有问必答

             ——“有问必答”栏目组

  “有问必答”栏目组采访了数位在控制理论和控制工程领域德高望重的科学家,之前刊登的访谈录受到读者的好评。在本期栏目里,我们继续推出专家访谈,希望读者尤其是高年级大学生、研究生和青年教师能有所启发,我们也期待读者可以将个人对自动化学科的看法和建议,尤其是自动控制的研究和教学的体会,反馈给我们。我们感谢香港中文大学机械与自动化工程学系系主任黄捷教授在百忙中接受我们的采访,以下是他的访谈录。

  问:黄教授,您好!感谢在百忙之中抽空接受我们的采访。能否请您先谈谈您当初是如何进入非线性控制这个领域的?
  答:首先谢谢您给我机会。我大学与硕士生阶段分别学电力专业与电路与系统专业。当年考虑出国留学时, 计划攻读超大规模集成电路。但原硕士学位导师曾向秋先生刚在南京理工大学组建了自动控制系,他建议我去研究非线性几何控制。 因此我1986年去约翰霍普金斯大学时就师从了从事非线性控制的Wilson Rugh教授。可以说我是“被”进入非线性控制。

  问:您的研究领域涉及自动控制的好几个方向,而且在每个方向上都是高产出。可否和我们年轻的读者分享一下您在选题和发表高水平文章方面的经验?另外,可否请您简单介绍一下您团队目前的研究问题?
  答:您的问题太抬举我了。我虽涉猎了若干方向,但看家功夫只限于非线性控制。我的研究选题在很大程度上受时代裹挟。读博时,非线性几何控制的一大热门解耦控制高潮已过,我虽出了一篇解耦控制的文章,但主要精力放在尚属“处女地” 的非线性输出调节问题。出了一篇用内模原理处理非线性输出调节问题的文章之后,恰逢Isidori与Byrnes在1990年也出了一篇用中心流型定理与前馈方法求解非线性输出调节问题的文章。该文章对我颇有启示,也激发了我的竞争心态。从此我的大部分精力都耗于此问题上。与行内巨擘同台演义二十多年,我尝尽酸甜苦辣,也获益良多。至于发表文章,我主要视之为对研究结果的提炼与传播及对自己智慧产权的保护。我目前的研究问题还有自适应控制、多智能体的控制、飞行控制等。

  问:您培养了不少优秀的研究生。能否和我们分享一下有关培养研究生(尤其是博士研究生)的成功经验和体会,能否具体谈谈如何指导学生做科研?
  答:毋宁说我幸遇了不少优秀的研究生。我目前无时间详细回答此问题。请允许我以几项自勉简要回应。第一,培养研究生是我职业要求的一部分。我将自己定位于接受纳税人委托助渴望成才的年轻学子一臂之力。他们的使命是实现他们自己的梦,他们的成功就是我的成功。第二,尊重学生的学术自由与职业规划。第三,对学生从严要求,取法其上,打好基础,鱼渔俱授。第四,成绩归学生,责任归自己。一个学生从入学到毕业,再到职场拼博与绽放,过程颇似“春华秋实”。我享受参与此过程。
  顺便一提,我的博士生中,不乏第一学历出身于非985或211高校的。他们都相当自强,平均成就与我的所有博士生的平均成就相当。

  问:控制学科是一个横向学科,控制理论和控制技术为众多其它学科的发展做出了重要的贡献,许多学科迫切需要控制领域的研究人员的积极参与。如有可能,请问黄教授,作为一个控制领域的研究者怎样才能和其它学科(例如能源、生物与医学等)的研究人员进行有效的合作?作为一个什么的角色比较适合?
  答:这个问题很好!事实上我所在的系就有从事能源、生物与医学的同事。他们的研究几乎无一例外地用到控制。我的观察是:控制是化工、机械、航空、能源、生物与医学等众多学科的关键技术,远比控制领域的研究者知道的更有用。遗憾的是,我忙于手头工作,尚未与我的同事有深入合作。我只能简单说有效的合作有赖于双方的兴趣、诚意、需求、背景与投入。控制领域的研究者如缺乏行业背景就要甘当配角,向合作者学习。

  问:我们中国控制学科的研究成果不论在论文的数量还是质量上比起二十年前有了举世瞩目的提高。根据您自己的研究经验,您对我们每个人以及整个中国控制科学工作者如何将研究工作提高一个台阶有什么设想和建议?
  答:中国控制学科的进步与中国经济的发展与国力的提高是相辅相成的。多年来,我们经济建设的口号与目标是跟踪,赶超世界先进水平,填补国内外空白,或是仿制,改进进口产品。反映在研究成果上,我们也不免发表众多拾遗补缺、填补空白、改进完善他人工作的文章。即便有少数解决重大难题的文章,还是未达到引领问题、带动潮流的境界。我们已有足够多做问题的人,但我们是否拥有了产生希尔伯特这类想问题、提问题的人的土壤?因此,我理解的新台阶应该包括我们能向世界提出足够多的问题并引领环球群雄“逐鹿中原”。这就需要我们改变心态,提高视野。我期待二十年后中国学者将不仅自豪于研究成果倍受国外学者赞颂,而且从容于慷慨称赞国外学者解决了你提出的问题。随着国民经济从引进跟踪世界先进水平到独立自主创新的转型,中国控制学者必然会面临更多由重大需求引发的挑战性问题,从而获得前所未有的机遇。
  另外,要将我们研究工作提高一个台阶,还需改进评价体系与科研环境。科研不能为名利所牵引,也不能以获奖为目的。但目前各种激励是否已多到过犹不及?年轻人一毕业,先面临竞争青年千人或拔尖人才的压力,继之以申报优青、杰青,及各色江河湖山学者,再伴随着各种省部级、国家级奖项的竞争。真是令人不堪负重!目前的评价体系又侧重“以量取胜”,如此一来,还有多少弘毅之士能静心从事“任重道远”的科研课题?

  问:除了研究和行政工作之外,可否谈谈您的个人兴趣和爱好?
  答:我目前的兴趣和爱好是阅读、影视欣赏与健身。随着年龄增长,我渐有“只是近黄昏”的感觉。因此,我也将更努力地用足迹填补地球上的空白。

  “有问必答”栏目组:谢谢您抽出宝贵时间回答我们的问题!

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