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                                         涂序彥 教授

    作者簡(jiǎn)介

    涂序彥，男，教授，江西南昌人，現(xiàn)任中國人工智能學(xué)會(huì)榮譽(yù)理事長(zhǎng)、指導(dǎo)委員會(huì)主席，北京人工智能學(xué)會(huì)名譽(yù)理事長(zhǎng)、指導(dǎo)委員會(huì)主席。北京科技大學(xué)信息工程學(xué)院特聘教授、博士生導(dǎo)師，計(jì)算機(jī)與系統(tǒng)科學(xué)研究所所長(zhǎng)。歷任中國人工智能學(xué)會(huì)理事長(zhǎng)，中國自動(dòng)化學(xué)會(huì)常務(wù)理事，中國軟件行業(yè)協(xié)會(huì)常務(wù)理事。全球華人智能控制與智能自動(dòng)化大會(huì)主席、世界專家系統(tǒng)大會(huì)（遠(yuǎn)東區(qū)）主席。曾任中國科學(xué)院自動(dòng)化研究所、清華大學(xué)、北京理工大學(xué)、北京郵電大學(xué)、北京工商大學(xué)、北京電力大學(xué)、華中科技大學(xué)、南昌大學(xué)、西安理工大學(xué)等高等院校的客座教授，清華大學(xué)智能技術(shù)與系統(tǒng)國家實(shí)驗(yàn)室學(xué)術(shù)委員，江西省、河北省科委顧問，南昌市政府科技教育顧問等。             
                
    面向21世紀(jì)的新時(shí)代，“自動(dòng)化科學(xué)技術(shù)的發(fā)展方向與開發(fā)策略如何”是同行們共同關(guān)心的問題。

    “自動(dòng)化科學(xué)技術(shù)”當(dāng)前和今后的發(fā)展方向有：智能自動(dòng)化、集成自動(dòng)化、協(xié)調(diào)自動(dòng)化、網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化，相應(yīng)的，“自動(dòng)化科學(xué)技術(shù)”的開發(fā)策略為：智能化、集成化、協(xié)調(diào)化、網(wǎng)絡(luò)化。

    本文研究討論：“自動(dòng)化科學(xué)技術(shù)” 及其應(yīng)用系統(tǒng)的“四化”發(fā)展方向與開發(fā)策略，如有不妥之處，敬請(qǐng)批評(píng)指正。

    1.“智能自動(dòng)化”與“智能化”

    1.1“智能自動(dòng)化”的概念涵義

    “智能自動(dòng)化”意味著：“智能科學(xué)技術(shù)”與“自動(dòng)化科學(xué)技術(shù)”相結(jié)合，研究開發(fā)各種“智能自動(dòng)化”系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)“智能自動(dòng)化”。其概念可用式（1）表示：

    IST + AST → IA （1）

    在式（1）中，
    IA（Intelligent Automation or Intelligence’s Automation）——“智能自動(dòng)化”，智能“自動(dòng)化” 或 “智能”自動(dòng)化
IST（Intelligence Science & Technology）——“智能科學(xué)技術(shù)”

    “智能科學(xué)技術(shù)”（Intelligence Science & Technology）簡(jiǎn)稱IST，研究開發(fā)各種“智能”特性功能、理論方法、實(shí)現(xiàn)技術(shù)，如：人工智能（Artificial Intelligence ），人的智能（Human Intelligence ），人機(jī)集成智能（Man-Machine Integrated Intelligence ），群體協(xié)同智能（Cooperative Intelligence ）等。

    AST（Automatic Science & Technology）——“自動(dòng)化科學(xué)技術(shù)”

    “自動(dòng)化科學(xué)技術(shù)”（Automation Science & Technology）簡(jiǎn)稱AST，研究開發(fā)各種自動(dòng)化系統(tǒng)的理論方法、實(shí)現(xiàn)技術(shù)，如：自動(dòng)控制（Automatic Control）、自動(dòng)調(diào)節(jié)（Automatic Adjusting）、自動(dòng)檢測(cè)（Automatic Detecting）、自動(dòng)操作（Automatic Operation）的理論方法、實(shí)現(xiàn)技術(shù)，以及各種應(yīng)用系統(tǒng)等。

    “智能自動(dòng)化”的概念有二方面的涵義：

    （1）智能“自動(dòng)化”

    智能“自動(dòng)化”，指智能的“自動(dòng)化”，其英譯為：（Intelligent Automation ），其涵義為：“應(yīng)用人工智能方法，具有擬人智能特性，智能水平更高的自動(dòng)化”。

