自然辩证法

xxxx大学硕士研究生

《自然辩证法》课程论文

2015-2016学年第二学期

论文题目：控制科学与工程学科中科学研究方法探析

作者：

作者学号：

作者所在学院、专业：

论文评语：

【优秀】论文选题符合本课程要求，作者能够很好地结合专业实际对论题展开分析论述，逻辑结构严谨，论证充分，参考文献规范，具有较好的学术价值。教师签字：

【良好】论文选题符合本课程要求，作者能够结合专业实际对论题展开论述，逻辑结构比较严谨，论证比较合理，参考文献比较规范，具有一定的学术价值。教师签字：

【中等】论文选题符合该课程要求，有些段落之间具有一定的逻辑关系，语言比较流畅，论证具有一些合理性，标注了相对规范的参考文献。教师签字：

【及格】论文选题基本符合本课程要求，个别内容之间具有一定逻辑关系，资料较丰富，语言比较流畅，表明作者在论文上下了一些功夫，标注了参考文献。教师签字：

【不及格】论文选题基本符合课程要求，论文中资料比较多，但剽窃现象比较严重，治学态度不严谨，逻辑结构混乱，标注不规范，写作不认真。教师签字：

控制科学与工程学科中科学研究方法探析

(xxxx大学电气工程与自动化学院.xx xx xxxxxx)

摘要：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。本文在阐述了控制科学与工程这门学的基本特征和发展现状的基础上，探析了学科中的科学的研究方法，并且对这门学科的发展趋势和展望做了阐述。

关键词：控制科学与工程；学科；研究方法

1引言

自动化是一门涉及学科较多、应用广泛的综合性科学技术。在我国研究生培养体系中,自动化对应的一级学科“控制科学与工程”下属有七个二级学科丹空制理论与控制工程”、“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”。控制科学与工程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。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控制科学与工程学科所涉及的研究领域不断扩大[1]。

2控制科学与工程学科的基本特征

控制科学与工程学科是一个覆盖面宽层次跨度大的学科，以控制论信息论系统论作为其方法论基础，其精髓是它的概念和方法，特别是作为其核心的模型控制反馈优化等概念和方法，几乎被应用于所有领域的科学研究中，与其他技术学科相比较，控制科学与工程学科具有更基础的性质，它的成果是通过其原理和方法在各应用领域中的物化来体现的，对于人们认识自然改造自然具有普遍的指导性，因此，对控制科学与工程这门学科中的研究方法的探析具有重要意义。

3我国控制科学与工程学科的现状

控制科学与工程学科经过几十年的发展,在诸多方面取得了一些重要的进步。控制理论以动态系统为主要研究对象。20世纪80年代以来计算机、网络和通信等信息技术的发展为现有的控制理论提供了广泛的应用空间,同时也带来了巨大的挑战捉使控制理论自身的发展也催生出新的学科增长点。控制理论方面在鲁棒控制、非线性控制、离散事件动态系统、量子控制等方面都取得了重要进展。随着20世纪40年代计算机的出现以及50年代人工智能的兴起,人们当然也希望

能用计算机来代替或扩展人类的部分脑力劳动。模式识别在20世纪印年代初迅速发展并成为一门新学科。在生物信息学方面在高通量组学数据的处理、计算基因组学的研究、医学群体遗传学中的生物信息学、蛋白质功能结构与亚细胞定位上、生物分子网络的构建与分析等方面有了重要进展。机器学习与数据挖掘方面研究涉及提高学习系统泛化能力、样本标记问题、降维与度量学习、数据挖掘、在视频与图像分析方面的应用。脑一机接口就是要实现生物脑与电脑之间的直接对话。基础理论研究与实验研究并重是脑一机接口研究的重要特点。脑一机接口研究是一个全新的领域许多方面的问题还有待于深入地研究。在医学信息学、分子影像方面多模态分子影像成像理论方法与关键技术、分子探针与药物研发、分子影像验证与应用是现在的研究热点。导航、制导与控制学科一直突出为国防、航天服务的特色注重理论与工程实际的结合重视高素质人才的培养建立起一支梯队结构合理、学术方向稳定、能打“硬仗”的科研队伍。半个世纪里导航、制导与控制学科先后开辟出导航技术、飞行控制、精确制导等研究方向。以自动化、电子、计算机、控制工程、信息处理为研究对象,以现代控制理论、传感技术与应用、计算机控制等为技术基础,以检测技术、测控系统设计、人工智能、工业计算机集散控制系统等技术为专业基础,同时与自动化、计算机、控制工程、电子与信息、机械等学科相互渗透庄要从事以检测技术与自动化装置研究领域为主体的、与控制、信息科学、机械等领域相关的理论与技术方面的研究。检测技术与自动化装置的应用基础是扎实的理论基础以及科研和工程实践过程中不断积累的新技术使用技能和知识;随着自动化系统规模和新技术应用范围的不断扩大,加上学科基础理论和光、机、电结合新技术的迅速发展越来越促进了检测技术与自动化装置学科的迅速发展。

4控制科学与工程学科的研究方法

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方法如下。

“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、优化、设计和实现的理论、方法和技术

“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。

导航、制导与控制”是以数学、力学、控制理论与工程、信息科学与技术、系统科学、计算机技术、传感与测量技术、建模与仿真技术为基础的综合性应用技术学科。该学科研究航空、航天、航海、陆行各类运动体的位置、方向、轨迹、姿态的检测、控制及其仿真，是国防武器系统和民用运输系统的重要核心技术之一。惯性定位导航技术；组合导航及智能导航技术；飞行器制导、控制与仿真技术；惯性器件及系统测试技术；火力控制技术。

“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。先进传感与检测技术；新型执行机构与自动化装置；智能仪表及