机械前沿讲座总结

第一篇：机械前沿讲座总结

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机械工程前沿讲座课程总结

一、飞秒激光与纳米技术

众所周知，组成物质的分子和原子，每时每刻都在快速地运动，这是微观物质重要的基本属性。飞秒激光产生后，人类能够在原子和电子的层面上观察到它们超快运动的过程并加以利用。在高强度飞秒激光的作用下，气态、液态、固态物质会在瞬息间变成等离子体。高功率飞秒激光与电子束碰撞，能够产生X射线飞秒激光、射线激光以及正负电子对。此外，利用飞秒激光能够有效地加速电子，使加速器的规模得到上千倍的压缩。高功率飞秒激光与物质相互作用，能够产生足够数量的中子，实现激光受控核聚变的快速点火。

通过对飞秒的研究，除了揭示自然科学的奥妙之外，还促进了新型“飞秒激光”技术的应用和发展。飞秒激光是一种周期可以用飞秒计算的超强超短脉冲激光。它的出现为人类提供了前所未有的全新实验手段与物理条件，有着十分广阔的应用前景。根据飞秒激光超短和超强的特点，大体上可以将应用研究领域分成超快瞬态现象的研究和超强现象的研究。它们都是随着激光脉冲宽度的缩短和脉冲能量的增加而不断的得以深入和发展。

飞秒脉冲激光的最直接应用是人们利用它作为光源，形成多种时间分辨光谱技术和泵浦/探测技术。它的发展直接带动物理、化学、生物、材料与信息科学的研究进入微观超快过程领域，并开创了一些全新的研究领域，如飞秒化学、量子控制化学、半导体相干光谱等。飞秒脉冲激光与纳米显微术的结合，使人们可以研究半导体的纳米结构（量子线、量子点和纳米晶体）中的载流子动力学。在生物学方面，人们正在利用飞秒激光技术所提供的差异吸收光谱、泵浦/探测技术，研究光合作用反应中心的传能、转能与电荷分离过程。超短脉冲激光还被应用于信息的传输、处理与存贮方面。

由于飞秒激光具有快速和高分辨率特性，它在病变早期诊断、医学成像和生物活体检测、外科医疗及超小型卫星的制造上都有其独特的优点和不可替代的作用。飞秒激光甚至可用于基因疗法，德国科学家用它在老鼠的细胞内进行试验，现已取得显著的成果。美国加州一家公司研制的飞秒激光视力矫正系统，现已完成了2万次手术，为患者带来了福音。有的科学家发现，利用超短脉冲激光能去掉牙的一小块，而不影响周围的物质。一种无痛、且可保护周围健康珐琅质的超短激光牙科术，正在人们的期望中出现。

高功率飞秒激光还可以将大气击穿，从而制造放电通道，实现人工引雷。避免飞机、火箭、发电厂因天然雷击而造成的灾难性破坏。飞秒激光用于切割易碎的聚合物，不致改变其重要的生物化学特性。在汽车制造和重型设备加工中，利用飞秒激光可以更好地加工发动机喷油嘴。

所以我们相信，随着超短脉冲激光技术的进一步发展以及具有高可靠性的商用飞秒激光器的进一步完善，飞秒激光一定会在更多领域获得更为广泛的应用。

所谓纳米技术，是指在0.1~100纳米的尺度里，研究电子、原子和分子内的运动规律和特性的一项崭新技术。科学家们在研究物质构成的过程中，发现在纳米尺度下隔离出来的几个、几十个可数原子或分子，显著地表现出许多新的特性，而利用这些特性制造具有特定功能设备的技术，就称为纳米技术。

纳米科技是学习纳米尺度下的现象以及物质的掌控，尤其是现存科技在纳米时的延伸。纳米科技的世界为原子、分子、高分子、量子点和高分子集合，并且被表面效应所掌控，如范德瓦耳斯力、氢键、电荷、离子键、共价键、疏水性、亲水性和量子穿隧效应等，而惯性和湍流等巨观效应则小得可以被忽略掉。举个例子，当表面积对体积的比例剧烈地增大时，开起了如催化学等以表面为主的科学新的可能性。

纳米技术已成功用于许多领域，包括医学、药学、化学及生物检测、制造业、光学以及

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情况下会对机器人的机构产生严重的磨损和破坏，极大影响机器人寿命。这就要求机器人系统在实际的工作中，运动能尽量保持平滑、平稳，避免速度、加速度的突变，使其具有高的工作精度和运动平稳度，防止机器人系统发生振动和冲击。为了解决上述这些难题，保证机器人能够平稳地、快速地、准确地到达指定的位置，可以在操作机器人前对其进行轨迹规划，并且配合利用机器人仿真技术模拟轨迹规划的全过程，这样也就可以避免冲击、振动等不良现象的发生。

机器人的轨迹规划就是讨论计算轨迹规划方法的研究，轨迹描述了操作臂所希望的在空间中的运动轨迹。为了保证机器人能够平稳，并且能快速、准确地到达指定的位置，就需要对其进行轨迹规划，可见对机器人的轨迹规划进行研究是非常必要的，而且随着对机器人工作效率要求的不断提高，机器人在工业生产中广泛使用，轨迹规划显得尤为重要。

四、制造业的智能化与信息化

CIM（Computer Integrated Manufacturing）--是一种组织、管理与运行企业生产的哲理。它包含两个要点：

（1）企业的各个生产环节是不可分割的，需要统一考虑。（体现系统的观点）（2）整个制造过程实质上是信息的采集、传递和加工处理的过程。（体现信息的观点）CIMS（Computer Integrated Manufacturing System）--计算机集成制造系统--CIMS是CIM生产哲理的实施。

--因此，通俗解释为：用计算机通过信息集成实现现代化的生产制造，求得企业的总体效益。

CIMS-2的定义:“将信息技术、现代管理技术和制造技术相结合，并应用于企业产品全生命周期（从市场需求分析到最终报废处理）的各个阶段。通过信息集成、过程优化及资源优化，实现物流、信息流、价值流的集成和优化运行达到人（组织、管理）、经营和技术三要素的集成。以加强企业新产品开发的T、Q、C、S、E（环境），从而提高企业的市场应变能力和竞争能力。”

