隨筆雜文
傑出自動控制工程獎獲獎感言
由衷感謝學會的厚愛,很高興榮獲101年度傑出自動控制工程獎!回想起從研究所求學階段開始參加學會所舉辦的學術會議,及到後來逐漸在學會裡面幫忙參與會務,迄今也已20多年!長期參與自動控制學會的活動,藉著機會與散布各處的同好相互切磋琢磨,建立友誼,是人生一大盛事;從眾多前輩與先進的身上,不僅學習到專業知識,從旁見識到處事方法更是難能可貴的經驗,這是一段多采多姿、驚奇不斷的旅程!
有幸選擇自動控制做為專業領域,這是多麼精彩有趣的一門學科!日本著名學者Kimura教授形容它的重要性是這麼說的 (2006.11.10):「There is no machine without control.」 進一步還說了:「There is no life without control.」我想他指出一個重點,如果想要系統精密,想要系統維持穩定,則負回授的架構是必然的,不論是外加的,像機器的回授控制一般;或是天生內涵的,像生理現象的調控機制一般,所以回授控制還能不重要嗎? 國內著名學者李家同教授也曾在報章談到為何我國技術落於人後,他特別寫到:「如果我們想要有精密機器,就必須精通自動控制的技術,但我們似乎不太喜歡將自動控制的技術弄好 (2007.2.26)。」李教授是資訊專長,他的如此說法尤其顯得自動控制的重要,他認知到以製造業為命脈的臺灣產業,自動控制技術是根本。
自動控制除了重要之外,我個人覺得自動控制有趣!回授是自動控制最重要的觀念,許多有趣的現象皆來自於回授概念的迴圈;另一方面, 「有生於無」的永動機一直是工程師最偉大的夢想。集結這兩點,當我們重新審視著名荷蘭畫家 Escher 的畫作 Waterfall (圖一), 裡面水道形成的迴圈可以藉由水車源源不絕輸出動力,此無可實現的怪異迴圈正反映了永動機的不可行,兩相對照,不禁讓人會心一笑!
說到回授的有趣,有次讀到宋朝詩人楊萬里有一首叫作桂源舖的詩:
萬山不許一溪奔,攔得溪聲日夜喧。
到得前頭山腳盡,堂堂溪水出前村。
一時發想,乃以回授控制的角度詮釋此詩,則萬山就是干擾項,群山中的小溪是受控系統,而溪水要出前村這個目標當然就是參考輸入信號,那麼大自然依山勢形成的水道是控制器囉!此詩有著多重面貌的解讀,就如胡適之先生曾謂萬山是鐵幕,山溪象徵自由,於是乎自由終將衝破鐵幕。我們也可如圖二回授方塊圖所示一般,將此詩所欲表達的精神予以形象化,藉此勉勵學生努力向學,要有回授繞圈子一般的有股不屈不撓的精神。
在自動控制這個領域裡,我們可以進行理論研究,艱深的數學與力學,如李群與量子力學等,都找得到應用的場合;也可以進行實務研究,從巨大昂貴的國防科技到輕巧的三C產品,都是可以著墨的對象。最特別的是,理論與實務研究,在其它學門可能是距離相隔遙遠的學術領域,不容易兼顧;但在自動控制的範疇哩,卻往往像鄰居般的相近;就如同生活在台灣,我們很容易在短短幾個小時裡,悠遊在高山之巔與深海之濱,同享山海之樂趣。自動控制涵蓋的領域確實廣泛,常使我們必須多方涉略,因此有機會分享許多專業領域裡,最為瑰麗的研究成果,大大地豐富了我們的知識內涵,從而走出一條不一樣的人生旅程。