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什么是自動化和智能化和智慧化?

2016-09-06 07:31 性質(zhì):轉(zhuǎn)載 作者:人機與認(rèn)知實驗室 來源:人機與認(rèn)知實驗室
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簡單的說,智能化比自動化更高級一點,智能化是加入了像我們?nèi)艘粯拥闹腔鄣某绦?,一般能根?jù)很多種不同的情況做出很多不同的反應(yīng),而自...

  簡單的說,智能化比自動化更高級一點,智能化是加入了像我們?nèi)艘粯拥闹腔鄣某绦?,一般能根?jù)很多種不同的情況做出很多不同的反應(yīng),而自動化就相對要簡單的多,一般會出現(xiàn)幾種情況作同樣的反應(yīng),多用于重復(fù)性的工程中。

  智能是有一定的“自我”判斷能力,自動化只是能夠按照已經(jīng)制訂的程序工作,沒有自我判斷能力。

  自動化常常處理結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù),智能化往往處理半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù),人可以處理非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)。

  自動化(Automation)是指機器設(shè)備、系統(tǒng)或過程(生產(chǎn)、管理過程)在沒有人或較少人的直接參與下,按照人的要求,經(jīng)過自動檢測、信息處理、分析判斷、操縱控制,實現(xiàn)預(yù)期的目標(biāo)的過程。自動化技術(shù)廣泛用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、軍事、科學(xué)研究、交通運輸、商業(yè)、醫(yī)療、服務(wù)和家庭等方面。采用自動化技術(shù)不僅可以把人從繁重的體力勞動、部分腦力勞動以及惡劣、危險的工作環(huán)境中解放出來,而且能擴展人的器官功能,極大地提高勞動生產(chǎn)率,增強人類認(rèn)識世界和改造世界的能力。因此,自動化是工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防和科學(xué)技術(shù)現(xiàn)代化的重要條件和顯著標(biāo)志。

