陳光祖：盡力發(fā)揮模糊控制在智能化領(lǐng)域的作用
當(dāng)前，全球汽車產(chǎn)業(yè)正處于混沌化發(fā)展趨向，筆者想用烏卡時代（VUCA）進行歸納。烏卡時代是指我們正處于一個易變性、不確定性、復(fù)雜性、模糊性的世界。研究好烏卡時代中各元素的相互作用，能夠提高戰(zhàn)略的預(yù)見性和洞察力。
可以說，全球汽車產(chǎn)業(yè)也有著烏卡時代的四大特征。首先是易變性（V），當(dāng)前汽車市場不斷變化，商業(yè)環(huán)境中，各種有利因素和不利因素交織，卻難以精準(zhǔn)預(yù)測；其次是不確定性（U），這主要是指汽車產(chǎn)業(yè)外部因素，如災(zāi)難、自然環(huán)境、地緣政治、法律法規(guī)和宏觀經(jīng)濟等，這些因素共同作用導(dǎo)致汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展面臨各種不確定性；三是復(fù)雜性（C），從企業(yè)層面表現(xiàn)為業(yè)務(wù)流程和技術(shù)創(chuàng)新等因素之間的相互作用和干擾，對企業(yè)進一步發(fā)展帶來很大影響；四是模糊性（A），隨著數(shù)字化和互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、云計算等的不斷發(fā)展，汽車產(chǎn)業(yè)的邊界日益模糊，這也促使汽車產(chǎn)品、市場價值觀等不斷變化，而且變?yōu)橐环N模糊狀態(tài)。如今，產(chǎn)業(yè)正面臨“軟件定義汽車”的挑戰(zhàn)，汽車從“改變世界的機器”向“被世界改變的機器”轉(zhuǎn)變。
同樣，中國汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展也與烏卡時代的這些特征緊密關(guān)聯(lián)。如果用“喜“與”憂”來評價，肯定是喜大于憂，而且不斷向好的方向發(fā)展。但是，也不能忽視行業(yè)發(fā)展的不平衡問題，特別是存在的不足、被“卡脖子”的痛點，這主要表現(xiàn)在一些核心技術(shù)方面，以及過分“內(nèi)卷”導(dǎo)致的同質(zhì)化、不正當(dāng)競爭等問題。為此，中國汽車人要利用烏卡時代的概念，處理好模糊性規(guī)律問題，加速科技創(chuàng)新，推動產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展，為建設(shè)汽車強國而努力。
當(dāng)前，汽車行業(yè)已進入智能化比拼的“下半場”。筆者認為，模糊控制是推動汽車智能化發(fā)展的重要手段之一，行業(yè)必須高度重視。自1965年美國學(xué)者Zadeh提出模糊集合理論以來，經(jīng)過約60年的發(fā)展，模糊控制已經(jīng)在人類社會多個領(lǐng)域得以應(yīng)用，特別是在智能化方面具有廣闊前景。我國的模糊控制理論研究也處于世界先進水平，在工程建設(shè)以及汽車領(lǐng)域都得到應(yīng)用。
模糊控制方法是以模糊邏輯推理為基礎(chǔ)的計算機數(shù)字控制方式，它與傳統(tǒng)計算機控制方法有很大區(qū)別，是從線性轉(zhuǎn)向非線性控制、從定性轉(zhuǎn)向變量化控制、從穩(wěn)定轉(zhuǎn)向自適應(yīng)控制、從現(xiàn)實轉(zhuǎn)向預(yù)測性控制，屬于智能控制的范疇。這是人類應(yīng)用計算機思維的一次變革和進步。