计算机辅助设计（Computer Aided Design）的英文缩写为CAD。其含义是指利用计算机进行高质量、高效率的产品和工程设计。

CAD的Design对象可分为三大类：

产品（Production）：机械、电子、电气、轻工产品等。

工程（AEC：Architecture、Engineering、Construction）：建筑物、工厂的厂房、石油化工设施等。

艺术：电影特技、动漫、广告等。

CAD/CAM技术是当代最杰出的工程技术成就之一：

从根本上改变了传统上依靠手工绘图，凭借图纸组织整个生产过程的技术管理模式。衡量一个国家科技现代化和工业现代化水平的重要标志之一。ERP的理论基础：

企业的所有信息资源包括3大块：物流、资金流和信息流 ERP建立在信息技术基础上

ERP利用现代企业的先进管理思想，全面地集成了企业的所有信息资源信息

ERP为企业提供决策、计划、控制与经营业绩评估提供了全方位和系统化的管理平台。智能制造是制造技术与数字技术、智能技术及新一代信息技术的融合，是面向产品全生命周期的具有信息感知、优化决策、执行控制功能的制造系统，旨在高效、优质、柔性、清洁、安全、敏捷地制造产品和服务用户。

包括制造装备的智能化，设计过程的智能化，加工工艺的优化，管理的信息化，服务

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生产过程中的应用等，重点关注物联网和晶科技、机器人概念三丰智能、机器人和3D打印大族激光、金运激光等。

六、球磨机节能关键技术的研究

在粉磨工艺中最主要的设备就是球磨机，各类球磨机大致相同，属于低速重载设备，且要求具有一定的恒转矩，以满足球磨机装载量的要求。球磨机筒体的转速太低或太高，都会降低钢球对物料的研磨效率。球磨机转速较低时，钢球和物料随筒体内壁上升，当钢球和物料的倾角等于或大于自然倾角，钢球沿斜面滑下不能形成足够的落差，钢球对物料的磨碎作用很小,这种情况效率很低；如果筒体的转速很高时，由于离心力的作用，以致物料和钢球不再脱离筒壁，而随其一同旋转，这时钢球没有撞击作用，物料只受到轻微的研磨，效率也很低。因此球磨机料筒的转速要求恒定。要考虑球磨机变频调速节能，其转速变化的范围也不大，且可能使球磨的时间增长,节能的效果不明显。电动机作为球磨机电力传动方式的生产机械，其功率是按最大负荷或长期额定负荷选择的，而绝大部分工作时间设备不能满载运行，特别是用于塑料粉末生产的球磨机采用滑差调速电机拖动，其电机始终工作在满电压、满速度状态，负载满载率却经常很小。

影响球磨机粉磨效率的主要因素

1、研磨体级配与装载量不合理：未根据不同物料特性合理选择研磨体规格与装载量，导致磨机出力系数（出力/装载量）低，一般为0.4～0.8。

2、物料破碎过程中未根据其所需破碎能量进行分级破碎，实现破碎能量利用最大化。

3、不同特性物料混磨：物料中杂物未筛分（如煤中夹杂石块等）及大块物料未预破碎。

4、工况调整不合理：通风出力、干燥出力与粉磨出力三者不匹配，无效能耗增加。

5、研磨体耐磨性差：运行一段时间后失圆率增加，粉磨出力降低。

电机控制是一个非线性控制问题，变频器在基频以下调节电动机的转速可节能，节能的幅度与调速的范围有关，但对球磨机速度可调范围不大,节能效益不明显。从球磨机节能运行的角度出发，在满足相同负载功率前提下，按能耗最小寻优目标的功率因数，确定最佳调整电压，以减少电机输入有功功率的控制系统，采用降压提效，以旁路双斜坡软启动的控制方法改善球磨机的启动性能，从而以轻载降压来提高球磨机的运行效率。通过实验数据表明，该节能策略与控制方法是可行的，对球磨机节能运行起到作用。

七、复杂系统人机交互数字界面的设计研究

随着计算机技术和控制技术的快速发展，复杂化的信息操控系统也进入了信息化时代。在很多复杂信息系统中已经逐步取代传统的显控界面，被广泛应用到战机船舶驾驶操纵、核电厂控制、战场指挥、汽车驾控等各种复杂的人机交互系统和环境之中。复杂信息系统的计算机数字界面信息来源渠道多，信息量大，信息结构关系错综复杂，是人机信息交互的重要载体和媒介。从某种意义上来说，复杂信息系统人机交互数字界面就是系统的大脑，系统的各方面信息都汇集于此，复杂信息系统人机交互数字界面已成为操作者获取信息、知识推理、判断决策的重要手段和操作依据。复杂信息系统人机交互界面在军事、信息安全、地理交通等诸多重要领域发挥着不可替代和非常重要的作用。在军事领域，随着新军事革命时代的到来，现代战争作战效能的发挥建立在能量流（动力系统）、信息流（信息系统）和物质流（武器装备）的有机结合之上。信息化条件下，战场情况变化急剧，战机稍纵即逝，军事人员要及时关注战场态势并作出决策，单靠“人脑”显然难以完成，必须借助于以计算机技术为主的数字界面信息系统。

“复杂系统数字界面人机交互与设计”是对复杂系统数字界面的可用性和信息使用绩效进行研究，是基于对数字界面进行元素解构并分析数字界面信息编码的设计原则和方

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现的汽车自动驾驶。智能汽车首先有一套导航信息资料库，存有全国高速公路、普通公路、城市道路以及各种服务设施(餐饮、旅馆、加油站、景点、停车场)的信息资料；其次是GPS定位系统，利用这个系统精确定位车辆所在的位置，与道路资料库中的数据相比较，确定以后的行驶方向；道路状况信息系统，由交通管理中心提供实时的前方道路状况信息，如堵车、事故等，必要时及时改变行驶路线；车辆防碰系统，包括探测雷达、信息处理系统、驾驶控制系统，控制与其他车辆的距离，在探测到障碍物时及时减速或刹车，并把信息传给指挥中心和其他车辆；紧急报警系统，如果出了事故，自动报告指挥中心进行救援；无线通信系统，用于汽车与指挥中心的联络；自动驾驶系统，用于控制汽车的点火、改变速度和转向等。

