baozii 发表于 2005-1-7 00:44

[分享]怎么学自动化

专业课
进入大三下,正统意义上专业课才悠然而至。这些课决定了我们是自动化,而不是其他的专业。以前有说法,自动化是万金油。现在大家觉得不是一个好词,于是不提。不过这确实说明了我们系学的比较杂的特征。勉强按照控制学科的"老三论"分一下类:

控制论:
学完了自控,大家都对经典控制和现代控制的框架有了一定的认识,我想不少人都有实际试一把的想法。至少我当时很想找个系统控制控制。很可惜,实际中没有什么系统是自己写好了传递函数或者状态方程等着你来操作的。
自控课上讨论的控制理论是一幅精彩的图画,在更大的一幅图像下,控制只是实际控制系统"控制","辨识","估计"这三要素中的一部分。呵呵,这是系统辨识课的最开始胖胖的萧德云老师一定会告诉你的,也是最后的考试一定会出现的。
能够用机理分析得出微分方程的控制对象基本都是玩具,只会出现在课堂上。系统辨识就是用一定的方法对复杂的控制对象建模,这种建模不要求机理正确,只追求外特性,系统输入输出水平上的近似。所以辨识课上最为强调的两个概念:作为输入的M序列,和最小二乘法。这两个概念都万分重要,不仅仅在辨识课上。课程进入正题后,课堂火力就基本集中在最小二乘法上了,将它精确的肢解,方方面面决无遗漏。未窥全豹仅见一斑,给人感觉:系统辨识等于最小二乘。这点上,个人觉得萧老师处理得不够大气。不过据内部人士的可靠消息(怎么来的不用问了吧),辨识的教材和教学方案都会有重大的改动。"是你的躲也躲不掉",祝愿DDMM们到时勤记笔记,多做习题,好好享受萧老师教诲。
最有一部分是估计了。我们这届的课程中,"估计"是在随机控制课中出现的。这是系内的任选课,而且数学推导比较繁杂,所以选课的同学不多。不过强烈推荐希望对整个控制系统有更深认识的同学选这门课,收获会非常大的。
估计是辨识的逆过程。系统都是有噪声的,就是有随机干扰因素的。如果干扰比较大,直接进行控制,效果一定不会好。估计就是在已知系统方程(可能是辨识出来的),利用输入输出数据估计系统真正的"状态",并由此进行控制。如果数学化一些,就是一定准则下随机变量的寻优。听说过"卡曼滤波器"吧?在这里面有。


信息论:
      本科阶段是没有一门课叫信息论的。不过,有不少的课教你怎么样对信息进行处理,加工和使用。有了一些感性认识,才能感受到抽象理论的层次和力量

人工智能导论可能是我们的本科中名字听起来最酷的课了。因为是导论课,所以内容不难。张长水老师的教学也是引导式的,讲了很多方面,开很多个头,如果你有兴趣,顺着任何一部分都走下去,都是一片天地。基本上每一个部分都介绍了一类看待问题的方法,都是和人学的,人智嘛。最重要的概念是"状态空间"(不是自控中的那个,虽然那个也很重要)和"搜索",所有的问题都是围绕如何建立合理的状态空间描述问题和如何选择满意的搜索算法在状态空间中寻找解这两个方面的。这门课有不多的几个程序要编,一定到自己上手,增加对理论的感性认识,编一个下棋的、解题的,推箱子之类的小程序很有意思的。即使不会,也千万不能抄袭,如果让张老师发现,你会死得很难看很难看,我是认真的。

给模式识别基础起个通俗点的名字,可以叫"分类学"。第一节课,张学工老师就让所有的同学写下自己的身高体重性别,接下来的一节又一节课,就是对这一百多组身高体重,利用不同的标准,不同的算法进行分类,看那种方法合理,看那种方法简单。模式识别的理论很系统,每一节课都在不断深入,每节课都会留相应的编程实验作业。所有的程序编下来,你就会发现,自己对模式识别有了一个概貌性的了解。我认为模式识别算是信息类专业课程的核心,如果你想以后从事信息处理方面的研究,不论是图像,声音,还是蛋白质序列,统统都是模式识别。当然,在具体的领域中,分类算法本身不是目的,更重要的是寻找具体对象稳定而鲜明的特征了。至于找不找得到,阿弥陀佛,看君造化。

系统论
      系统论是三论中强调得比较少的一极,但是系统的观点无处不在。
系统工程导论是唯一直接介绍系统理论的课了。由于系统理论的内容多且杂,没有统一的体系,这门课的具体内容是什么基本由老师的偏好决定。不幸的是,这也是一门老师更迭频繁的课。0字班是王书宁老师讲的。整个课程可以称为"运筹学2",介绍了很多不同系统的建模和优化理论,比如结构建模,线性回归,决策理论,因子分析,函数优化。整个课程信息量是非常大的,每一类方法都有经典的背景模型。王老师很仁慈,全学期的课程分为四次随堂测试,这样每一次复习的任务都不是很重。还是老话,认真听讲,自己做作业,一定可以拿到不错的成绩。可能有人喜欢把所有的知识放在一起考,没办法了,系统工程告诉我们:"arrow不可能定理告诉我们:'没有绝对公平的投票'"。