筆者想簡要描述模糊控制在汽車領(lǐng)域應(yīng)用的思維方式和方法，大致有7個程序。一是定義變量，首先要思考被觀察事物的目標(biāo)和狀況，考慮控制可應(yīng)用的程序，比如汽車產(chǎn)業(yè)正處于多元化時代，變量很大，所以要對各種車型作出不同類別的分析，以及涵蓋其變量的定義。二是模糊化，將不同類別的汽車定義輸入可能產(chǎn)生變化的數(shù)值，以求出不同汽車的價值，根據(jù)其隸屬性加以思考，形成系統(tǒng)化模糊集成效應(yīng)。三是數(shù)據(jù)庫，包括模糊知識庫和規(guī)則庫兩部分，知識庫提供汽車已掌握的模糊數(shù)據(jù)的相關(guān)定義和推理；規(guī)則庫是建立在語言變量基礎(chǔ)上的規(guī)則，以描述控制汽車創(chuàng)新流程設(shè)計應(yīng)用的策略。四是邏輯判斷，對概念化汽車設(shè)計進行模糊邏輯推理和判斷，以便得到正確的模擬信號控制和推理，這是模糊控制器的精髓所在。五是解模糊化，將已經(jīng)得到的模糊推理和判斷數(shù)據(jù)，轉(zhuǎn)化為明確的控制信號，形成汽車研發(fā)系統(tǒng)輸入輸出值。六是變量選擇，將已確立的汽車研發(fā)控制信號進一步系統(tǒng)化，設(shè)定可能出現(xiàn)誤差的分析和選項，使汽車的研發(fā)更為可靠。七是領(lǐng)域分割，在確定所有模糊控制系統(tǒng)數(shù)據(jù)以及其模糊變量的規(guī)律性后，將這種集成重疊的模糊信號進行分割化處理，應(yīng)用模糊控制細分化，這是模糊控制分解化的特征，如同整車分解為零部件的設(shè)計應(yīng)用和鏈?zhǔn)叫?yīng)應(yīng)用。
我國古代哲學(xué)家老子曾說：“精確兮，模糊所伏；模糊兮，精確所依”。筆者認為，要充分地讓模糊控制理論和方法為汽車產(chǎn)業(yè)所用，為建設(shè)汽車強國搭建一座軟體橋梁。
模糊數(shù)學(xué)是研究和處理模糊性現(xiàn)象的一種數(shù)學(xué)理論和方法，是模糊控制的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。筆者建議，加強對模糊數(shù)學(xué)的研究，將其更好地應(yīng)用于汽車研發(fā)領(lǐng)域。它能夠?qū)ζ嚠a(chǎn)業(yè)存在的大量模糊概念和現(xiàn)象進行描述、建模，以進行更恰當(dāng)?shù)奶幚怼?/p>
事實上，在線控轉(zhuǎn)向系統(tǒng)、空氣懸架技術(shù)、混合動力汽車能量控制等的設(shè)計研發(fā)階段，都會運用到模糊控制理論。在汽車空調(diào)研發(fā)上，也可以運用模糊理論，按人體工程要求自動調(diào)節(jié)車內(nèi)溫度，甚至可根據(jù)不同駕乘人員的需求提供不同的溫度。在汽車自動化工廠建設(shè)等方面，模糊控制也能發(fā)揮重要作用。在當(dāng)前最熱的自動駕駛領(lǐng)域，模糊控制可作為一個參與分支，介入不同級別自動駕駛的技術(shù)研發(fā)。另外，模糊控制還可參與交通信號實時決策應(yīng)用，當(dāng)前的道路交通信號燈大多按時間確定，如采用模糊控制則可通過網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控該道路附近交通量的狀況，適時對信號燈的切換時間作出調(diào)整，有助于減少交通事故和道路擁堵，提高行車效率。
模糊控制作為智能系統(tǒng)的一個重要分支，在很多領(lǐng)域的應(yīng)用取得了顯著成果。隨著技術(shù)和人工智能的發(fā)展，模糊控制理論也在不斷完善和優(yōu)化，這也體現(xiàn)了智能化控制系統(tǒng)的動態(tài)本質(zhì)，有助于持續(xù)提升汽車產(chǎn)業(yè)的智能化水平。筆者認為，要更好地提升模糊控制的應(yīng)用水平，一方面是模糊控制論自身的改進，另一方面是介入人工智能領(lǐng)域的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制，同時和專家模糊控制系統(tǒng)相結(jié)合，把模糊控制理論與方法提升到新高度，為汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展作出貢獻。
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