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发布于 2019-12-11 12:08
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现代科学技术概论
现代科学技术概论与自动化有哪些结合点？
完整问题：现代科学技术概论与自动化有哪些结合点
好评回答： 现代科学技术概论对自动化的影响（安阳工学院 摘 关斌 电气学院 河南 安阳 455000）要：在科技高速发展的今天，自动控制技术在工农业生产、国防和科学技术 领域中，都有着十分重要的作用。在短短一百年中，自动控制理论得到 了令人吃惊的发展，对人类社会产生了巨大的影响。从瓦特的蒸汽机、 阿波罗的登月到海湾战争，无处不显示着控制技术的威力。随着社会生 产和科学技术发展，自动控制技术在不断进步、不断完善起来。控制理 论目前还在向更纵深、 更广阔的领域发展， 无论在数学工具、 理论基础、 还是在研究方法上都产生了实质性的飞跃， 在信息与控制学科研究中注 入了蓬勃的生命力，启发并扩展了人的思维方式，引导人们去探讨自然 界更为深刻的运动机理。自动控制理论的不断发展，必将会给提高社会 生产力，提高人民的生活水平，促进人类的发展。 关键词：现代科学技术，自动化，控制，发展 引言 我是一名自动化专业的学生，在这一学期，我选学了《现代科学技术概论》 这门课，在学习的过程中，我感受到了科学技术对对我专业的学习的巨大指导意 义。我感觉，在专业要求上，需要补充很多的知识，在学习的同时多与科学技术 相联系。正确认识科技同社会的关系，树立科发展观，努力建立人与人之间、人 与自然之间的和谐关系。 一、自动控制原理的历史与发展 1。自动控制理论简介 ①制思想起源的意义与历史 控制思想与技术的存在至少已有数千年的历史了。 “控制”这一概念本身即 反映了人们对征服自然与外在的渴望， 控制理论与技术也自然而然地在人们认识 自然与改造自然的历史中发展起来。利用反馈来控制系统有着悠久的历史。 最早的反馈控制出现在公元前 330 年的古希腊， 运用在一种改进的浮球控制器装 置上。 现代欧洲的第一个反馈系统出现在 15 世纪荷兰人发明的温度控制器中。 18 世纪，瓦特的蒸汽机离心调速器被公认是第一台应用在工业生产中的自动反 馈控制器，这是将自动控制技术应用到工业中的最早代表。 在十八世纪以前的 整个时期，自动控制系统的发展仅仅是靠直觉和发明。为了提高控制系统精度， 不得不减慢瞬变震荡的衰减，甚至导致系统的不稳定。因此，有必要发展一套自 动控制的理论。后来逐渐有一些科学家总结了与控制理论结合的数学理论，而这 套控制理论用用了控制器不同的等效模型。1932 年奈奎斯特提出了研究控制系 统的频率发。1948 年伊文思提出了根轨迹法，这两大重大贡献，是自动控制理 论和控制技术发展史上的里程碑。 建立在频率法和根轨迹法基础上的控制理论成 为经典控制理论。第二次世界大战前，美国和西欧的自动控制理论，在发展方式 上与俄国和东欧有很大差别。在美国，应用反馈的主要促进因素是电话系统的发 展。与此相反，前苏联接触的数学家和机械学家在控制理论领域占主流。因此， 俄国的理论更倾向与运用不同方程的时域公式。 第二次世界大战是自动控制理论 的理论和实践得到巨大发展的时期。因为当时，必须设计和制造自动领航系统、 火炮位置系统、雷达天线控制系统和其他建立在反馈控制方法基础上的军事系 统。这些军事系统的复杂性和优良的性能都要求必须发展不同的控制技术，提高 控制系统的性能，以及发展新的理论和方法等。 