通常对车辆的操作实质上可视为对一个多输入、多输出、输入输出关系复杂多变、不确定多干扰源的复杂非线性系统的控制过程。驾驶员既要接受环境如道路、拥挤、方向、行人等的信息，还要感受汽车如车速、侧向偏移、横摆角速度等的信息，然后经过判断、分析和决策，并与自己的驾驶经验相比较，确定出应该做的操纵动作，最后由身体、手、脚等来完成操纵车辆的动作。因此在整个驾驶过程中，驾驶员的人为因素占了很大的比重。一旦出现驾驶员长时间驾车、疲劳驾车、判断失误的情况，很容易造成交通事故。

智能汽车是一种正在研制的新型高科技汽车，这种汽车不需要人去驾驶，人只舒服地坐在车上享受这高科技的成果就行了。因为这种汽车上装有相当于汽车的“眼睛”、“大脑”和“脚”的电视摄像机、电子计算机和自动操纵系统之类的装置，这些装置都装有非常复杂的电脑程序，所以这种汽车能和人一样会“思考”、“判断”、“行走”，可以自动启动、加速、刹车，可以自动绕过地面障碍物。在复杂多变的情况下，它的“大脑”能随机应变，自动选择最佳方案，指挥汽车正常、顺利地行驶。

个人心得

机械专业是以有关的自然科学和技术科学为理论基础，结合生产实践中的技术经验，研究和解决在开发、设计、制造、安装、运用和修理各种机械中的全部理论和实际问题的应用学科。几千年前，石器时代的各种石斧、石锤、木质和皮质等简单粗糙的工具是后来出现的机械的先驱。经过漫长的发展，机械已与人类社会的进步形成了密不可分的关系。

机械工程学科是研究机械系统和产品的性能、设计及制造的理论、方法和技术的科学，包括机械学和制造学两大领域。目前学科研究方向包括机械设计理论与方法、机构学、摩擦学、润滑与密封理论、机械强度与可靠性理论、机械振动与机械动力学、机械产品的性能分析与测试技术、专业机械的工作原理与构造、切削原理与加工工艺、精密制造技术与精密机械、计算机辅助设计/制造一体化、集成制造系统、智能制造技术、微纳制造技术、机电系统控制及自动化、流体传动与控制、现代机电控制技术、机器人技术、机电系统设计与仿真、机电产品与装备故障诊断、车辆总体技术、车辆动力传动系统分析与设计、车身设计与制造、车辆轻量化技术、节能与新能源车辆技术、车辆动力特性与控制技术、微器件原理与设计、微纳制造工艺、微纳制造装备、微纳测量与表征、微流体力学、微纳器件性能与可靠性等。

近些年来机械工程基础研究领域取得了一系列突出进展和原创性成果，为我国机械工程和经济建设提供了大批新理论、新技术和新方法，在国内外产生了重要影响，有的领域已在国际学术界占有一席之地。但同时相比于国外，机械工程学科在国际上总体还处于落后地位，我们国家是制造大国而不是制造强国，许多重大装备我国不能自主设计制造，缺乏自主创新能力。同时还引发资源不足，资源浪费以及污染环境的情况。未来制造业发展总趋势是全球化、信息化、绿色化、知识化和极端化。制造技术的发展总趋势是基于资源节约和环境保护基础上的数字网络化、高效精确化、智能集成化及制造极端化。

机械工程以增加生产、提高劳动生产率、提高生产的经济性为目标来研制和发展新的机械产品。在未来的时代，新产品的研制将以降低资源消耗，发展洁净的再生能源，治理、减

第二篇：前沿讲座总结

新 疆 大 学

前沿讲座报告

姓 名：

陈晓钊

学 号： 107550900383 所在学院：

人文学院

专业名称： 中国近现代史 学位类别： 史学硕士 指导教师： 王开元 教授

日 期： 2011年9月

新疆大学研究生院制

本人在校期间，积极参加学校开展的前沿讲座活动。在2011年参加的前沿讲座主要是以下五个，现列举如下：

讲座一《大众文化语境中的当代文学现象》

2011年三月，新疆大学人文学院有幸请到了文艺批评家，清华大学访问学者，画家，中国作家协会会员，新疆大学客座教授，新疆财经大学客座教授，新疆师范大学名誉教授傅查新昌先生为我们做了《大众文化语境中的当代文学现象》这样一个讲座。傅查新昌教授为我们做了一个十分精彩的报告，现将其中的精彩内容总结如下: 此次演讲中，傅查新昌谈论了批评思潮给文学创作造成的心理压力，以及文学的边缘化问题，并探讨了文学“终结论”与文化“精神圈”。他认为，进入21世纪后，后现代文化与全球化语境，已经把文学问题引入更宽泛的理论空间，理论家们以人文性、文化性、文学性等文学理论命题，开始把文学放在现有的历史环境之中重新考察与定位，这暗示了文学理论与历史语境之间的互动关系。但作家们会认为文学创作纯粹是个人行为，任何历史主义的信条，任何断章取义的批评，似乎都是对个体创作的贬低。譬如，一些评论家曾批评过为版税写作的作家，如果还个位置思考，就可以理解作家为什么写作，除了出名和养家活口，写作的意义之一在于，跨越道德说教语境的限制，为人性见证而表达各种生命体验。在成为作家之前，我曾对文学的理想化和崇高化的普遍性颇为乐观，尽管我承认知识的相对性，承认时间与空间的限制，但经过二十多年的创历程之后，我才发现文学还有娱乐功能。这种娱乐功能从属于一种普适的生存活动和生活需求。所以，我呼吁过文学理论不是考察普通的文献，而是考察不朽的经典作品。

