我的同班同学,空军第四研究所的副所长刘宝生大校,航天科技集团五O二研究所的胡军博士,他曾经是“神州六号”飞船分系统的总师。在我们的政府机关和金融界也有非常优秀的校友,比如说现任中国人民银行行长、我们系毕业的第一位博士生周小川博士。

杨老师:最后能否请您为同学讲两句话,如何从人生规划看专业选择?

管老师:好的。我们的国家正在经历一个前所未有的发展时期,我们正在实现我们中国多少代志士仁人梦寐以求的现代化,我们的现代化呼唤自动化,自动化需要一大批从事自动化科学与技术的专门高级人才,在我们国家发展的大视野中规划自己的人生是大有可为、前途无量的。所以,我们非常真诚的欢迎有志者到我们清华大学自动化系来学习,为我们国家的自动化科学和技术事业的发展贡献自己的力量!

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