    如：智能控制（Intelligent Control）、智能管理（Intelligent Management）、智能通信（Intelligent Communication）、智能儀表（Intelligent Instrument）、智能接口（Intelligent Interface）、智能網(wǎng)絡(luò)（Intelligent Network）等。

    智能“自動(dòng)化”意味著：將人工智能的理論、方法和技術(shù)，應(yīng)用于各種自動(dòng)化系統(tǒng)，提高系統(tǒng)的人工智能水平，實(shí)現(xiàn)智能化的自動(dòng)化。例如，人工智能應(yīng)用于自動(dòng)控制系統(tǒng)，人工智能與控制理論相結(jié)合，可以設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)智能控制系統(tǒng)。
智能“自動(dòng)化”是自動(dòng)化學(xué)科技術(shù)的發(fā)展方向，也是自動(dòng)化系統(tǒng)，設(shè)備和產(chǎn)品的開發(fā)策略。意味著：具有“智能”的自動(dòng)化科學(xué)技術(shù)、自動(dòng)化理論方法、自動(dòng)化實(shí)現(xiàn)技術(shù)、自動(dòng)化應(yīng)用系統(tǒng)，如：智能控制、智能檢測(cè)、智能操作的方法和技術(shù)，智能控制器、智能檢測(cè)儀表、智能自動(dòng)化系統(tǒng)等。

    （2）“智能”自動(dòng)化

    “智能”自動(dòng)化，指 “智能”的自動(dòng)化，其英譯為：（ Intelligence’s Automation），其含義為：“人的智能活動(dòng)、腦力勞動(dòng)的自動(dòng)化”。

    如：推理自動(dòng)化（Reasoning Automation）、設(shè)計(jì)自動(dòng)化（Design Automation）、編程自動(dòng)化（Programming Automation）、指揮自動(dòng)化（Command Automation）、辦公自動(dòng)化（Office Automation）、作曲自動(dòng)化（Music-setting Automation）、決策自動(dòng)化（Decision-making Automation）等。

    “智能”自動(dòng)化是自動(dòng)化學(xué)科技術(shù)發(fā)展的高級(jí)階段，是自動(dòng)化科學(xué)技術(shù)應(yīng)用的新領(lǐng)域。

    “智能”自動(dòng)化意味著：將自動(dòng)化科學(xué)技術(shù)應(yīng)用于各種人的智能活動(dòng)過程，提高腦力勞動(dòng)的自動(dòng)化水平，實(shí)現(xiàn)智能活動(dòng)、腦力勞動(dòng)的自動(dòng)化。如：“推理”智能自動(dòng)化、“計(jì)算”智能自動(dòng)化“設(shè)計(jì)”智能自動(dòng)化、“作曲”智能自動(dòng)化、“繪畫”智能自動(dòng)化等。例如，自動(dòng)化科學(xué)技術(shù)應(yīng)用于推理活動(dòng)，提高推理過程的自動(dòng)化水平，實(shí)現(xiàn)推理自動(dòng)化。

    上述“智能自動(dòng)化”概念的兩種含義：智能“自動(dòng)化”與“智能”自動(dòng)化，存在著內(nèi)在的相互關(guān)聯(lián)。如，推理自動(dòng)化或自動(dòng)推理是人工智能的學(xué)科分支和研究領(lǐng)域，而實(shí)現(xiàn)基于知識(shí)的智能控制，又要應(yīng)用知識(shí)自動(dòng)推理。

    1.2“智能自動(dòng)化”的發(fā)展方向

    根據(jù)上述“智能自動(dòng)化”的概念涵義，“智能自動(dòng)化”的發(fā)展方向，如圖1所示。

                   
                               圖1 “智能自動(dòng)化”的發(fā)展方向

    “智能自動(dòng)化”的發(fā)展方向分為：智能“自動(dòng)化”、“智能”自動(dòng)化，如：智能控制、智能管理、智能通信、智能儀表、智能網(wǎng)絡(luò)等，設(shè)計(jì)自動(dòng)化、編程自動(dòng)化、推理自動(dòng)化、指揮自動(dòng)化、作曲自動(dòng)化等。隨著“智能自動(dòng)化”學(xué)科的發(fā)展，“智能自動(dòng)化”的科技體系將不斷擴(kuò)展和細(xì)化。