在中国文学界，作家们对一些评论家的反感，并非空穴来风，盛极一时的“骂评”和“酷评”，彻底改变了作家对评论家的尊敬和信任。我写过诗、散文和小说，也研究过文学理论，还画油画，我所体验过的创作过程和个人经验，能够证明文学没有固定的本质，任何事物只要成为描述的对象，都具有其本身的文学性、文化性和艺术性，或者超越文学研究的审美范畴，决不能根据特定历史时期的政治游戏和审美观点，解答什么是文学的本质的问题。文学的可变性是无法预测的，就像手机短信替代电报一样，也许某一天人们会毫不奇怪地 2

发现，好多作家被逐出文学的伊甸园，同时又会出现另一种文学创作方式。所以我认为，对文学的历史性存在，没有必要设计一个无懈可击的定义。随着科学事业的发展，大众文化的全方位兴起，文学创作与文学研究面临着新的困惑与挑战。

1997年，美国解构主义文学批评家希利斯•米勒，在中国的《文学评论》杂志上，发表了他的论文《全球化对文学研究的影响》，这篇论文激起中国学者的讨论和争鸣。希利斯•米勒多次来中国讲过学，在他的一系列学术报告中，最引人注目而引起争鸣的，是他所阐述的文学“终结论”的理论命题。希利斯•米勒认为，随着电子技术的迅速发展，当今的文学逐渐从书籍时代转到了电子时代，新的技术正创造着新的生活方式和感知方式，由此必然会对文学创造和文学研究发生影响，比如越来越多的人，正在花越来越多的时间看电视或电影，或者再转向电脑和网络等，关注书本文学作品的人越来越少。因此，希利斯•米勒认为，在新的全球化的文化语境中，文学在旧意义上的作用越来越小。在我的记忆中，他的这个观点，早在法国哲学家德里达的《明信片》里就阐述过，德里达说：“在特定的电信技术王国中，整个的所谓文学的时代已不复存在。哲学和精神分析学都在劫难逃，甚至情书也不能幸免„„”我曾对德里达的预言提出过质疑，认为这个观点过于极端，还认为只要人类不灭亡，历史未曾终结，文学就不会终结。我看到了写情书的时代一去不复返，甚至连电报也被手机短信替代。但是我认为，什么样的时代，造就什么样的文学，因为与文学“终结论”密切相关的，还有人类历史文化“精神圈”。所谓的文化“精神圈”，是法国思想家夏尔丹曾经使用过的概念，他说地球上除了生物圈，还有一个通过综合产生意识的精神圈。系统论之父贝塔朗菲，把人类独自拥有的语言-符号系统，看着地球生态系统中一个至关重要的层面，一个高踞于生物圈之上的精神层面。在这里值得一提的是，曾经担任过美国副总统的戈尔，写过一部关于《生态与人类精神》的书，他在书中高声疾呼：“我们似乎日益沉溺于文化、社会、技术、媒体和生产消费仪典的形式中，但付出的代价是丧失自己的精神生活。”遗憾的是，在激烈的总统竞选中，戈尔败给了小布什，这意味着较为温和的生态主义，败给了极端霸权的单边主义，从此美国民众失去了一次调整自己国家民主策略的机会，也使美国和地球上的许多国家和人民，陷入更激烈的震荡之中。

在演讲的最后，傅查新昌提出建议，写作是雅事，具有自由性和自律性，但如果你没有韩寒那样的好运气，不想涉足复杂的人情世态，就不要进入文坛，争当虎战英雄。如果你不想成为孤独的人，也不想借助文学来确立自己的文化身份，那么你最好主宰自己的命运，放弃你的文学梦。文学之外还有很多的人生之路，可以最大限度地挖掘自己的潜力，只要你们以学为基，学得知识和智慧，照样可以富有四海，为祖国做贡献。

讲座二《关于大学生心理健康教育的报告》

2011 3月24日上午，自治区大学生心理健康教育报告会在我校图书馆学术报告厅举行，北京师范大学发展心理研究所教授、博士生导师张日昇教授为自治区高校老师和学生们做了精彩的报告，近300人现场聆听。此次报告会，对我校大学生人格发展、想象力和创造力培养以及健康心理维护、个人成长等发挥着积极的促进作用。

报告会结束后，我校党委副书记赵光辉为张日昇教授颁发了新疆维吾尔自治区大学生心理健康教育研究中心顾问的聘书。张日昇教授表示将竭力为新疆高校心理健康教育搭建沟通的桥梁。

张日昇教授是北京师范大学发展心理研究所教授、博士生导师，兼河北大学教育学院教授，日本早稻田大学临床健康心理学研究所客员教授。学术兼职有中国心理学会国际学术交流工作委员会副主任，中国心理学会学校心理专业委员会副主任，日本健康心理学会理事，日本认定心理士会理事等。张教授的报告专业中带着幽默，幽默中彰显魅力，生动有趣的内容在所有在场的观众受益匪浅。现今社会中，心理问题的重要性与日俱增。工作生活的压力让很多人们心理与生理都出现了一定的问题。心理的负担演变成身体的不适，从而在生活中增添了许多的焦虑。张教授用其专业的心理知识以及幽默风趣的语言揭开了许多听众共同的心结，让我们在面对生活的压力之时更多了一些从容和冷静，少了一些焦躁和不安。这次的报告给我们带来了很多的启发，再次为张教授鼓掌！

讲座三《化学让生活更美好》

2011年4月13日，“新大讲堂”首场报告会在我校大学生科技文化活动中心开讲，第一讲特邀中国科学院院士、清华大学教授费维扬先生主讲《化学让 4

生活更美好》，我校及兄弟院校近千名师生员工现场聆听了这场精彩的报告会。在报告会上，费院士说，在现代工业化的过程中，化学化工为我们的生活带来巨大的改变，工业发展导致全球变暖这是一个实质性问题，是世界普遍关注的问题。化学化工一方面为人类创造财富，化学化工技术广泛应用于与人们息息相关的药品、食品等方面，而另一方面，化工业使得全球变暖，冰川加剧融化这依然是一个严峻问题。费院士指出，目前，如何灵活应用化学工程的原理和方法，通过技术创新，改进工艺流程，提高设备效率，降低单位能耗，减少对大气环境及整个生态环境造成的危害，这是国内外化工界积极探索的问题。

