控制论的发展

关于控制论的发展,我们将在下面分三步来叙述:一、控制论是怎样适应人类社会实践的需要,在怎样的科学技术发展的背景下形成一门独立学科的;二、它在形成之后是怎样发展、怎样扩大自己的研究领域的;三、控制论在发展到一定阶段开始有成效地在实际生活中发生作用,做出有现实意义的机器的简单情况。从控制论发展的短暂历史中,我们再一次看到,毛泽东同志指出的人类认识运动的两个飞跃的规律对于控制论来说也毫不例外。从三十年代到五十年代,控制论学科的形成和发展的过程主要是由物质变精神的飞跃;在六十年代,控制论做出机器、开始有成效地应用于社会实践的过程主要是精神变     

关于“人—机”系统

一引言“人——机”系统是控制论的重要课题及发展方向之一。它研究控制系统中人与机器的相互关系、“人——机”信息交换过程,讨论在机器设计中如何考虑“人的因素”的问题。为什么要研究“人——机”系统?这是因为近代的机器系统,尽管自动化程度不断提高,但仍然离不开“人”,实际上都是某种“人——机”系统。例如,飞机、坦克、潜艇,乃至宇宙飞船都需要驾驶员;枪炮瞄准以及导弹发射等     

控制论的哲学问题

在控制论的哲学-方法论问题的领域中进行着认真的研究工作。哲学的、逻辑学的、心理学的、控制论的、生物学的、生理学的著名专家都参加了这一工作。在最近十年控制论哲学问题的提法发生了某些变化。前几年,哲学家和方法论专家们把自己的注意力主要集中于解释控制论的现象上,即解释那些新的,以前还不知道的规律性上,这些规律性与复杂的和超复杂的结构与功能组织的系统等级有关,与     

世界上第一个“电子人”

说起"电子人",人们可能会想到不少科幻电影,可是英国的一位科学家却通过身体力行,将幻想逐步变为现实。原本由人类设计、制造,用以服务人类的人工智能机器最终反戈一击,控制了人类,这不仅已经成了科幻电影惯用的情节,也反映了人们对人工智能发展所产生的忧虑。然而现在就出现了这么一个"电子人",他靠自己的意志控制了机器——他就是前不久《新西兰先驱报》所报道的现年57岁的英国雷丁大学科学家凯文·沃里克,他是英国颇具争议的控制论专家和思想家,现在他成为了世界上第一个"电子人",即一部分是人,一部分是机器。在沃里克看来,"电子人"将是电子时代人类发展的趋势,也是科学价值的体现。     

信息科学

近几年来,一门崭新的技术科学初露头角,显示出巨大的魅力,激起人们极大的兴趣和关心——这就是信息科学. 信息科学是在信息论、控制论、计算机科学、仿生学、人工智能和系统工程学的基础上发展起来的边缘科学,它的任务是研究信息的性质,研究机器、生物和人类关于信息的取得、存贮、变换、传递、处理、利用和控制的一般规律,设计和制造各种智能信息处理和控制设备,实现操作的自动化,进而实现部分脑     

灰色系统理论的建立和发展

部分信息已知、部分信息未知的系统称为灰色系统。灰色系统理论是研究解决灰色系统建模、预测、决策和控制的理论,是八十年代初期由我国学者邓聚龙提出的,它把控制论的观点和方法延伸到社会、经济、生态等抽象系统,把自动控制科学和运筹学的数学方法结合起来,发展了一套解决信息不完备系统的理论方法,对未来学的研究也有重要意义。在短短几     

声学的发展

控制论为各种自动控制机器的设计提供了理论基础和科学方法。本期郑应平同志一文对控制论中的几个最重要概念以及控制论的主要分支作了简明介绍。声学是物理学的一个重要分支,它与物理世界和生命世界有着密切的关系,《声学的发展》一文对此作了介绍,文章写得深入浅出,值得一读。     

