陳光祖:要建設汽車強國 就要從“控制論”入手

陳光祖:要建設汽車強國 就要從“控制論”入手

三十多年前,吉利汽車剛開張時,被認為“汽車狂人”的李書福曾說:汽車不就是四個輪子加沙發嗎!三十年已過去,李書福經歷了汽車事業艱辛遷徙的歷程,通過不斷地摸索、總結經驗教訓,促使自己變化為具備全球化認知,高度的膽量和魅力的優秀汽車企業家,於是他改口了,卻說:汽車將是四個輪子上的計算機,而這個論斷很好的代表著我們國內為自主品牌而奮鬥的汽車企業家的激盪心情和發展規律的共識。

當代世界上的企業,特別是中國汽車業,正處在一個激烈、鉅變、複雜、多元、網絡、生態和不確定發展的年代,在這個大變革的潮流中,我們要把汽車建設成為四個輪子上的計算機太艱難了,實踐告訴我們,關鍵的核心技術是要不來的、買不來的、討不來的,要矢志不移的堅持自主創新,儘早取得突破,做到“扁鵲再生,妙手回春”,把我們的汽車產業提升到一個全新的高質量水平,向由大到強的目標方向邁進。

在這樣的環境下,要建設汽車強國,我認為最重要的、最關鍵的要從“控制論”這個要害思維和方法入手。什麼是現代的“控制論”呢?簡單來說,要以進化方式建設起一個以電子化為中心的汽車全產業鏈控制的系統工程。

從汽車產業電子化控制里程來看,在1947年人類發明了晶體管,到上世紀六十年代初,人們開始應用半導體二極管在汽車發動機和高壓線圈上,這是汽車第一次採用電子化事業的開端。

我們簡要的用五個階段來說明汽車產業電子化歷程和發展趨勢:

第一階段,在上世紀70年代,獨立單一化控制方式、即只改善提升汽車某一結構的功能,如初期的內燃機燃料噴射系統;

第二階段,在90年代實現了系統化集成控制,可達到對汽車某一系統實行高效和高精度的集成化控制,如汽車內燃機的電噴、增壓,排放排汙都可以做到統一的協同安排和檢測,安全氣囊使用時氣囊爆炸和安全帶自動鎖緊裝置協同進行,很大提高了防撞效率;

第三階段,進入21世紀初期,隨著汽車電子微處理器(MCU)的擴大使用,同時包括眾多的傳感器、總線、執行器件等,對汽車動力、底盤、車身和車載領域都廣泛應用、對汽車動力性、安全性、環保性、操控性、舒適性、可靠性都產生深刻影響,汽車開始進入人、機、環境協同控制年代;

第四階段,將在2030年左右,汽車進入智能化應用年代,隨著高科技計算機、半導體、網絡化、雲計算大數據大量應用,特別是智能控制理論的發展達到高級階段,如神經網絡控制、專家知識控制,模糊控制、混沌控制、仿人智能控制等深度應用,開創了汽車控制論的新篇章,促使汽車整體高質量的眾多系統得到大力提升,具有自學習、自處理、自適應環境變化的能力大大提高,對非線性、不確性情況下,汽車智能化運行作業達到安全可靠高效,無論是傳統內燃機汽車、電動汽車、新能源汽車都在進行“智化”分階段推進,最終實現全自動無人駕駛的性能;

陳光祖:要建設汽車強國 就要從“控制論”入手

第五階段,“汽車人腦工程”可能是本世紀下半葉,具體時間還很難確定,這聽起來似乎很驚人的想法靠譜嗎?其實在國際和國內“腦工程”已經歷了二十多年,一直在研發和追求一項重大黑科技,特別是在當代,隨著量子芯片、生物芯片、智能芯片、納米芯片、超導芯片的出現,以及量子計算機、光子計算機、5G、3D、VR/AR智能機器人的眾多高科技的投入,給發展“腦工程”帶來了有力的支撐。