在近90分钟的报告中，费院士从我国现实出发，结合国际上相关领域的研究与应用近况，深刻讲述了化学与我们现代生活的关系。随后，费院士与我校学子互动交流，回答同学们的提问。

费院士的报告使在场的每位师生都受益匪浅，通过费院士的精辟阐释，我校学子们深受启发，对化学化工与资源环境、能源节约等有了更新的认识。报告会结束时，费院士勉励新大学子，要深入实践，深入基层工作，积累经验，发挥特长，感恩祖国，感恩社会，为“感恩伟大祖国，建设美好新疆”而努力学习，乐于奉献，深悟感恩的意义。首场报告在同学们热烈的掌声中结束。

讲座四《智慧与生活》

2011年4月27日，我校“新大讲堂”第二讲在校本部大学生科技文化活动中心举行，此次讲座由华中科技大学陈海春教授作报告，当天报告会的主题为《智慧与生活》，我校校长塔西甫拉提•特依拜等领导出席报告会并聆听陈海春教授的讲座，部分学院领导及学生代表近千人前来听报告。陈教授的讲座语言诙谐幽默，内容通俗易懂，感召和启发着每一位年轻的学子，报告会赢得同学们热烈的掌声。

陈海春教授对一个人如何走向成功，如何积蓄智慧的力量进行了深入浅出的剖析，他以自己丰富的人生阅历和人生轨迹，告诉学子们，要进基层，深入实践，深入群众，储备知识，挖掘自己的潜力，合理规划，正确评估自己，做一个有智慧的人，有尊严的人。他说，“保持个性、彰显本色”，个性和本色都是一个人有别于他人的品质，是一个人在社会上的差异性，保持和彰显不易，并以此做总结。报告会后回答了同学们的提问。

讲座五《阿Q生命中的六个瞬间》

2011年7月3日，清华大学人文学院教授，中国大陆著名学者，通常被认为是“新左派”领袖人物的汪晖教授来我校做专题讲座《阿Q生命中的六个瞬间》。受到广大师生的热烈欢迎。汪教授渊博的学识和深邃的哲理分析给广大师生留下深刻的映象。讲座主要分为六个部分，即

1、“阿Q是否真要做革党”；

2、“正传”作为正史的谱系；

3、六个瞬间之一、二：“失败的苦痛”与“无可适从”；

4、六个瞬间之三、四：性与饥饿，生存本能的突破；

5、六个瞬间之五：革命的本能与“无聊”；

6、六个瞬间之六：大团圆与死亡。汪教授认为，鲁迅对阿Q生命中的这些隐秘瞬间的描写，是对“精神胜利法”失效的可能性的发掘；他对本能、直觉的观察，也是对于超越外界注视的目光是否能够产生新的意识的探索。失败感、无所适从、无聊、恐惧和自我的片刻丧失，在这里也都汇聚到阿Q是否会成为革命党的思考之中。鲁迅对于革命的描述，革命和不准革命，造反的本能与只要有革命就会有阿Q这样的革命党的暗示，都在这样的细节和叙述里找到了根据。《阿Q正传》中的六个瞬间，也是阿Q“觉醒”的契机。每次都只持续了几秒钟甚至几分秒，就随风而逝了。但这几秒钟为什么能够发生，它们蕴含着什么样的可能性？它们的瞬间呈现与迅速地被压抑，道理在哪儿？这些瞬间溢出了小序中提示的圣人的秩序。在理解了这些瞬间之后，我们重读小说的小序，以及作者关于阿Q不能入传的四个理由，对于这篇小说就会产生新的理解。这是一个开放的经典，与其说《阿Q正传》创造了一个精神胜利法的典型，不如说提示了突破精神胜利法的契机。这些契机正是对现代中国革命的必然性的预言。报告在师生的掌声中结束。

第三篇：前沿讲座

计算机视觉学科前沿知识

计算机视觉就是用计算机来模拟人的视觉系统，实现人的视觉功能，通常是指用摄像机和计算机代替人眼对目标进行识别、跟踪和测量等，从而实现对客观的三维世界的识别。人与其他动物一样，视觉、听觉、触觉等感官功能的产生，首先在于进化过程中生存的需要。根据美国心理学家Gibson的理论，人的视觉不管有多少用处，但主要功能可概括为适应外界环境和控制自身的运动。看到汽车冲过来，你会赶快回避；看到前面有激流，你不会冒然趟过去。“适应外界环境和控制自身的运动”还是比较抽象的概念。事实上，为了适应外界环境和控制自身的运动，视觉系统需要能识别物体（可想而知，一个人连亲戚、同事、朋友都不认识，会怎样生活），能判断物体的运动以及确定物体的形状和方位（否则，无法抓取物体）。所以，物体识别、物体定位、物体三维形状恢复和运动分析，就构成了计算机视觉的主要研究内容。

随着自动化水平不断的提高，机器视觉在自动化行业中应用也是越来越多，而机器视觉在我国可以说处于刚起步发展阶段，机器人视觉是一门新兴的发展迅速的学科，八十年代以来, 机器人视觉的研究已经历了从实险室走向实际应用的发展阶段。从简单的二值图象处理到高分辨率多灰度的图象处理,从一般的二维信息处理到三维视觉机理以及模型和算法的研究都取得了很大的进展。而计算机工业水平的飞速提高以及人工智能、并行处理和神经元网络等学科的发展,更促进了机器人视觉系统的实用化和涉足许多复杂视觉过程的研究。