20 世纪 40 年代后，越来越多 的数学和分析方法得到应用，控制工程才真正成为一门独立的工程学科。第二次 世界大战后，随着拉氏变换和复频面得到越来越多的应用，频域技术渐渐成为控 制领域的主流。20 世纪 50 年代末到 60 年代初，核能、电子计算机以及空间技 术的科学发展，对自动控制科学提供了更高的要求。20 世纪 60 年代以后迅速发 展的信控制理论，都属于现代控制理论的范畴。与经典控制理论相比，现代控制 论内涵十分丰富。例如 20 世纪 70 年代后期，提出了大系统理论，它是针对规模 十分庞大的系统的控制理论。又如大型钢铁联合企业、大型电力系统、大型通信 网、大型交通运输网等大型系统控制需要涉及运筹学、信息论、系统论等方面的 理论，来解决多级递阶控制、多目标综合优化等问题。 ②自动控制的定义 自动控制是指应用自动化仪器仪表或自动控制装置代替人自动地对仪器设 备或工生产过程进行控制，使之达到预期的状态或性能指标。对传统的工业生产 过程采 用 动控制技术，可以有效提高产品的质量和企业的经济效益。对一些恶劣环境下的控操作，自动控制显得尤其重要。 ③自动控制理论的基本概念 在已知控制系统结构和参数的基础上，求取系统的各项性能指标，兵找出这 些性能指标与系统参数间的关系就是对自动控制系统的分析， 而在给定对象特性 的基础上，按照控制系统应具备的性能指标要求，寻求能够全面满足这些性能指 标要求的控制方案并合理确定控制器的参数，则是对自动控制系统的分析和设 计。 2。自动控制基本理论的发展简史 ① 稳定性理论的早期发展与负反馈放大器及频域理论的建立 人们很早就开始关注稳定性的问题。 牛顿可能是第一个关注动态系统稳定性 的人。在控制系统稳定性的代数理论建立之后，1928 年－1945 年以美国 AT&T 公 司 Bell 实验室(Bell Labs)的科学家们为核心，又建立了控制系统分析与设计的 频域方法。 ② 根轨迹法的建立 在经典控制理论中，根轨迹法占有十分重要的地位。它同时域法，频域法可 称是三分天下。 ③脉冲控制理论的建立与发展 随着计算机技术的诞生和发展，脉冲控制理论也迅速发展起来。 3。自动控制技术的早期发展 ①水钟 具有反馈控制原理的控制装置在古代就有了。 这方面最有代表性的例子当属 古代的计时器“水钟”(在中国叫作“刻漏” ，也叫“漏壶”)。 ②指南车与风车技术 公元 235(三国时期)的马均及公元 477 年(刘宋时期)祖冲之等还曾制造过具 有开环控制指南车。并发明了齿轮及差动齿轮机。另外，我国在公元前 350 年已 经用在结构上与水轮相似的水臼来碾米；在公元前 50 年用水轮来引水灌溉；在 公元前 31 年在锻冶场里使用水动风箱等。大大地减轻了人们的劳动。 ③蒸气机 十八世纪也是蒸机取得突破发展的时期，并成为机械工程最瞩目的成就。 4。未来展望 控制系统继续发展的目标是实现高度灵活和高度自动化。 现在用的工业用机 器人实现了高度的自动化，即一旦程序确定，就不需要更多的人工干预了。但是 这些机器人对于周围的环境变化无法灵活响应， 这也是计算机科学应该着重解决 的一个问题。先进的机器人系统通过革新传感器的反馈功能可以达到灵活的目 的。通过提高智能化，增加传感器功能、计算机可视功能和离线式 CAD/CAM 编程 功能将使系统更经济且得到更广泛的应用，使控制系统正朝高度自动化方向买 进。对人机对话模式方向的研究和计算机数据库管理等，将使控制更高效、更可 靠。 降低运行成本和拓宽其应用领域， 要求更新人机交流方式和更换编程语言等。 