    1.3“智能化”的概念涵義

    “智能化”( Intellecturalization)的概念有二方面的涵義：

    （1）“人工智能”應(yīng)用

    “智能化”的概念涵義之一是：“人工智能”的理論方法和實(shí)現(xiàn)技術(shù)應(yīng)用于自動(dòng)化領(lǐng)域，研究開發(fā)各種“智能自動(dòng)化”系統(tǒng)。如：智能控制、智能檢測(cè)、智能管理、智能通信、智能操作系統(tǒng)等，以及各種“智能自動(dòng)化”元件、部件、儀表、裝置、設(shè)備，各種“智能自動(dòng)化”技術(shù)工具等。

    （2）擬人“智能特性”

    “智能化”的概念涵義之二是：研究開發(fā)各種“智能自動(dòng)化”系統(tǒng)，具有仿生、擬人“智能特性”。如：自適應(yīng)、自學(xué)習(xí)、自組織、自識(shí)別、自感知、自推理、自理解、自聯(lián)想、自穩(wěn)定、自調(diào)整、自校正、自診斷、自維修、自進(jìn)化、自繁殖等。

    1.4“智能化”的開發(fā)策略

    根據(jù)上述“智能化”的概念涵義，“智能化”的開發(fā)策略，如圖2所示。

                   

                                 圖2 “智能化”的開發(fā)策略

    在圖2中，“智能化”的開發(fā)策略如下。

    （1） “廣義人工智能”應(yīng)用

    “人工智能”已從傳統(tǒng)的“狹義人工智能”，發(fā)展為現(xiàn)代的“廣義人工智能”，并正在“廣義智能學(xué)”、“智能科學(xué)技術(shù)”如：?jiǎn)l(fā)程序、專家系統(tǒng)、知識(shí)工程、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模式識(shí)別、計(jì)算智能、網(wǎng)絡(luò)智能、機(jī)器智能等，生物智能、仿生智能、人的智能、擬人智能、人機(jī)集成智能、群體協(xié)同智能等。因此，可以研究開發(fā)仿生、擬人的，具有多層次、多方面、多模式“廣義智能特性”的，各種智能“自動(dòng)化”系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)智能“自動(dòng)化”。

    （2）擬人“廣義智能特性”

    擬人“廣義智能特性”包括：多層次、多方面、多模式的智能特性，如：自感知、自識(shí)別、自理解、自聯(lián)想、自推理、自計(jì)算、自學(xué)習(xí)、自調(diào)整、自校正、自穩(wěn)定、自適應(yīng)、自組織、自協(xié)調(diào)、自診斷、自維修、自進(jìn)化、自復(fù)制、自繁衍等。因此，可以研究開發(fā)相應(yīng)的“智能”自動(dòng)化系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)：感知、識(shí)別、理解、聯(lián)想、推理、計(jì)算、學(xué)習(xí)、調(diào)整、校正、穩(wěn)定、適應(yīng)、組織、協(xié)調(diào)、診斷、維修、進(jìn)化、復(fù)制、繁衍等“廣義智能活動(dòng)”的“智能”自動(dòng)化。

    2.“集成自動(dòng)化”與“集成化”

    2.1“集成自動(dòng)化”的概念涵義

    “集成自動(dòng)化”意味著：“集成科學(xué)技術(shù)”與“自動(dòng)化科學(xué)技術(shù)”相結(jié)合，研究開發(fā)各種“集成自動(dòng)化”系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)“集成自動(dòng)化”。其概念可用式（2）表示：

    IgST + AST → IgA （2）
    在式（2）中：
    IgA（Integrated Automation ）——“集成自動(dòng)化”
    IgST（Integration Science & Technology）——“集成科學(xué)技術(shù)”

    “集成科學(xué)技術(shù)”包括：系統(tǒng)集成（Systems Integration）、功能集成（Functions Integration）、技術(shù)集成（Technique Integration），如：軟件集成（Software Integration），硬件集成（Hardware Integration），模型集成（Models Integration）、方法集成（Methods Integration）、媒體集成（Medias Integration）等。

    AST（Automation Science & Technology）——“自動(dòng)化科學(xué)技術(shù)”

    “自動(dòng)化科學(xué)技術(shù)”（Automation Science & Technology）簡(jiǎn)稱AST，如：自動(dòng)控制（Automatic Control）、自動(dòng)調(diào)節(jié)（Automatic Adjusting）、自動(dòng)檢測(cè)（Automatic Detecting）、自動(dòng)操作（Automatic Operation）的理論方法、實(shí)現(xiàn)技術(shù)，以及各種應(yīng)用系統(tǒng)等。

    “集成自動(dòng)化”（Integrated Automation）的概念有三方面的涵義：

    （1）系統(tǒng)“集成自動(dòng)化”