目前，机器人视觉系统正在广泛地应用于视觉检测、机器人的视觉引导和自动化装配领域中。在现代化的大生产之中，视觉检测往往是不可缺少的环节。比如，汽车零件的外观，药品包装的正误，IC字符印刷的质量，电路板焊接的好坏等等，都需要众多的检测工人，通过肉眼或结合显微镜进行观测检验。大量的人工检测不仅影响工厂效率，而且带来不可靠的因素，直接影响产品质量与成本。另外，许多检测的工序不仅仅要求外观的检测，同时需要准确获取检测数据，比如零件的宽度，圆孔的直径，以及基准点的坐标等等，这些工作则是很难靠人眼快速完成。近年来发展迅猛的机器视觉技术解决了这一问题。机器视觉系统一般采用CCD照相机摄取检测图象并转化为数字信号，再采用先进的计算机硬件与软件技术对图象数字信号进行处理，从而得到所需要的各种目标图象特征值，并由此实现模式识别，坐标计算，灰度分布图等多种功能。然后再根据其结果显示图象，输出数据，发出指令，配合执行机构完成位置调整，好坏筛选，数据统计等自动化流程。与人工视觉相比较，机器视觉具有精确，快速，可靠，和易数字化等优点。

机器视觉系统的输入装置可以是摄像机、转鼓等，它们都把三维的影像作为输入源，即输入计算机的就是三维管观世界的二维投影。如果把三维客观世界到二维投影像看作是一种正变换的话，则机器视觉系统所要做的是从这种二维投影图像到三维客观世界的逆变换，也就是根据这种二维投影图像去重建三维的客观世界。机器视觉系统主要由三部分组成：图像的获取、图像的处理和分析、输出或显示。将近80%的工业视觉系统主要用在检测方面，包括用于提高生产效率、控制生产过程中的产品质量、采集产品数据等。产品的分类和选择也集成于检测功能中。例如生产线上的单摄像机视觉系统，它的视觉系统用来检测生产线上的产品，决定产品是否符合质量要求，并根据结果，产生相应的信号输入上位机。图像获取设备包括光源、摄像机等；图像处理设备包括相应的软件和硬件系统；输出设备是与制造过程相连的有关系统，包括过程控制器和报警装置等。数据传输到计算机，进行分析和产品控制，若发现不合格品，则报警器告警，并将其排除出生产线。机器视觉的结果是CAQ系统的质量信息来源，也可以和CIMS其它系统集成。

由于没有通用的机器视觉照明设备，所以针对每个特定的应用实例，要选择相应的照明装置，以达到最佳效果。过去，许多工业用的机器视觉系统用可见光作为光源，这主要是因为可见光容易获得，价格低，并且便于操作。常用的几种可见光源是白帜灯、日光灯、水银灯和钠光灯。但是，这些光源的一个最大缺点是光能不能保持稳定。以日光灯为例，在使用的第一个100小时内，光能将下降15%，随着使用时间的增加，光能将不断下降。因此，如何使光能在一定的程度上保持稳定，是实用化过程中急需要解决的问题。另一个方面，环境光将改变这些光源照射到物体上的总光能，使输出的图像数据存在噪声，一般采用加防护屏的方法，减少环境光的影响。由于存在上述问题，在现今的工业应用中，对于某些要求高的检测任务，常采用X射线、超声波等不可见光作为光源。但是不可见光不利于检测系统的操作，且价格较高，所以，目前在实际应用中，仍多用可见光作为光源。

机器视觉系统中，视觉信息的处理技术主要依赖于图像处理方法，它包括图像增强、数据编码和传输、平滑、边缘锐化、分割、特征抽取、图像识别与理解等内容。经过这些处理后，输出图像的质量得到相当程度的改善，既改善了图像的视觉效果，又便于计算机对图像进行分析、处理和识别。图像的增强用于调整图像的对比度，突出图像中的重要细节，改善视觉质量。通常采用灰度直方图修改技术进行图像增强。图像的灰度直方图是表示一幅图像灰度分布情况的统计特性图表，与对比度紧密相连。图像的数据编码和传输，数字图像的数据量是相当庞大的，一幅512*512个像素的数字图像的数据量为256 K字节，若假设每秒传输25帧图像，则传输的信道速率为52.4M比特/秒。高信道速率意味着高投资，也意味着普及难度的增加。因此，传输过程中，对图像数据进行压缩显得非常重要，数据的压缩主要通过图像数据的编码和变换压缩完成。图像边缘锐化处理主要是加强图像中的轮廓边缘和细节，形成完整的物体边界，达到将物体从图像中分离出来或将表示同一物体表面的区域检测出来的目的。图像分割是将图像分成若干部分，每一部分对应于某一物体表面，在进行分割时，每一部分的灰度或纹理符合某一种均匀测度度量。图像的识别过程实际上可以看作是一个标记过程，即利用识别算法来辨别景物中已分割好的各个物体，给这些物体赋予特定的标记，它是机器视觉系统必须完成的一个任务。

在本世纪四、五十年代发展起来的线性滤波器以其完善的理论基础，数学处理方便，易于采用FFT和硬件实现等优点，一直在图像滤波领域占有重要地位，其中以WIENER滤波器理论和卡尔曼滤波理论为代表。但是线性滤波器存在着计算复杂度高，不便于实时处理等缺点。虽然它对高斯噪声有良好的平滑作用，但对脉冲信号干扰和其它形式的噪声干扰抑制效果差，信号边缘模糊。为此，1971年，著名学者TUKEY提出非线笥滤波器——中值滤波器，即把局部区域中灰度的中值作为输出灰度，并将其与统计学理论结合起来，使用迭代方法，比较理想地将图像从噪声中恢复出来，并且能保护图像的轮廓边界，不使其变模糊。近年来，非线性滤波理论在机器视觉、医学成像、语音处理等领域有了广泛的应用，同时，也反过来促使该理论的研究向纵深方向发展。

第四篇：前沿讲座

智能控制及其应用

院 － 系： 信息工程与自动化学院 专 业： 模式识别与智能系统 年 级： 2011 级 学生姓名： 朱 丹 学 号： 2011204082 任课教师： 杨承志、冯丽辉、万舟