二、与现代科学技术的交叉 随着科学技术的发展， 自动化用到了神经网络学习智能控制、 鲁棒控制、 自 适应控制等技术。 神经网络是指由大量与生物神经系统的神经细胞相类似的人工 神经元互连而组成的网络；或由大量象生物神经元的处理单元并联互连而成。这 种神经网络具有某些智能和仿人控制功能； 自适应控制的研究对象是具有一定程 度不确定性的系统，这里所谓的“不确定性”是指描述被控对象及其环境的数学 模型不是完全确定的，其中包含一些未知因素和随机因素。鲁棒控制（ Robust Control）方面的研究始于 20 世纪 50 年代；在过去的 20 年中，鲁棒控制一直是 国际自控界的研究热点。所谓“鲁棒性” ，是指控制系统在一定（结构，大小） 的参数摄动下，维持某些性能的特性。根据对性能的不同定义，可分为稳定鲁棒 性和性能鲁棒性。 以闭环系统的鲁棒性作为目标设计得到的固定控制器称为鲁棒 控制器。 三、深刻感受 学习完现代科学技术概论后， 我深深感受到在学习中需要对科学技术有清楚 的认识，我们才能更好的在经济和社会发展中做到有所为。科技在推动生产力发 展方面起着越来越重要的作用； 科技已成为提高劳动生产力和整个经济增长的源 泉；整个生产力的提高依靠科技的发展；科技转化为直接生产力的速度加快。在 今后的学习中，我会重视科学技术的促进作用，正确认知科学技术，利用科学技 术去完成一些对社会对国家有利的使命，这样才能为社会作出更多的贡献。 四、结束语 通过学习，重视科学技术，牢记科学技术是第一生产力，用科学武装头脑。 通过掌握科学应用技术来回报社会，回报祖国，利用它来造福人类。当今世界， 各国综合国力的竞争，实质上就是现代科学技术的竞争“科教兴国”已被定为我 国现代化建设的基本战略，这是关系到中华民族存亡兴败的重大决策；科教兴国 的意义不仅在于必须以科学进步带动技术的发展从而提高我国的经济实力和国 防能力，还在于从根本上提高我国的国民科学文化素质，只有这样我们才能牢牢 地站稳脚跟，自立于世界民族之林。 参考文献 ［1］赵春红。现代科技发展概论。南京：南京大学出版社。2008 ［2］刘豹。 现代控制理论第三版。北京：机械工程出版社。2006 ［3］李长河。人工智能机器及其应用。 北京：机械工程出版社。2006。
现代科学技术该朝着怎样的路走
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好评回答：您好创造力比知识更重要 美国中学生头脑奥林匹克比赛中有一道竞赛题，要求参赛学生设计一种水上运载工具，但要打破常规造型，强调求异思维，体现创新精神。许多学生绞尽脑汁，设计了各种造型的运载工具，可总摆脱不了大家熟知的船的形状和结构，惟独有一位学生构思奇特，他设计的作品像一只硕大的“水蜘蛛”，不像船那样在水上航行，而是像水蜘蛛那样在水面上“爬行”。这件作品在所有参赛作品中独树一帜，引人注目。虽然这一设计最后在实际操作中失败了，但几乎所有的评委都给他亮了最高分。 这是培养学生创造能力的一个实例。社会进入信息时代，新技术革命风起云涌，各国都把培养学生的创新精神和创造能力放到了异常突出的地位。因为创造活动是人类生存与人类文明持续发展的重要保证，是人类知识进化的源泉。“创造力比知识更重要”。 那么，怎样培养创造力呢? 科学巨匠牛顿说，他所以取得伟大的成就，是因为他站在巨人的肩膀上。这：“巨人”可以理解为无数前人所创造的知识的化身。积累知识是基础，融通知识更重要。现代科学技术正朝着既不断分化又不断综合的方向发展，新知识的生长点往往出现在学科的边缘和学科之间的交叉处。