    系統(tǒng)“集成自動(dòng)化”意味著：多種“自動(dòng)化系統(tǒng)”的集成化，如：決策支持系統(tǒng)、管理信息系統(tǒng)、辦公自動(dòng)化系統(tǒng)等多種系統(tǒng)集成，組成“管理控制一體化”的“集成自動(dòng)化”系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)“集成自動(dòng)化”。

    （2）功能“集成自動(dòng)化”

    功能“集成自動(dòng)化”意味著：多種“自動(dòng)化功能”的集成化，如：自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)控制、自動(dòng)操作的功能集成，組成具有多種“自動(dòng)化”功能“集成化”的“自動(dòng)化系統(tǒng)”，實(shí)現(xiàn)功能“集成自動(dòng)化”。

    （3）技術(shù)“集成自動(dòng)化”

    技術(shù)“集成自動(dòng)化”意味著：多種“自動(dòng)化技術(shù)”的集成化，如：數(shù)學(xué)模型、知識(shí)模型、圖論模型等多種模型的集成，建立集成化的廣義模型，構(gòu)成基于集成廣義模型的技術(shù)“集成化”的“自動(dòng)化系統(tǒng)”，實(shí)現(xiàn)技術(shù)“集成自動(dòng)化”。

    “集成自動(dòng)化”（Integrated Automation）意味著：在自動(dòng)化技術(shù)集成的基礎(chǔ)上，進(jìn)行功能集成，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化系統(tǒng)的集成。

    當(dāng)然，“集成”并不是簡(jiǎn)單的“湊合”，實(shí)際上，“集成”是一種創(chuàng)新。因?yàn)椋?ldquo;集成化” 意味著：多學(xué)科領(lǐng)域的理論、方法和技術(shù)的相互滲透、相互交流、相互促進(jìn)、相互結(jié)合，從而構(gòu)成或產(chǎn)生新理論、新方法、新技術(shù)、新系統(tǒng)。

    2.2“集成自動(dòng)化”的發(fā)展方向

    根據(jù)上述“集成自動(dòng)化”的概念涵義，“集成自動(dòng)化”的發(fā)展方向，如圖3所示。

                   

                               圖3 “集成自動(dòng)化”的發(fā)展方向

    “集成自動(dòng)化”的發(fā)展方向包括：技術(shù)“集成自動(dòng)化”、功能“集成自動(dòng)化”、系統(tǒng)“集成自動(dòng)化”，如：模型方法、軟件硬件、信息媒體等技術(shù)集成，控制調(diào)節(jié)、管理調(diào)度、檢測(cè)識(shí)別、診斷維修等功能集成，測(cè)控系統(tǒng)、管控系統(tǒng)、信息系統(tǒng)等系統(tǒng)集成。隨著“集成自動(dòng)化”學(xué)科的發(fā)展，“集成自動(dòng)化”的科技體系將不斷擴(kuò)展和細(xì)化。

    2.3“集成化”的概念涵義

    “集成化”（Integration）的概念來自集成電路，有三方面的涵義：

    （1）系統(tǒng)“集成化”

    系統(tǒng)“集成化”的概念意味著：系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)的集成，如：高層管理、決策支持系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)，中層管理、管理信息系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)，基層管理、辦公自動(dòng)化系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)的“集成化”。

    （2）功能“集成化”

    功能“集成化”的概念意味著：系統(tǒng)特性功能的集成，如：高層管理、決策支持的特性功能，中層管理、信息管理的特性功能，基層管理、辦公事務(wù)處理的特性功能的“集成化”。

    （3）技術(shù)“集成化”

    技術(shù)“集成化”的概念意味著：系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)技術(shù)的集成，如：高層管理模型、決策支持方法的實(shí)現(xiàn)技術(shù)，中層管理模型、信息管理方法的實(shí)現(xiàn)技術(shù)，基層管理模型、辦公事務(wù)處理方法的實(shí)現(xiàn)技術(shù)的“集成化”。

    2.4“集成化”的開發(fā)策略

    根據(jù)上述“集成化”的概念涵義， “集成化”的開發(fā)策略如圖4所示。

                       

                        圖4 “集成化”的開發(fā)策略

    在圖4中，“集成化”的開發(fā)策略可歸納為：“通過技術(shù)集成，進(jìn)行功能集成，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)集成”。

    （1）技術(shù)集成

    “技術(shù)集成”包括：模型集成、方法集成、媒體集成、軟件集成，硬件集成、信息集成等。例如：數(shù)學(xué)模型與知識(shí)模型的集成，優(yōu)化算法與知識(shí)推理結(jié)合的廣義優(yōu)化方法，多媒體人機(jī)智能接口，多庫協(xié)同軟件，機(jī)電一體化技術(shù)，多傳感器信息融合等。