2011年11月

摘要

智能控制是自动控制发展的高级阶段，是人工智能、控制论、信息论、系统论、仿生学、进化计算和计算机等多种学科的高度综合与集成，是一门新兴的边缘交叉学科。智能控制的主要方法有人工神经网络、模糊控制与专家系统，为解决那些用传统方法难以解决的复杂系统的控制问题提供了有效的理论和方法。目前，智能控制已经被广泛应用于工业、农业、服务业、军事航空等众多领域，具有广阔的发展前景。

关键词： 智能控制 人工神经网络 模糊控制 专家系统

ABSTRACT

Intelligent automatic control is the advanced stage of development of automatic control．It is comprehensive and integrated subject of artificial intelligence, cybernetics, information theory, system theory, bionics, evolutionary computation, computer and so on.It is a new edge of the overlapping subject.The main method of intelligent control are following：artificial neural network , fuzzy control and expert system.In order to solve the complex control problem which is difficult to solve by the traditional methods.It provides effective theory and method.At present, the intelligent control has been widely used in industry, agriculture, services, military aviation, etc, and has a broad development prospects.Keywords: intelligent automatic control artificial neural network fuzzy control expert system

引言

随着信息技术的发展，许多新方法和技术进入工程化、产品化阶段，这对自动控制技术提出了新的挑战，促进了智能控制理论在控制技术中的应用，以解决用传统的方法难以解决的复杂系统的控制问题。智能控制不仅包含了自动控制、人工智能、系统理论和计算机科学的内容，而且还从生物学等学科汲取丰富的营养，正在成为自动化领域中最兴旺和发展最迅速的一个分支学科。

一、智能控制的基本概念和特点

传统的控制方法是建立在被控对象的精确数学模型之上的，而智能控制是针对系统的复杂性、非线性、不确定性等提出来的。IEEE控制系统协会把智能控制归纳为：智能控制系统必须具有模拟人类学习和自适应的能力。一个智能控制系统一般应具有以下一些特点：

1.智能控制具有混合控制特点，系统能以知识表示非数学广义模型和以数学表示的混合控制过程，采用开闭环控制和定性决策及定量控制相结合的多模态控制方式；

2.智能控制系统具有足够的关于人的控制策略、被控对象及环境的有关知识以及运用这些知识的能力；

3.智能控制系统具有自学习、自适应、自组织能力，能从系统的功能和整体优化的角度来分析和综合系统，以实现预期的控制目标； 4.智能控制系统有补偿及自修复能力；

5.智能控制系统能对复杂系统(如非线性、多变量、时变、环境扰动等)进行有效的全局控制，并具有较强的容错能力。

二、智能控制的主要方法 2.1 模糊控制

模糊控制是基于模糊推理和模仿人的思维方法，对难以建立精确数学模型的对象实施的一种控制，其成功应用的根源在于模糊逻辑本身提供了由专家构造语言信息并将其转化为控制策略的一种系统的推理方法，以模糊集合、模糊语言变量与模糊逻辑推理为基础，以先验知识和专家经验为控制规则。其基本思想是用机器模拟人对系统的控制,就是在被控对象的模糊模型的基础上运用模糊控制器近似推理等手段,实现系统控制。在实现模糊控制时主要考虑模糊变量的隶属度函数的确定,以及控制规则的制定二者缺一不可。

2.2 专家控制

专家控制是智能控制的一个重要部分，它在将人工智能中专家系统的理论和技术同自动控制的理论和方法有机结合的基础上，在未知环境下模仿专家的智能，实现对系统的有效控制。专家系统一般由知识库、推理机、解释机制和知识获取系统等组成。知识库用于存储某一领域专家的经验性知识、原理性知识、可行操作与规则等，可通过知识获取系统对原有知识进行修改和扩充。推理机根据系统信息并利用知识库中知识按一定的推理策略来解决当前的问题。解释机制对找到的知识进行解释，为用户提供了一个人机界面。通过对知识的获取与组织,按某种策略适时选用恰当的规则进行推理,以实现对控制对象的控制。专家控制可以灵活地选取控制率,灵活性高;可通过调整控制器的参数,适应对象特性及环境的变化,适应性好;通过专家规则,系统可以在非线性、大偏差的情况下可靠地工作,鲁棒性强。

2.3 神经网络控制

神经网络是模拟人脑神经元的活动,利用神经元之间的联结与权值的分布来表示特定的信息,通过不断修正连接的权值进行自我学习,以逼近理论为依据进行神经网络建模,并以直接自校正控制、间接自校正控制、神经网络预测控制等方式实现智能控制。随着人工神经网络应用研究的不断深入，新的模型不断推出，在智能控制领域中，应用最多的是BP网络Hopfield网络等。与传统控制相比，它具有以下重要特性：○1非线性神经元网络在理论上可以充分逼近任意非线性函数；○2自学习和自适应能力；○3并行式分布处理机制；○4数据融合能力。目前神经网络在信号处理、系统辨识和优化、模式识别、故障诊断、机器人等多个领域取得成功应用，它对智能控制的发展应用将具有重大而深远的意义。

三、智能控制的应用

目前，智能控制已经被广泛应用于工业、农业、服务业、军事航空等众多领域，具有广阔的发展前景。主要表现在以下几个方面：

3.1机械制造

在现代先进制造系统中,需要依赖那些不够完备和不够精确的数据来解决难以或无法预测的情况,人工智能技术为解决这一难题提供了有效的解决方案。智能控制随之也被广泛地应用于机械制造行业,它利用模糊数学、神经网络的方法对制造过程进行动态环境建模,利用传感器融合技术来进行信息的预处理和综合。利用模糊集合和模糊关系的鲁棒性,将模糊信息集成到闭环控制的外环决策选取机构来选择控制动作。利用神经网络的学习功能和并行处理信息的能力,进行在线的模式识别,处理那些可能是残缺不全的信息。

3.2 智能仪器

随着微电子技术、微机技术、人工智能技术和计算机通讯技术的迅速发展，自动化仪器正朝着智能化、系统化、模块化和机电一体的方向发展，微型计算机或微处理机在仪器中得到广泛应用，已成为仪器的核心组成部件之一。它能够实现信息的记忆、判断、处理、执行以及测控过程的操作、监视和诊断，因而这类仪器被称为”智能仪器”。