發(fā)展介紹

  1946年,美國福特公司的機械工程師D.S.哈德最先提出“自動化”一詞,并用來描述發(fā)動機汽缸的自動傳送和加工的過程。50年代,自動調(diào)節(jié)器和經(jīng)典控制理論的發(fā)展,使自動化進(jìn)入以單變量自動調(diào)節(jié)系統(tǒng)為主的局部自動化階段。60年代,隨現(xiàn)代控制理論的出現(xiàn)和電子計算機的推廣應(yīng)用,自動控制與信息處理結(jié)合起來,使自動化進(jìn)入到生產(chǎn)過程的最優(yōu)控制與管理的綜合自動化階段。
  70年代,自動化的對象變?yōu)榇笠?guī)模、復(fù)雜的工程和非工程系統(tǒng),涉及許多用現(xiàn)代控制理論難以解決的問題。這些問題的研究,促進(jìn)了自動化的理論、方法和手段的革新,于是出現(xiàn)了大系統(tǒng)的系統(tǒng)控制和復(fù)雜系統(tǒng)的智能控制,出現(xiàn)了綜合利用計算機、通信技術(shù)、系統(tǒng)工程和人工智能等成果的高級自動化系統(tǒng),如柔性制造系統(tǒng)、辦公自動化、智能機器人、專家系統(tǒng)、決策支持系統(tǒng)、計算機集成制造系統(tǒng)等。
  自動裝置的出現(xiàn)和應(yīng)用是在18世紀(jì)。自動化技術(shù)形成時期是在18世紀(jì)末~20世紀(jì)30年代。1788年英國機械師J.瓦特發(fā)明離心式調(diào)速器(又稱飛球調(diào)速器),并把它與蒸汽機的閥門連接起來,構(gòu)成蒸汽機轉(zhuǎn)速的閉環(huán)自動控制系統(tǒng)。瓦特的這項發(fā)明開創(chuàng)了近代自動調(diào)節(jié)裝置應(yīng)用的新紀(jì)元,對第一次工業(yè)革命及后來控制理論的發(fā)展有重要影響。人們開始采用自動調(diào)節(jié)裝置,來對付工業(yè)生產(chǎn)中提出的控制問題。這些調(diào)節(jié)器都是一些跟蹤給定值的裝置,使一些物理量保持在給定值附近。自動調(diào)節(jié)器應(yīng)用標(biāo)志著自動化技術(shù)進(jìn)入新的歷史時期。進(jìn)入20世紀(jì)以后,工業(yè)生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用各種自動調(diào)節(jié)裝置,促進(jìn)了對調(diào)節(jié)系統(tǒng)進(jìn)行分析和綜合的研究工作。這一時期雖然在自動調(diào)節(jié)器中已廣泛應(yīng)用反饋控制的結(jié)構(gòu),但從理論上研究反饋控制的原理則是從20世紀(jì)20年代開始的。1833年英國數(shù)學(xué)家C.巴貝奇在設(shè)計分析機時首先提出程序控制的原理。1939年世界上第一批系統(tǒng)與控制的專業(yè)研究機構(gòu)成立,為20世紀(jì)40年代形成經(jīng)典控制理論和發(fā)展局部自動化作了理論上和組織上的準(zhǔn)備。
  20世紀(jì)40~50年代是局部自動化時期第二次世界大戰(zhàn)時期形成的經(jīng)典控制理論對戰(zhàn)后發(fā)展局部自動化起了重要的促進(jìn)作用。在問題的過程中形成了經(jīng)典控制理論﹐設(shè)計出各種精密的自動調(diào)節(jié)裝置﹐開創(chuàng)了系統(tǒng)和控制這一新的科學(xué)領(lǐng)域。這一新的學(xué)科當(dāng)時在美國稱為伺服機構(gòu)理論﹐在蘇聯(lián)稱為自動調(diào)整理論﹐主要是解決單變量的控制問題。經(jīng)典控制理論這個名稱是1960年在第一屆全美聯(lián)合自動控制會議上提出來的。1945年后由于戰(zhàn)時出版禁令的解除﹐出現(xiàn)了系統(tǒng)闡述經(jīng)典控制理論的著作。1945年美國數(shù)學(xué)家維納﹐N.把反饋的概念推廣到一切控制系統(tǒng)。50年代以后﹐經(jīng)典控制理論有了許多新的發(fā)展。。經(jīng)典控制理論的方法基本上能滿足第二次世界大戰(zhàn)中軍事技術(shù)上的需要和戰(zhàn)后工業(yè)發(fā)展上的需要。但是到了50年代末就發(fā)現(xiàn)把經(jīng)典控制理論的方法推廣到多變量系統(tǒng)時會得出錯誤的結(jié)論。經(jīng)典控制理論的方法有其局限性。
  20世紀(jì)40年代中發(fā)明的電子數(shù)字計算機開創(chuàng)了數(shù)字程序控制的新紀(jì)元﹐雖然當(dāng)時還局限于自動計算方面,但ENIAC和EDVAC的制造成功﹐開創(chuàng)了電子數(shù)字程序控制的新紀(jì)元。電子數(shù)字計算機的發(fā)明為60~70年代在控制系統(tǒng)中廣泛應(yīng)用程序控制和邏輯控制以及廣泛應(yīng)用電子數(shù)字計算機直接控制生產(chǎn)過程奠定了基礎(chǔ)。
  20世紀(jì)50年代末起至今是綜合自動化時期,這一時期空間技術(shù)迅速發(fā)展,迫切需要解決多變量系統(tǒng)的最優(yōu)控制問題。于是誕生了現(xiàn)代控制理論?,F(xiàn)代控制理論的形成和發(fā)展為綜合自動化奠定了理論基礎(chǔ)。同時微電子技術(shù)有了新的突破。1958年出現(xiàn)晶體管計算機,1965年出現(xiàn)集成電路計算機,1971年出現(xiàn)單片微處理機。微處理機的出現(xiàn)對控制技術(shù)產(chǎn)生了重大影響﹐控制工程師可以很方便地利用微處理機來實現(xiàn)各種復(fù)雜的控制,使綜合自動化成為現(xiàn)實。“自動化(Automation)”是美國人D.S.Harder于1936年提出的他認(rèn)為在一個生產(chǎn)過程中,機器之間的零件轉(zhuǎn)移不用人去搬運就是“自動化”。

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