    （2）功能集成

    “功能集成”包括：控制功能、調(diào)節(jié)功能、管理功能、調(diào)度功能、檢測(cè)功能、識(shí)別功能、診斷功能、維修功能┄等自動(dòng)化功能的集成。例如：控制管理一體化(CMIS-Control & Management Integrated Solution )，測(cè)控綜合自動(dòng)化，信息管理、決策支持、事務(wù)處理功能集成等。

    （3）系統(tǒng)集成

    “系統(tǒng)集成”意味著：在技術(shù)集成、功能集成基礎(chǔ)上，將測(cè)量、控制、調(diào)度、管理等，自動(dòng)化小系統(tǒng)集成為自動(dòng)化大系統(tǒng)。例如：測(cè)量、控制、調(diào)度、管理集成的，大型企業(yè)的計(jì)算機(jī)集成生產(chǎn)系統(tǒng)CIMS-Computer Integrated Manufacture System， 由管理信息系統(tǒng)MIS、辦公自動(dòng)化系統(tǒng)OAS、決策支持系統(tǒng)DSS集成的，計(jì)算機(jī)管理信息系統(tǒng)集成等。

    3.“協(xié)調(diào)自動(dòng)化”與“協(xié)調(diào)化”

    3.1“協(xié)調(diào)自動(dòng)化”的概念涵義

    “協(xié)調(diào)自動(dòng)化”意味著：“協(xié)調(diào)科學(xué)技術(shù)”與“自動(dòng)化科學(xué)技術(shù)”相結(jié)合，研究開發(fā)各種“協(xié)調(diào)自動(dòng)化”系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)“協(xié)調(diào)自動(dòng)化”。其概念可用式（3）表示。

    CST + AST → CA （3）
    在式（3）中，
    CA（Coordinated Automation）——“協(xié)調(diào)自動(dòng)化”
    CST（Coordination Science & Technology）——“協(xié)調(diào)科學(xué)技術(shù)”

    “協(xié)調(diào)科學(xué)技術(shù)”（Coordination Science & Technology ）簡(jiǎn)稱CST，如：多變量“協(xié)調(diào)控制”（Coordinating Control）理論、大系統(tǒng)“協(xié)調(diào)控制”理論、人機(jī)協(xié)調(diào)（Man-Machine Coordination ）理論、協(xié)調(diào)學(xué)（Coordinatics）、社會(huì)協(xié)調(diào)學(xué)（Social-Coordinatics）、經(jīng)濟(jì)協(xié)調(diào)學(xué)（Economy Coordinatics）、生態(tài)協(xié)調(diào)學(xué)（Ecology Coordinatics）等。

    AST--（Automation Science & Technology）——“自動(dòng)化科學(xué)技術(shù)”

    “自動(dòng)化科學(xué)技術(shù)”（Automation Science & Technology）簡(jiǎn)稱AST，如：自動(dòng)控制（Automatic Control）、自動(dòng)調(diào)節(jié)（Automatic Adjusting）、自動(dòng)檢測(cè)（Automatic Detecting）、自動(dòng)操作（Automatic Operation）的理論方法、實(shí)現(xiàn)技術(shù)，以及各種應(yīng)用系統(tǒng)等。

    “協(xié)調(diào)自動(dòng)化”（Coordinated Automation）的概念有三方面的涵義：

    （1）“機(jī)機(jī)協(xié)調(diào)”自動(dòng)化

    “機(jī)機(jī)協(xié)調(diào)”自動(dòng)化意味著：“自動(dòng)化系統(tǒng)”中的各種機(jī)器的相互協(xié)調(diào)，如：自動(dòng)控制裝置、自動(dòng)檢測(cè)儀表、自動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu)等，各種機(jī)器的硬件、軟件之間，相互協(xié)調(diào)、實(shí)現(xiàn)“機(jī)機(jī)協(xié)調(diào)”自動(dòng)化。

    （2）“人機(jī)協(xié)調(diào)”自動(dòng)化

    “人機(jī)協(xié)調(diào)”自動(dòng)化意味著：“操作人員”與“自動(dòng)化系統(tǒng)”之間的相互協(xié)調(diào)，如：操作人員、管理人員、維修人員等，與控制裝置、檢測(cè)儀表、執(zhí)行機(jī)構(gòu)等，人機(jī)之間、相互協(xié)調(diào)，實(shí)現(xiàn)“人機(jī)協(xié)調(diào)”自動(dòng)化。