3.3 智能机器人

智能机器人是一种能够代替人类在非结构化环境下从事危险、复杂劳动的自动化机器，是集机械学、力学、电子学、生物学、控制论、计算机、人工智能和系统工程等多学科知识于一身的高新技术综合体。机器人研究者们所关心的主要研究方向之一是机器人运动的规划与控制。一个规定的任务出台之后，设计人员首先必须作出满足该任务要求的运动规划；然后，规划再由控制来执行，该控制足以使机器人适当地产生所期望的运动。

3.4 智能监控

在许多的工业连续生产线，其生产过程需要监视和控制，以保证高性能和高可靠性。为保持物理参数具有一定的精度确保产品的优质高产，我们已在一些连续生产线或工业装置上采用了有效的智能控制模式。例如，旋转水泥窑的模糊控制、汽车工业的高级模糊逻辑控制、轧钢机的神经控制、工业锅炉的递阶智能控制以及核反器的知识基控制等。

3.5 医疗过程智能控制

从70年代中叶起，专家系统技术就被成功的应用于各种医疗领域。医用智能过程控制的新例子之一就是一个用于控制手术过程中麻醉深度的病人平均动脉血压(MAP)的模糊逻辑控制系统。MAP是衡量麻醉深度的重要参数。在该控制系统的设计和实现时，我们采用模糊关系函数和语言规则。本系统已在许多不同的外科手术中得到成功应用。

四、智能控制的发展前景

智能控制广泛应用于工业、农业、服务业、军事航空等多个领域，解决了传统控制无法解决的实际控制问题。但是智能控制仍然只处于开创性阶段。就目前智能控制系统的研究和发展来看，智能控制还有许多问题有待解决，主要有以下几点： ○1加强理论研究，给出智能控制的稳定性、可测性、可控性、鲁棒性定义及准则；○2解决知识获取和优化的瓶颈问题，特别是动态系统的知识获取和分类； ○3加强各种智能控制方法结合的耦合度； ○4加强学习问题的研究，进而加快收敛速度，提高实时控制能力； ○5融入更多领域知识，拓宽智能控制的范围。

智能控制是一门跨学科、需要多学科提供基础支持的科学，智能控制很难存在普遍、统一的理论体系，因此，建立具有开放性、形式非唯一的集成化智能控制框架是现实的，也是必要的。

参考文献

[1] 安宁，邱玮炜，戚焐.智能控制综述[J].技术与市场,2010,5(17):10-11.[2] 胡博.智能控制及其应用[J].芜湖职业技术学院，2010，1(12).[3] 宋胜利.智能控制技术概论[M]．北京：国防工业出版社，2008.[4]习玲丽，王永初.智能控制的发展前景[J].国立华侨大学机电及自动化学院，2006.[5] 魏峰，胡腾，王晓明.智能控制研究的发展及应用[J].工业控制计算机

2007(8).

第五篇：前沿讲座总结

前沿讲座总结

机电硕1205班姓名：徐海滨学号：12121357专业：车辆工程

参加的各类前沿讲座及次数：

“与大师面对面”名师讲坛、院士校园行、学术沙龙、软件应用、职业生涯规划、安全教育、心里健康教育，科研课题研究规划。

转眼间，进入研究生阶段的学习已经有一年时间。能进入学术氛围浓烈的北京交通大学学习，我感觉很荣幸和幸运。在研一的两个学期中，学校举办了各种各样的处在学术、科研前沿的讲座，有幸聆听各个研究领域专家、老师、学长的讲座。在这个过程中，我感觉到了自己各方面素质的提升。

2012年10月19日我听了沈卫明老师的“与大师面对面”名师讲坛，2012年9月23日我参加了翁宇庆院士的“轨道交通制造业发展前沿讲座”，沈大师和翁院士对学术的那种痴迷和认真的态度令我印象深刻，也使我触动很深；作为已经成就自己的学术的科研领域前沿专家，他们年近花甲还在不断努力探究科研，想想自己对待科研的态度，心中不免产生羞愧之情。2012年10月21日，我参加了我们班里组织的前沿讲座，赵方伟、徐宁、刘业博三位博士，对自己所研究的领域给我们做出了详细的讲解，使我对车辆工程领域有了进一步了解。学长亲切细致的讲解让我对自己的研究生期间的学习、生活有了一个较为明晰的计划。2012年11月17日，我参加了温庆丰、杨天夫讲解的关于科研课题研究规划的讲座，两位学长以其自身的亲身经历详尽地给我们分析了研究生阶段该怎么做科研，让我对研究生期间的学习和科研有了自己的规划。2012年9月25日和2012年11月6日，我分别参加了保卫处老师安全教育培训、校医院介绍公费医疗和医疗保险等有关情况的讲座和孙大强老师讲解的硕士研究生心里定位与心理自我调试的讲座，这两个讲座使我了解了研究生期间的身体和心理的健康问题。2012年11月5日和2012年12月6日，我又分别参加了上海世纪仿真技术有限公司陈志涌讲的MEDINA软件应用与推广和李玉峰讲解的PIU和PLIF光学诊断技术的讲座，这两个讲座使我对研究生期间能用到的软件有了一个认知和了解。2012年12月14日，我参加了张雅文和姚伟君讲解的机电研究生求职攻略，通过这个讲座，我对以后即将毕业找工作时会遇到的问题和解决技巧有了一个充分认识。

总之，在聆听了学校、学院组织的这些讲座后，我收获颇多。通过这些讲座，我跟很多在专业领域知名的专家、教授、学者有了近距离的接触。在这同时，我也看到了自身对于科研钻研的不够深入，不够努力。在今后的科研、生活中，我会更加严格地要求自己，不断地以各位专家的事迹来激励自己，不断改正和克服自身的缺点与不足，力求在今后的科研乃至整个人生取得不断进步。

汇报人：徐海滨

日期：2013年7月11日