学文科的学生应懂一些理科知识，学理科的学生也应涉猎文学艺术。法国化学家利希腾贝格说过：“一个只知道化学的化学家，他未必真懂化学。”广泛涉猎，博学多识，学贯古今，触类旁通，应该成为当代有志中学生共同的追求。 我们掌握的知识越多，就越容易产生新的联想、新的见解、新的创造；但我们对某一事物的传统意义知之太多，又会阻碍思维的灵活性，使我们不由自主地被前人牵着鼻子走，从而形成智力屏障，导致创造能力的僵化。古今中外有不少人勤奋刻苦，但终其一生，有积累而无创造，为知识所累，为知识所困。同学们要学会把心智的“杯子”空出来，为思路的开拓变化留有充分的余地，使知识能灵活地聚合、置换、跳跃、碰撞，进发出创造的火花。 读书三益 ①我们常常听到一些人感叹：“工作这么忙，头绪这么多，哪顾得上读书学习?” ②此话听起来似乎很有理，实则并不尽然。 ③其实，人们读书的时间多是从闲暇中挤出来的。古人就有“读书三余”论，即：冬者，岁之余；夜者，日之余；阴雨者，时之余也。欧阳修又归纳出“读书三上论”，即：车上、厕上、枕上。时代变了，“三余论”在今天未必可行，而“三上论”科学与否也值得讨论，但挤时间读书学习的精神总是值得提倡的。现在实行“双休日”，加上节假和年假，一年将近有100多天的休闲时间，何愁没有时间读书呢? ④或许有人会说，休闲休闲，顾名思义，是用来休息的，怎么可以用来读书呢?其实，这里有个如何理解“休闲”的问题。以我之见，读书也是一种休闲，而且是高雅、优质的休闲，至少有三益： ⑤读书是一种享受。各种书籍，不论是政治理论、文学名著、诗词歌赋，还是自然科学，只要去读，都会是一种愉悦。陆游有诗云：“官身常欠读书债，禄米不供沽酒资。剩喜今朝寂无事，焚香闲看玉溪诗。”丁玲也深有体会地说：“读书是一种享受。读书有一种味道，很高的，可以忘掉一切的味道……”休闲享受是各种各样的，有人喜欢享受睡眠，有人喜欢享受踏青，有人喜欢享受网络，而读书应该也可以是一种非常好的休闲方式。 ⑥读书可以健脑健心，延年益寿。人的大脑是越用越灵的。美国心理学家发现，脑细胞的旧神经根，在新环境的刺激下能长出新的神经。如果经常坚持读书学习，脑细胞就会不断更新。同时，读书还可以集中人的意念，养心怡神，有利于身心健康。日本医学家春山茂雄的《脑内革命》一书，详细阐述了这种用脑的健康理论。他认为人在读书学习中，身心放松，把注意力集中在一个目标上，脑内就会产生一种神奇的波纹。这种波纹会使大脑分泌出一种物质，使人轻松敏捷，能够提高思维能力和创造能力。 ⑦读书还可以疗疾。阅读书报，可以解除人的烦恼，消除精神障碍，使之气血流畅，从而达到疗病的效果。在德国，许多医院都为病人开设了专门的图书馆。这些图书馆藏书丰富，既有养心怡神的趣味文字书籍，又有各种介绍疗养、保健等知识的医学科普书报，盒式磁带，名曲唱片和有声读物等，为病人提供优质的“书籍疗法”服务。 ⑧A这里提倡的是，培养读书兴趣，善于抓时间学习。B既可以学到知识、磨砺思想，又可以养心怡神、保身健体，这样好的休闲活动到哪里去寻?c把休闲时间用来读书，受益的是自己。D当然，在我们的社会形成人人爱书、人人读书的良好时尚，国民素质一定可以得到提高，社会风气一定可以更加文明，国家发展也一定会更快更好。
为何中国现代科学技术落后于国外？
完整问题：为何中国现代科学技术落后于国外？
好评回答：体制有重大BUG
现代科学技术的发展有什么作？
完整问题：现代科学技术的发展有什么作用
好评回答：生物生物科技现代科学技术的发展使世界上出现了越来越多的转基因生物
现代科学技术主要研究的是什么？
完整问题：现代科学技术主要研究的是什么？