    （3）“人人協(xié)調(diào)”自動(dòng)化

    “機(jī)機(jī)協(xié)調(diào)”自動(dòng)化意味著：在“機(jī)機(jī)協(xié)調(diào)”自動(dòng)化、“人機(jī)協(xié)調(diào)”自動(dòng)化的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)“人人協(xié)調(diào)”自動(dòng)化。如：操作人員、管理人員、維修人員之間、相互協(xié)調(diào)、逐步實(shí)現(xiàn)“人人協(xié)調(diào)”自動(dòng)化。

    3.2“協(xié)調(diào)自動(dòng)化”的發(fā)展方向

    根據(jù)上述“協(xié)調(diào)自動(dòng)化”的概念涵義，“協(xié)調(diào)自動(dòng)化”的發(fā)展方向，如圖5所示。

                   

                             圖5 “協(xié)調(diào)自動(dòng)化”的發(fā)展方向

    “協(xié)調(diào)自動(dòng)化”的發(fā)展方向包括：機(jī)-機(jī)“協(xié)調(diào)自動(dòng)化”、人-機(jī)“協(xié)調(diào)自動(dòng)化”、人-人“協(xié)調(diào)自動(dòng)化”，如：控制裝置、檢測(cè)儀表、執(zhí)行機(jī)構(gòu)等的機(jī)-機(jī)“協(xié)調(diào)自動(dòng)化”，人機(jī)界面、人機(jī)通信、人機(jī)分工、人機(jī)合作等的人-機(jī)“協(xié)調(diào)自動(dòng)化”，管理人員、操作人員、維修人員等的人-人“協(xié)調(diào)自動(dòng)化”，隨著“協(xié)調(diào)自動(dòng)化”學(xué)科的發(fā)展，“協(xié)調(diào)自動(dòng)化”的科技體系將不斷擴(kuò)展和細(xì)化。

    3.3“協(xié)調(diào)化”的概念涵義

    “協(xié)調(diào)化”（Coordination）的概念有三方面的涵義：

    （1）“機(jī)機(jī)協(xié)調(diào)”

    “機(jī)機(jī)協(xié)調(diào)”意味著：各種機(jī)器之間相互協(xié)調(diào)，如：控制裝置、檢測(cè)儀表、執(zhí)行機(jī)構(gòu)等，各種機(jī)器的硬件、軟件之間相互協(xié)調(diào)，實(shí)現(xiàn)機(jī)-機(jī)“協(xié)調(diào)化”。

    （2）“人機(jī)協(xié)調(diào)”

    “人機(jī)協(xié)調(diào)”意味著：“操作人員”與“機(jī)器設(shè)備”之間的相互協(xié)調(diào)，如：操作人員、管理人員、維修人員等，與控制裝置、檢測(cè)儀表、執(zhí)行機(jī)構(gòu)等，人機(jī)之間、相互協(xié)調(diào)，實(shí)現(xiàn)人-機(jī)“協(xié)調(diào)化”。

    （3）“人人協(xié)調(diào)”

    “人人協(xié)調(diào)”自動(dòng)化意味著：在“機(jī)機(jī)協(xié)調(diào)”、“人機(jī)協(xié)調(diào)”的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)“人人協(xié)調(diào)”。如：操作人員、管理人員、維修人員之間相互協(xié)調(diào)，逐步實(shí)現(xiàn)人-人“協(xié)調(diào)化”。

    3.4“協(xié)調(diào)自動(dòng)化”的開發(fā)策略

    為了實(shí)現(xiàn)“協(xié)調(diào)自動(dòng)化”，建議采取基于“協(xié)調(diào)學(xué)”的開發(fā)策略，如圖6所示。

                       

                       圖6 “協(xié)調(diào)自動(dòng)化”的開發(fā)策略

    在圖6中，

    （1）“機(jī)機(jī)協(xié)調(diào)”開發(fā)策略

    為了實(shí)現(xiàn)“機(jī)-機(jī)協(xié)調(diào)”，建議采取：網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)、協(xié)議通信、統(tǒng)籌兼顧、動(dòng)態(tài)平衡、全局優(yōu)化的開發(fā)策略。

    （2）“人機(jī)協(xié)調(diào)”開發(fā)策略

    為了實(shí)現(xiàn)“人-機(jī)協(xié)調(diào)”，建議采取：雙向通信、友好交互、自然信息、智能界面、合理分工、人機(jī)協(xié)作的開發(fā)策略。