昆虫机器混合系统:从自由状态控制到自主智能调控

以昆虫作为载体,采用光/电等外部调控手段对其运动行为进行干预或控制,实现可静态预设或动态控制的昆虫机器混合系统,也被称作昆虫机器人.这类微型动物机器人在运动稳定性、环境适应性、隐蔽性等方面拥有天然的优势,在搜救侦查、科学研究等众多领域具有重要的应用价值.随着神经科学、微机电系统、人工智能等研究领域的快速发展,昆虫机器混合系统研究正从自由状态控制发展至自主智能调控阶段.本文回顾了昆虫机器人在受控运动模式、可控动作类型、达成控制任务等方面的研究现状,总结了昆虫机器混合系统研究框架,评述了基于不同调控原理实现的典型昆虫机器混合系统研究进展.在此基础上,分析了昆虫机器混合系统在神经调控机制、微型控制系统、刺激技术及方法、智能控制系统等研究中面临的困难、存在的问题,预测了未来的发展趋势.     

世界上第一个“电子人”

说起“电子人”，人们可能会想到不少科幻电影，可是英国的一位科学家却通过身体力行，将幻想逐步变为现实。原本由人类设计、制造，用以服务人类的人工智能机器最终反戈一击，控制了人类，这不仅已经成了科幻电影惯用的情节，也反映了人们对人工智能发展所产生的忧虑。然而现在就出现了这么一个“电子人”，他靠自己的意志控制了机器--他就是前不久《新西兰先驱报》所报道的现年57岁的英国雷丁大学科学家凯文·沃里克，他是英国颇具争议的控制论专家和思想家，现在他成为了世界上第一个“电子人”，即一部分是人，一部分是机器。 在沃里克看来，“电子人”将是电子时代人类发展的趋势，也是科学价值的体现。[编者按]     

工业4．O——大数据环境中的工厂

德国2013汉诺威工业博览会上．“工业4．0”成为制造业流行语。伴随着这一新概念．智能分析和信息物理系统相结合．促生了生产管理和工厂改造的新思路。在过去．大部分制造系统都采用集中式控制方案．在中央控制机器上独立地进行处理。     

系统论与复杂系统的控制：—访控制论专家郑应平研究员

在钱学森先生荣获国家颁发的崇高奖励之后,人们对控制论、系统论的进展十分关注。为了让读者更多地了解这方面的情况,我们受《世界科学》杂志之托,拜访了刚刚踏入中年之列、成绩卓著的控制论专家郑应平研究员。北京初春的一天,郑先生在他的办公室里接待了我们。郑先生首先看了我们的采访提纲,用征询的口气对我们说:“我想尽量按提纲又不完全按提纲回答你们的同题,这样更随便一点,是否可以?”我们同意并希望郑先生能谈一谈自己的业务成长过程,这样对刚毕业的大学生、研究生更有启示作用,采访就从这个问题开始。     

日本大力开展新一代集成电路的研制

日本的首席半导体专家西泽仁一(Jun-ichi Nishizawa)决心从1986年起成批生产一种新型晶体管。他声称这种晶体管的工作速度比现有的晶体管快1000倍。这项研究是在日本政府的资助下进行的。政府对这项发明将获得成功这一点充满信心,因而它提出了一项规划以制造能成批生产这种小元件的机器。研制这些新型晶体管及制造其生产机器的工作都属于一个称为“艾雷托”(ERATO,系exploratory research for advanced technology的缩字词)的计划。这     

控制论:过去与现在,东方与西方

维纳的名著《控制论,或动物与机器中的控制与通讯》最早是由赫尔曼(Hermann et Cie)出版社于1948年在巴黎出版的。内部的证据表明本书的打字及校对都是由不懂英文及数学的人干的。该书的美国版是由技术出版社、约翰·威利出版公司及赫尔曼出版社共同出版的,这个版本是根据原版没有做任何更正由照相誊印而成的,其中存在的大量印刷错误直到麻省理工学院1961年出版第二版时才改正。在第二版的前言及引论中,维纳给出了控制论学科的历史。并且提到了自1944年始的一系列会议,最后几次是由马塞基金会赞助的。这个基金会共赞助了     