好评回答：现代的医学现代科学技术，不是单单研究一个个事物，一个个现象，而是研究事物、现象的变化发展过程，研究事物相互之间的关系
现代科学技术为何起源于西方
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好评回答：现代科学技术的发展从牛顿开始算起是三百多年的历史，而中国有几千年的文明，很多学者认为中国对现代科学技术的贡献非常小，但国人心理不平衡者众。我们有四大发明，几千年灿烂的文化对世界历史的古代文明做出了巨大贡献，但遗憾的是对现代科学少有贡献。在汉字“想”“念”的结构中，但凡与思维活动有关的都含有“心”字，实际上思维活动的主体不是心，而是脑。也许，这里的“心”就好比人的整个思维系统，但无论如何这个思维系统的工作过程不仅仅是一个意识问题，它里面包含了物质在里面，思维的物质器官是人脑。中国古代人们往往习惯信奉皇帝君亲，强调“吟诗作对”，讲究“修身齐家治国平天下”，对世界的认识多偏向心的感悟。虽然中国古代有辉煌的技术——中国陶瓷、丝织和建筑令世界称奇，但是却始终未能由技术走向科学。著名的“李约瑟难题”向人们提出了一个发人深思的问题——“为什么近代科学技术没有在中国出现？”科学起源于古希腊，古希腊人吸收了古埃及和巴比伦的成就，第一次用理性的自然观来看待自然界并发展了精致的数学工具，创立了高度发达的文化，使古希腊成为欧洲文明的摇篮。英国曾是近代科学的主要策源地。第一次工业革命使英国在技术科学方面突飞猛进，崇尚科学的社会风尚造就了一大批在科学方面有非凡建树的伟大科学家，如物理学家卡文迪许、化学家普利斯特利、天文学家赫舍尔等。19世纪以前的德国一直是相对落后，经济不如英国、不如法国，封建国家长期处于四分五裂状态，但其在科学方面迅速崛起这与德意志民族崇尚理性、讲究科学的严谨作风密切相关。德国正是在这种哲学科学受到高度重视的民风中使科学知识在全民族得到迅速普及，科学的方法、科学的精神日益深入人心，以至德国的经济在两次世界大战被严重破坏后仍然得到迅速恢复并很快领先，这是和她的民族素质分不开的。德国在20世纪成为世界科学的中心，相对论和量子力学两个伟大的发现至今仍然对人类产生了巨大的作用。科学理论对人类乃至整个自然界的指导作用成为其推动社会发展的不竭动力。美国发展较晚，在实用主义的背景下，早期本土的科学巨人寥若晨星，它的强大依靠从世界来吸引人才，引进智力，以尖端技术来带动国家的整个发展，其最重要的一点是看到了国家投入基础研究的重要性。科学的目标是追求真理，是构建关于自然的知识体系即我们常说的认识自然，而技术则是改造自然的活动，具有强烈的功利主义色彩，以追求实效性为目标。中国古代理论科学（自然哲学）与应用科学（技术）缺乏密切联系，士大夫阶层与工匠阶层有一道很难跨越的鸿沟。所以，虽然中华民族有高度的智慧和才能，但是建立在严密的科学实验和严格数学分析基础上的科学技术却未在中国产生。纵观英国、德国、美国科学技术的发展历程给予我们的启示是：一个民族坚不可摧的蓬勃生命力来源于全体公民良好的科学素养，而中小学基础教育是培养公民科学素质的主渠道。我们如何通过一堂课、一个实验把科学家做研究时的这种精神、这种体会、这种感受使学生有所收益，培养学生严谨求知的精神要比让学生记住几个结论要重要得多。基础教育教材的编写过程中应该重视贯穿科学精神这条主线，科学家对社会负有责任，对教育未来也负有责任，只有全社会尊重科学、尊重知识、尊重人才蔚然成风时，中华民族的伟大复兴才指日可待。。
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