    （3）“人人協(xié)調(diào)”開發(fā)策略

    為了實(shí)現(xiàn)“人-人協(xié)調(diào)”，建議采取：友好協(xié)商、分工協(xié)作、平等互惠、取長(zhǎng)補(bǔ)短、相互學(xué)習(xí)、和諧共處、協(xié)同發(fā)展的開發(fā)策略。

    4.“網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化”與“網(wǎng)絡(luò)化”

    4.1“網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化”的概念涵義

    “網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化”意味著：“網(wǎng)絡(luò)科學(xué)技術(shù)”與“自動(dòng)化科學(xué)技術(shù)”相結(jié)合，研究開發(fā)各種“網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化”系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)“網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化”。其概念可用式（4）表示：

    NST + AST → NA （4）
    在式（4）中：
    NA（Networking Automation）——“網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化”，可分為：
    基于網(wǎng)絡(luò)的“網(wǎng)絡(luò)基自動(dòng)化”（Network-based Automation），
    用于網(wǎng)絡(luò)的“網(wǎng)絡(luò)的自動(dòng)化”（Network-applied Automation）
    NST（Network Science & Technology）——“網(wǎng)絡(luò)科學(xué)技術(shù)”

    “網(wǎng)絡(luò)科學(xué)技術(shù)”（Network Science & Technology）簡(jiǎn)稱NST，如：網(wǎng)絡(luò)理論（Network Theory）、圖論（Graph Theory ）、互聯(lián)網(wǎng)（Internet、Extranet、Intranet）、物聯(lián)網(wǎng)（Internet of Things ）、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、通信網(wǎng)絡(luò)、電視網(wǎng)絡(luò)、電話網(wǎng)絡(luò)，Web技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、電視技術(shù)等。

    AST（Automatic Science & Technology）——“自動(dòng)化科學(xué)技術(shù)”
    “自動(dòng)化科學(xué)技術(shù)”（Automation Science & Technology）簡(jiǎn)稱AST，如：自動(dòng)控制（Automatic Control）、自動(dòng)調(diào)節(jié)（Automatic Adjusting）、自動(dòng)檢測(cè)（Automatic Detecting）、自動(dòng)操作（Automatic Operation）的理論方法、實(shí)現(xiàn)技術(shù)，以及各種應(yīng)用系統(tǒng)等。

    “網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化”的概念有二方面的涵義：

    （1）“網(wǎng)絡(luò)基自動(dòng)化”

    “網(wǎng)絡(luò)基自動(dòng)化”（Network-based Automation）意味著：基于網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，研究開發(fā)各種自動(dòng)化系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)“網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化”。如：基于“現(xiàn)場(chǎng)總線”（Field Bus）的現(xiàn)場(chǎng)基礎(chǔ)自動(dòng)化系統(tǒng)、基于“計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)”的企業(yè)多級(jí)自動(dòng)化系統(tǒng)、基于“通信網(wǎng)絡(luò)”的遙控遙測(cè)自動(dòng)化系統(tǒng)等，實(shí)現(xiàn)“網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化”。

    （2）“網(wǎng)絡(luò)的自動(dòng)化”

    “網(wǎng)絡(luò)的自動(dòng)化”（Network-applied Automation）意味著：用于網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境的自動(dòng)化科學(xué)技術(shù)，如：用于“互聯(lián)網(wǎng)”（Internet）、通信網(wǎng)、電視網(wǎng)、電話網(wǎng)等的，自動(dòng)控制、自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)診斷、自動(dòng)搜索、自動(dòng)報(bào)警、自動(dòng)維修等理論方法與實(shí)現(xiàn)技術(shù)，實(shí)現(xiàn)“網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化”。

    4.2“網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化”的發(fā)展方向

    根據(jù)上述“網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化”的概念涵義，“網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化”的發(fā)展方向，如圖7所示。

              

                             圖7 “網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化”的發(fā)展方向

    “網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化”的發(fā)展方向分為：網(wǎng)絡(luò)基“自動(dòng)化”、網(wǎng)絡(luò)的“自動(dòng)化”，如：遙測(cè)自動(dòng)化、遙感自動(dòng)化、遙調(diào)自動(dòng)化、遙控自動(dòng)化等，基于網(wǎng)絡(luò)的 “網(wǎng)絡(luò)基自動(dòng)化”，自動(dòng)檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)、自動(dòng)調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)、自動(dòng)操作網(wǎng)絡(luò)、自動(dòng)控制網(wǎng)絡(luò)等，用于網(wǎng)絡(luò)的 “網(wǎng)絡(luò)的自動(dòng)化”隨著“網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化”學(xué)科的發(fā)展，“網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化”的科技體系將不斷擴(kuò)展和細(xì)化。