除去上面列举的一些有代表性的课,还有非常多其他的专业限选或者任选课。大概分为两类吧。
第一是一些技术性非常强的工具课,比如计算机仿真,就是介绍连续系统,离散事件系统计算机仿真的实现算法,以及评价仿真结果的策略,每个人或多或少都用得上的。这些类的课还有Unix系统基础,智能优化算法,操作系统,数据库原理,单片机,还有无所不在的计算机网络(Internet, 工业上控制网络)等等,听听名字就知道是做什么的,大部分都是计算机能力方面的要求,前面有人专门强调过了,这里不再罗嗦。
第二类的课程就是基于前面的控制、信息、系统三论,结合一些具体背景的实现或者就某个专题的深化。
与控制理论相关的:
计算机控制系统,是工业控制系统的组成和控制算法实现,非常结合实际,不过教材太老了。电力拖动与运动控制、过程控制分别是对电机和化工工业过程的建模和控制,开设它们的目的应该是给大家提供一个工科的背景认识,看看抽象的控制理论在具体的工业对象中是如何变化使用的。不是现在的同学幸福多了,我们当年是电力拖动、运动控制、化工原理,过程控制四门课,而且自少要修三门。现在更加强调一个坚实的基础,这部分都压缩了。三字班的DDMM们还多了一门机器人控制,我们没开,应该也是控制理论的专题深化课。当然,还有系列的控制类实验,锻炼大家处理实际和硬件方面的能力。
在前面的控制类课程中没有提到检测,而实际上这也是我们系科研很大的一部分(呵呵,检测与电子技术研究所是我们系最大的研究所了)。因为控制系统中的信号都不是凭空来的,而要依靠各种各样的传感器、仪表。三字班教学计划上必修的检测原理在我们当年是一门类似的选修课,基本上就是介绍了一些传感器,同学评价不是很高,不知道大家会不会迎来改观。现代测量,仪表设计,电子测量都属于这里,还有检测类实验是和控制类实验并列的一类,很锻炼硬件的能力。

和信息论相关的课程:
离散时间信号处理,主要介绍对一维离散时间信号的表示和处理,主要介绍滤波器的设计使用,还有一些谱估计的内容。我们的老师讲课比较照本宣科,但教材超级经典(鼎鼎大名的Oppenheim),内容很丰富。老师设计的实验非常不错,认真做一定很有收获。
数字图像处理是对特定的二维信号--图像的表示处理。内容很多,图像格式,编码压缩,滤波变换。我们这届前后开了相似的两门,一门简单,但学不到太多,一门压力很大,呵呵,普遍反映收获也很大。你自己做一个权衡吧。
和系统理论相关的课程:
      专业课中还有挺特别的一类,包括CIM系统导论,生产系统计划与控制,电子商务等。这些都是介绍信息技术在现代商业企业和工业生产中的应用,优化系统。我基本把它们看作系统理论在特定的系统中的实现和应用。都是导论课,所以都不难,更多的是介绍一些方法和观点,还有企业和生产中很具体的知识,甚至有些需要背一下。像CIM系统导论介绍企业的流程,建模。生产系统计划与控制会介绍生产调度中很具体的一些计量方法,处理手段,基本上就是运筹学。这些都是很实用,很有前途的领域,有志于在现代商业生产计划调度中一展身手的同志们要注意了。

不是吧? 发表于 2005-1-7 11:26

学好复变   线数和微机才是王道

Leon001 发表于 2005-1-7 12:06

不错不错,其实偶们的也比较相近

不是吧? 发表于 2005-1-7 16:44

自动化就是介于计算机和信息工程之间的两不沾

Leon001 发表于 2005-1-7 17:06

两不沾?都沾

不是吧? 发表于 2005-1-7 17:38

反正都是不爽的

新丁 发表于 2005-3-22 19:15

cheerio 发表于 2005-7-22 13:01

好……好难啊……

Butry 发表于 2005-8-2 21:14

学过的东西很容易忘记~~~~

silence 发表于 2005-8-11 21:14

广工的自动化就业率如何呢??

404 发表于 2005-10-5 13:41

怎么我才看到这个帖啊,,我都大四了。。。。

文轻刀 发表于 2005-10-6 21:05

比较郁闷~
这个贴出来的时候就已经是大三了。还好。。。好像还有点点点时间。。
不过,大学城的图书馆什么时候才能开啊!!!!!

文轻刀 发表于 2005-10-6 21:06

不过可以肯定,不是广工的自动化。至少我们的课程不是这样安排的。模电数电一起开,其实也差不多,模电第一二章学好了,数电也就基本上不用依靠模电了。
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