系统研究和控制自动化

现在,正日益广泛开展着对代表完整和有组织总体的各类系统进行理论和应用的研究。人们对这一新科学的方向很感兴趣。学者们所讨论的问题范围很广,从具体(工程技术、生物学、经济学的)系统的研究方法直到提出建立完整或跨学科的系统科学等抽象问题。问题在于将出现独立完整的学科呢,还是系统研究将在控制论的某个部分范围内占有自己的地位?要对上述问题作出明确回答,显然还为时过早。在系统研究发展的现阶段,人们越来越注意对正在形成的新科学方向进行分析。一方面,这种分析能够有助于揭示正在发展的方向与生活中实际发生的、科技进步所引起的过程     

控刺理论的方法与庄月

本世纪四十年代,在通信技术和自动控制技术的发展中分别产生了一些新的理沦,特别是,维纳(N. Wiener)等抓住一切通信系统和控制系统的特点,并把这些系统的控制机制与生物中的某些控制机制加以类比,创立了控制论这门科学。在航天、自动控制、通信和计算机等技术迅速发     

智能机器人：不能承受之重？

人就是一台机器 ,有的人早就认同这一观点了。今天器官移植和组织工程的发展更加深化和认同了人们的这一认识。但是综合起来看 ,人与机器的差别又是巨大的。机器缺少情感、没有思维但复制和制造容易、兼容性强 ;而人有情感和思维 ,而且又极其排他(无论是社会意义上的自私还是生物学意义上的免疫排异 ) ,这一切又使得人们认为人和机器在本质上还是不一样的。前者有血肉情感和灵魂 ,而后者无血肉和灵魂。把人和机器的特点揉和于一身的研究和创造 ,自然就成为了ＩＴ业和生物技术的一种时尚和方向———创造智能机器 (人 )。无论是智能机器还是…     

动物机器人:研究基础、关键技术及发展预测

动物机器人利用动物固有的感知、运动、能量供应和神经系统,通过神经信息干预,实现对生物运动行为的控制.这类特殊的机器人在运动稳定性、灵活性、环境适应性和自身运动能量供应等方面保持了天然的优势,具有重要的应用价值;同时,该研究涉及动物运动神经网络及外部调控信息与固有运动神经信息的交互作用机制等重大理论问题,是神经科学和机器人交互领域的重要研究方向.该研究高度融合了动物智能和机器智能,涉及动物行为学、神经科学、微机电技术、力学和通信技术等,是多学科交叉融合的前沿领域.本文回顾动物运动神经系统与运动行为调控之间的关系,系统梳理不同动物机器人的运动调控方法及系统构成,总结活动在水、陆、空不同空间中典型动物运动行为调控的研究进展,归纳分析动物机器人研究在运动调控方法、微电极植入、微刺激系统、通信导航和能量供应等研究中面临的关键问题,并预测未来的发展趋势.     

系统科学的一个分支——系统动力学

一、什么是系统动力学系统动力学(System dynamics)是一门分析研究信息反馈系统的学科.1956年由福瑞斯特(Jay W.Forrester)教授始创于美国麻省理工学院. 系统动力学是一门认识和解决系统问题交叉、综合性的新学科.它是系统科学中的一个分支,它也是一门沟通自然科学和社会科学等领域的横向学科.系统动力学基于系统论,汲取控制论、控制理论与信息论的精髓脱颖而     

科学信息

.American Scientist.Vol.77.No.3,1989年1.极地上空臭氧层的展望最近,科学家对极地上空的臭氧层日益关注,那儿的臭氧耗竭将对地球上的植物、动物产生严重的影响,解决这一问题需要全球性的努力。2.对演化生物学的挑战以哈佛大学的约翰·卡林斯为代表的一批科学家近来提出:有机体有时可以控制自身的进化。这一学说对以往传统的理论提出了挑战。3.科学作家的最优选择方法科学作家可以从科学家那儿学到许多东西。这对出版科学作品是有益的。这里的问题涉及到为什么要写以及出版某本书,     

保护着并伤害着

世界上所有的动物和人类,都希望能有效地保护自己,不被别的动物和人伤害或侵犯.但要真正做到这一点,实在不是一桩容易的事.人类和动物的许多行为,一方面是保护着自己,另一方面又往往在伤害着自己,有时,伤害远远大于保护.