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0811掌握科學與工程一級學科簡介一級學科〔中文〕名稱: 掌握科學與工程〔英文〕名稱:ControlScienceandEngineering一、學科概況掌握科學與工程是爭論系統與掌握的理論、方法、技術及其工程應用的學科。掌握科學與工程學科在我國具有悠久榮耀的歷史,是由錢學森等老一輩科學家創(chuàng)立的。在半個多世紀的歷史沿革中,本學科以綜合性強、掩蓋面寬、培育人才的根底厚且適應面寬而著稱。掌握科學與工程學科在理論爭論與工程實踐相結合、軍民結合和學科穿插融合等方面具有明顯的特色與優(yōu)勢,對我國國民經濟進展和國家安全發(fā)揮了重大作用,以掌握科學與工程學科為根底的自動化技術是人類文明的標志。自動化極大地提高了生產效率和產品質量,減輕了人類勞動,降低了原材料和能源消耗,制造了前所未生態(tài)環(huán)境的改善和人民生活水平的普遍提高具有重要意義。從航空航天到大規(guī)模的工業(yè)生產,從先進制造到供給鏈治理,從智能交通到樓宇自動化,從醫(yī)療儀器到家庭效勞,自動化技術在提高生產效率的同時,也使我們的生活變得更加奇特。自動化程度已成為衡量一個國家進展水平和現代化程度的重要指標。網絡技術賜予掌握科學與工程學科的內涵,使其超越了時空的限制,增加了學科所涉及的不確定性、多樣性和簡單性,既給學科進展帶來了巨大的挑戰(zhàn),也獲得了前所未有的進展機遇。二、學科內涵掌握科學與工程以掌握論、系統論、信息論為根底,各個行業(yè)的系統與掌握共性問題為動力,爭論在肯定目標或指標體系下,如何建立系統模型,如何分析系統的特性和行為,特別是動態(tài)行為,系統內部之間、系統與環(huán)境的關系,實行何種掌握與決策。本學科以數學分析、線性代數、數理統計與隨機過程、電路電子技術、數字信號處理、計算機軟硬件技術等為根底,專業(yè)理論包括自動掌握原理、線性系統理論、泛函分析、最優(yōu)掌握、運動掌握、系統優(yōu)化與調度、系統辨識、智能掌握理論、現代檢測技術、多傳感信息融合、計算機視覺與模式識別、機器視覺與機器學習、人機交互與人機系統、仿真建模理論、簡單系統的建模與仿真、分子生物學、生物化學和遺傳學、導航理論與技術、導航與制導系統等。本學科爭論方法包括理論與實際相結合,定量與定性相結合,試驗與仿真相結合,軟件與硬件相結合,信息獵取與利用相結合,系統認知與優(yōu)化相結合,科學分析與工程實踐相結合,解決工程掌握問題與凝練掌握科學理論相結合,事實性、概念性、程序性學問學習、分析與評價和制造性高層次認知力量相結合等。三、學科范圍掌握科學與工程一級學科包括71〕掌握模式識別與智能系統〔〕導航、制導與掌握〔〕7〕建仿照真理論與技術,簡要介紹如下:掌握理論與掌握工程掌握理論與掌握工程學科是以工程、經濟、社會等系統為主要分析、綜合、優(yōu)化、設計和實現的理論、方法和技術,分析各種掌握策略和決策下動態(tài)系統的行為、受控后的系統狀態(tài)以及到達預期網絡化、多變量、強耦合、非線性、不確定、動態(tài)約束等均融入了本學科的進展。本學科的主要爭論方向包括:簡單過程系統建模與掌握;簡單運動系統建模與掌握;各類掌握策略包括自適應掌握、變構造掌握、推測掌握、智能掌握、推理掌握、容錯掌握等;動態(tài)系統故障診斷與預報、智能維護;型掌握系統與策略,包括離散大事動態(tài)系統、網絡掌握、信息流掌握、量子掌握等。檢測技術與自動扮裝置檢測技術與自動扮裝置學科爭論掌握系統中對象、環(huán)境、過程的信息提取、轉換、傳遞與處理的理論、方法和技術,為掌握系統的設計與實現供給信息根底和保障。檢測技術主要爭論將反映被測對象特征的參數轉換為易于傳遞的信號,供給應掌握系統,自動扮裝置主要爭論掌握系統中的傳感器、變送器、掌握器、執(zhí)行機構等以及相應的集成化、智能化技術和牢靠性技術。本學科的理論根底涉及物理學、信息理論、掌握理論等,主要運用數學、力學、計算機技術、檢測技術與儀器、計量學、智能理論及信息處理技術等開展爭論,是一門以應用根底爭論為主、理論與實踐嚴密結合的學科。本學科的主要爭論方向包括:工業(yè)自動掌握裝置,型傳感器和儀表,嵌入式掌握系統;工業(yè)現場總線,高速企業(yè)網絡,傳感器網絡;信息采集、傳輸、處理、轉換,軟測量技術、多傳感器信息融合;掌握系統的自動測試方法,系統牢靠性評估及設計。系統工程系統工程從系統整體動身,應用現代數學、計算機、網絡計算等工具和手段,對系統的構成要素、組織構造、信息交換和反響控制等功能進展分析、設計、制造和效勞,以充分發(fā)揮人力、物力的潛力,到達系統的最優(yōu)設計、最優(yōu)掌握、最優(yōu)治理等目標。本學科的主要爭論方向包括:系統科學理論:簡單系統理論、簡單網絡理論等;系統建模與仿真:系統辨識、建模與仿真等;系統分析與優(yōu)化:運籌學、數學規(guī)劃、系統優(yōu)化與調度等;決策理論與方法:決策理論、博弈論等;系統理論與方法的應用:系統工程理論與方法在包括工程、社會、經濟、軍事、環(huán)境生態(tài)、能源、農業(yè)、教育、水資源、人口等領域的應用,系統集成技術。