什麼是“腦工程”?從工程角度看,利用人腦的基因、分子、細胞為核心信息和整合與人類的知行活動緊密的鏈接起來,形成複雜交互性的人機接口,構成人類重大人腦運行的新工具,用以全新型計算領域,形成超級的計算平臺,為人類社會眾多重大的產業實現智慧化服務,而最終達到非人腦的“腦”裝置活動比起人腦“更聰明”的地步。

陳光祖:要建設汽車強國 就要從“控制論”入手

當代世界上發達大國都十分重視“腦工程”活動。

美國於2013年4月,當時奧巴馬政府宣佈要致力“腦工程”長期研究,被命名為“使用先進的新型的神經技術的人腦研究計劃”,簡稱“BRAIN”計劃,至今仍在努力實施中。

歐盟於2013年宣佈實施“人腦計劃‘HP’計劃”,被選定為未來新興技術旗艦性項目加速實施,以求腦科學轉化為巨大力量為人類健康和產業升級服務。

2014年,日本科學省宣佈建立“日本大腦研究計劃”,先利用猴類動物研究發展人類的認知功能和提升方法。

韓國在Alpha Go與圍棋大師李世石對決後,於2016年5月30日發佈《大腦科學發展戰略》,表示要在2023年前建立好大腦構架地圖,把腦研究作為新興的腦工程強國目標前進。

中國也十分重視“腦工程”計劃工作,早在2006年國務院發佈《國家中長期科學和技術發展綱要(2006-2020)》計劃中,已明確提出“將腦科學與認知系列列入國家重點基礎研究工作”。在2016年3月提出的中國“十三五”規劃綱要中明確:“發展類人腦的人工智能計算技術及器件研究,作為一項重點基礎研究加以重視和實施”。

到2015年,“中國腦計劃”正式上線,計劃建設兩個“腦科學中心”,一個在北京,一個在上海。我國“腦工程”有望應用長尾效應,建設腦工程高度化研發水平,作為一項重大前沿科學形成高科技發展重大計算和智慧平臺,中科院院長路甬祥稱,21世紀是生命科技世紀,對於人腦和神經系統分子發育和工作機制的深入研究,將逐步揭示和認知過程的奧秘,促進認知科學、教育學和信息科學的發展,並可能為人的智力開發和電腦科學帶來新的突破。

這裡再提一個有趣的事,現在一些信息國家正研究將生物芯片,據說小到一毫米左右,植入人的腦中,可以達到人想什麼芯片就會知道什麼,而且會指示相關職能機器為主人進行服務,喬布斯認為:芯片植入人體,顛覆了人與世界的全新溝通方式,可以改變人類生活方式,向更高層次進化。這一切說明,21世紀的汽車也定離不開“人腦工程”的應用。

最後,我們歸結一下“汽車將是四個輪子上的計算機”的特色:

1、 控制論以突出思維模擬方式和微機控制為主線對汽車產業的高質量是智能化發展具有特殊地位;

2、 控制論是以進化特色,以科技創新為中心,但也不是單一的技術流,而是一種科技、經濟、文化與社會互動範疇和融合,沿著進化方式發展軌跡前進;

3、 控制論發展最高形式可能是“腦工程”,這已是現實的未來,充分顯示出汽車產業一代又一代最具爆炸性表現的“風口”,那時,汽車將是由數字人、機器人、虛擬人、智能人發展到超人;

4、 控制論的基本應用思路應該是提出了信息、反饋和控制這三大要素,具有信息分佈存貯和並行處理,達到自學習、自組織、自適應的功能,具有極強大的信息化逼近能力,是汽車產業發展的大科學、大空間、大系統;

5、 控制論是一種手段和方法,根本目的是促使汽車產業向高質量方向發展,為建設先進製造業的實體經濟服務。汽車將重新定義,應是最智慧、最完美、最愉悅、最自由、最生態和移動裝置,汽車將成為再度改變世界的機器。


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