系统控制论的发展历程

不需要人的直接参与,能够独立地、自动地完成特定任务的受控工程系统,称为自动控制系统。设计和建造自动系统来代替或部分代替人类体力劳动和脑力劳动的努力可以追溯到古代人类文明。我国东汉时期建造的南导车,被认为是人类历史上最早的控制论机械的记载。英国发明家j·瓦特(1736 ~ 1819)创造的蒸汽机调速器,是欧洲工业革命时期出现的自动控制系统的代表。20世纪以来,人们研究制造了成千上万种自动控制系统,作为批量生产用品广泛应用于生产劳动、社会服务、军事工程和科学研究。

系统论认为现实世界实际上是由各种系统组成的。一个问题的出现往往不是孤立的现象,而是系统中某一部分相互作用的结果。所以,解决一个问题,不仅要关注这个问题,还要关注系统中相互关联的情况。只有理清脉络,找出问题之间的关系,分清轻重缓急,才能得到预期的效果。

控制论认为,信号输出时,总会在某个方面或某个时间得到反馈。为了使输出总是产生积极和正面的反应,我们应该经常检查我们输出的正确性和有用性,以防止负面的好处和有害的反馈。为此,当我们需要预防和控制交通事故时,往往需要先检查我们的所有输出,然后排除不利的输出,选择有利的输出。这样可以事半功倍。在接下来的过程中,需要不断调整反馈,以便及时发现问题,及时处理,使系统始终保持安全稳定的状态。同时,控制论的一些主要方法也可以广泛应用于安全科学和事故预防。

系统论和控制论的思想和方法在安全系统的功能分析、危险源辨识和控制、不安全行为和误操作的预防和控制、人机适应系统的优化等方面得到了充分的应用。,从而推动安全科学向更高水平发展,取得良好效果。

系统控制的理论和实践是二十世纪对人类生产活动和社会生活产生重大影响的科学领域。中国和欧洲早在两千年前就出现了一些关于制度的概念和实践。作为一门现代科学,它的产生和发展源于现代自然科学和技术科学的成就。20世纪以来,物理学、化学、数学、天文学、生物学和各种技术科学的巨大进步,激励着科学界从不同的学科和观点对各种自然系统、社会系统和工程系统进行理论和应用研究。美国科学家n·维纳在1947年首次指出控制论科学对人类社会可能产生的影响。第二次世界大战以来军事技术的进步,各种全自动化武器系统的设计、制造和运行,特别是空间技术的突破,如载人登月的辉煌成就,自动航天器在火星上的成功软着陆,照片和科学测量数据的成功传输,促进了系统控制论在更广泛领域的实际应用。系统控制的概念、理论和方法在社会、经济、人口、生态等领域的成功应用。促成了经济控制论、人口控制论等新学科的诞生,为系统控制论这一统一的技术科学的形成奠定了基础。马克思曾预言:“自然科学将来会把关于人的科学概括在其自身之下,正如关于人的科学会把自然科学概括在其自身之下一样:它将成为一门科学。我们把这个自然科学和社会科学成为一门科学的过程叫做自然科学和社会科学的融合。”(经济学-哲学手稿,中文版1957,第91,92页)。系统控制论这门科学的产生和发展,在自然科学和社会科学之间架起了一座坚实的桥梁,为这两种科学的融合开辟了崭新的前景。