模式識別與智能系統模式識別與智能系統以信息處理與智能掌握理論為核心,以數學方法、計算機技術等為主要途徑,爭論對各種信息的處理、分類和理解的方法,并在此根底上分析、構建與完善智能系統,使其對外呈現更高級的智能特性。本學科的主要爭論方向包括:計算機視覺與圖像處理:圖像的獵取、處理、分析、理解與辨識及應用,智能視覺系統;模式識別:文字、語音、圖像、視頻等媒體的識別及應用;智能計算與信息處理:機器學習、人工智能、群智能等智能計算理論,大規(guī)模學問處理與數據挖掘、信息融合與證據理論,簡單信息系統的優(yōu)化;人工智能與智能系統:爭論擬人的智能推理、啟發(fā)式智能、群集智能、自然語言理解等,智能系統的構建與組成、共性根本特征和演化機理,自治系統的自主掌握與決策規(guī)劃,智能系統的應用等。導航、制導與掌握軍事對抗及武器系統快速進展而誕生的掌握科學與工程的重要分支,以各種運動體(如航空/系統為主要對象,爭論航空、航天、航海、陸行各類運動體的位置、方向、軌跡、姿勢的檢測、掌握及其仿真中的理論、方法和技術。本學科是以數學、力學、信息科學與技術、系統科學、計算機技術、傳感與測量技術、建模與仿真技術為根底的綜合性應用技術學科。本學科的主要爭論方向包括:運動體掌握系統的分析和綜合:運動掌握系統的組成、根本原理、優(yōu)化掌握設計理論與方法;運動體群理論與技術:多自主體合作與對抗,自組織與群體智能理論與應用;導航與制導:運動體的周密制導,導航理論與技術,導航與制導系統;導航與制導系統的建模與仿真:運動掌握系統建模理論與方法,簡單制導掌握系統仿真理論、方法與技術;導航、制導與掌握系統的集成:導航、制導與掌握系統的綜合集成方法與實現技術。生物信息學生物信息學是信息科學與生命科學深度穿插的前沿學科,以信息與系統的觀點、方法和技術爭論生命與醫(yī)學領域的科學與技術問題?;诜肿由飳W試驗技術不斷突破,計算機和信息技術飛速進展,本學科主要對大規(guī)模生物信息進展存儲、處理和分析,以探究生命的奇特。本學科的理論和方法論根底包括信息科學和生命科學兩個方面:分子生物學、生物化學和遺傳學、信息與系統、統計學各種生物信息的采集、處理、存儲、傳播、分析和解釋以及基因組學、轉錄組學、蛋白質組學、系統生物學、合成生物學、群體遺傳學等爭論中的數據處理與分析方法;描述和分析簡單生命系統的信息科學理論與方法及其在生命與醫(yī)學領域的應用。建仿照真理論與技術建仿照真理論與技術是以建模與仿真理論為根底,以計算機系統、物理效應設備及仿真器為工具,依據爭論目標,對已有的或設從而對爭論對象進展生疏與改造的一門綜合性、穿插性學科。本學由數學、物理等公共根底和各應用領域的專業(yè)根底,以及建仿照真理論與技術的專業(yè)根底,綜合構成了學科學問根底;由基于相像理論的仿真建模,基于網絡化、智能化、協同化、普適化的仿真系統構建和全系統、全壽命周期、全方位的仿真應用思想綜合構成了學科方法論。本學科的主要爭論方向包括:建仿照真理論與方法:仿真建模理論、仿真相像理論、仿真方法論;仿真系統與技術、仿真應用工程:仿真系統理論、仿真系統支撐環(huán)境、仿真系統構建與運行技術;仿真應用工程:仿真應用理論、仿真可信性理論、仿真應用共性技術和各領域的仿真應用技術等。四、培育目標本學科培育從事掌握科學理論爭論、掌握工程領域內各種掌握技術與方法爭論、掌握系統開發(fā)與設計等方面的高級特地人才。學士學位結實把握自動化專業(yè)的根本理論,具備與計算機、通信和數學相貫穿的專業(yè)學問,具有設計、開發(fā)和運行各種自動扮裝置與系統的力量。培育學生具有堅實數理根底和掌握系統、智能系統、自動化儀表與裝置、系統工程、計算機應用與網絡、信息化技術等工程技術根底和專業(yè)學問,把握掌握系統分析與設計、爭論與開發(fā)、集成與運行、治理與決策等根本理論和學問,樹立較為全面的系統觀念,具備在自動化及相關領域進展科學爭論、技術治理、技術開發(fā)和學問創(chuàng)的綜合力量,具有較高的人文社會科學素養(yǎng)、寬廣的專業(yè)學問、富有創(chuàng)精神并具備實踐力量的工程技術人才、治理人才、爭論和開發(fā)人才。碩士學位培育學生把握掌握理論、先進掌握系統與技術、工業(yè)掌握、信息獵取與檢測技術、計算機技術、系統工程、導航制導與掌握、人工智能與模式識別、生物信息處理、系統建模與仿真等方面堅實的根底理論和系統深入的專業(yè)學問,具有從事掌握科學爭論、系統設計與技術開發(fā)、解決實際工程掌握問題的力量,了解本學科最爭論成果和進展動向,能用一門外國語嫻熟閱讀專業(yè)資料及撰寫科技論文,成為掌握科學與工程學科的特地人才。博士學位培育學生在自動掌握理論、人工智能、模式識別、系統工程、計算機應用、信息與信號處理、系統設計與仿真、檢測技術等方面把握堅實寬廣
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