    4.3“網(wǎng)絡(luò)化”的概念涵義

    “網(wǎng)絡(luò)化”（Networking）的概念有二方面的涵義：

    （1）“基于網(wǎng)絡(luò)”

    “基于網(wǎng)絡(luò)”（Network-based）意味著：基于網(wǎng)絡(luò)科技、網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)，如：網(wǎng)絡(luò)理論、圖論，互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、通信網(wǎng)絡(luò)、電視網(wǎng)絡(luò)、電話網(wǎng)絡(luò)，Web技術(shù)，計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、電視技術(shù)等。

    （2）“用于網(wǎng)絡(luò)”

    “用于網(wǎng)絡(luò)”（Network-applied）意味著：用于網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，如：互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、通信網(wǎng)絡(luò)、電視網(wǎng)絡(luò)、電話網(wǎng)絡(luò)等。

    4.4“網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化”的開發(fā)策略

    為了實(shí)現(xiàn)“網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化”，可采取相應(yīng)的二種開發(fā)策略，如圖8所示：

    上述“網(wǎng)絡(luò)化”的概念和內(nèi)涵如圖4所示。

               

                               圖8 “網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化”的開發(fā)策略

    在圖8中，

    （1）“基于網(wǎng)絡(luò)科學(xué)技術(shù)”的開發(fā)策略

    “基于網(wǎng)絡(luò)科學(xué)技術(shù)”的開發(fā)策略意味著：基于網(wǎng)絡(luò)科學(xué)技術(shù)，如：網(wǎng)絡(luò)理論、圖論，互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、通信網(wǎng)絡(luò)、電視網(wǎng)絡(luò)、電話網(wǎng)絡(luò)，Web技術(shù)，計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)、電視技術(shù)等，研究開發(fā)各種基于網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的、遙測(cè)自動(dòng)化、遙感自動(dòng)化、遙調(diào)自動(dòng)化、遙控自動(dòng)化等自動(dòng)化系統(tǒng)。

    （2）“基于自動(dòng)化科學(xué)技術(shù)”的開發(fā)策略

    “基于自動(dòng)化科學(xué)技術(shù)”的開發(fā)策略意味著：基于自動(dòng)化科學(xué)技術(shù)，如：自動(dòng)控制、自動(dòng)調(diào)節(jié)、自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)操作等理論方法和實(shí)現(xiàn)技術(shù)，研究開發(fā)各種用于網(wǎng)絡(luò)的自動(dòng)控制網(wǎng)絡(luò)、自動(dòng)調(diào)節(jié)網(wǎng)絡(luò)、自動(dòng)檢測(cè)網(wǎng)絡(luò)、自動(dòng)操作網(wǎng)絡(luò)等自動(dòng)化網(wǎng)絡(luò)。

    5.“四化”發(fā)展方向與開發(fā)策略

    綜上所述，自動(dòng)化科學(xué)技術(shù)及其應(yīng)用系統(tǒng)的發(fā)展方向與開發(fā)策略，可歸納為“四化”，
                    

                  圖9 自動(dòng)化科技及系統(tǒng)的發(fā)展方向與開發(fā)策略

    如圖9所示，自動(dòng)化科學(xué)技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的發(fā)展方向?yàn)椋?ldquo;四化”—“智能自動(dòng)化、集成自動(dòng)化、協(xié)調(diào)自動(dòng)化、網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化”；自動(dòng)化科學(xué)技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的發(fā)展策略為：“四化”—“智能化、集成化、協(xié)調(diào)化、網(wǎng)絡(luò)化”。

    當(dāng)人們認(rèn)識(shí)了自動(dòng)化科學(xué)技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的發(fā)展方向，并自覺地運(yùn)用，也就掌握了自動(dòng)化科學(xué)技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)策略。

    6 結(jié) 論

    根據(jù)以上論述，筆者認(rèn)為：

    （1）自動(dòng)化科學(xué)技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的發(fā)展方向可歸納為：
    “四化”—“智能自動(dòng)化、集成自動(dòng)化、協(xié)調(diào)自動(dòng)化、網(wǎng)絡(luò)自動(dòng)化”。

    （2）自動(dòng)化科學(xué)技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的開發(fā)策略可歸納為：
    “四化”—“智能化、集成化、協(xié)調(diào)化、網(wǎng)絡(luò)化”。

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