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芥子45期 - 中華民國自動控制學會 Chinese Automatic Control Society (CACS) 專訪張帆人教授 (長春)

中華民國自動控制學會
Chinese Automatic Control Society (CACS)
專訪張帆人教授
日期:中華民國104年7月14日
時間:上午10點至12點
地點:台灣大學電機二館 齊聚軒(教師聯誼室)
1. 請談一談您所瞭解的中華民國自動控制學會(CACS) 之發展情形。
張帆人教授:
本學會是由成大航太系林清一教授所創立的。但在學會成立之前,國內已有多位控制學者,在教學研究和實務上貢獻心力,彼此或多或少亦會相互來往;譬如,石延平、韓光渭、郭德盛、馬雲龍、許振發、呂秀雄、袁京、徐佳銘、黃奇、趙榮澄、黃孝平、劉清田、蔣樹民、孫育義、孔蕃鉅、謝清俊、林育平、陳義揚…等等。那時期,國外的華人學者還有陳之藩、陳啓宗(C. T. Chen) 、郭宗儀(B. C. Kuo) 等。陳之藩的專業是控制學,一般人心目中的他卻是散文名家;陳啓宗和郭宗太分別是線性系統和自動控制暢銷教科書之作者。這些前輩們以演講或短期講學等方式,給我們的啓發和激勵是非常多的。
自動控制學會重要貢獻為舉辦研討會及發行期刊。
早期控制研討會的地點都在校園,並邀請國外學者做主題演講。當時較無經驗,也欠缺經費。為了讓一年一次的研討會能夠延續,於是建立了默契:從北部學校,依序向中部、南部推進。輪到新竹清大主辦時,李家同當時也許是代理校長吧,他在籌備會上,對於邀請國外學者來主題演講,提出挑戰:『難道國內這麼多人,都不夠格嗎?』挑戰與期許常是一體之兩面。如今,已有多位國內學者應邀到國外的研討會上擔任主題演講了!
自動控制學會成立以後,這一年一次的研討會就由學會來主導。有意主辦的學校,需在一年以前草擬企畫書,向學會提出申請。自動控制學會先做資格審查,然後選出最適合的學校。舉辦研討會是義務性質的學術服務,這要團隊才做得來。團隊主事者必定是控制學者,他需具備熱誠、毅力和耐心等人格特質;而溝通協調、財務規劃、人力安排、臨時應變等行政能力亦不可少;至於經費爭取,更是不容易的事。所幸,近年來國內很多學校競相爭取升格或改制,舉辦研討會算是重要績效;系所評鑑時,這也是指標之一;再加上國科會控制學的成果發表會,亦搭配控制研討會同步進行;由於這些外在因素或制度,學校校長、院長遂有意願在有限的預算中,支持甚至鼓勵研討會到該校舉辦。但是,有聲望的研討會主要還是看論文的水準。這牽涉到非常專業的徵稿、邀稿、審稿、主題演講、參展廠商等事宜,故有賴於經驗傳承、人脈累積、廣為宣傳;在在需要資深的控制學者參與進來。自動控制學會在這方面,做得相當成功。二00七年蔡清池教授更一舉將研討會提升成國際級的,所有論文都以英文撰寫與發表,地點亦由校園移往著名旅館的會議中心。現在,國內的自動控制學者欲接軌國際,已有了相當方便且有效的平台-----學會每年辦的International Automatic Control Conference。
自動控制學會發行的《亞洲控制期刊》(Asian Journal of Control) 享譽國際。她是一九九九年誕生的,目前以雙月刊方式出版,迄今十七卷;全世界59種自動化與控制系統的專業期刊中,她排名第25,其影響係數(impact factor) 為1.556。 這份刊物的總編輯是傅立成教授。他以大公無私、嚴格把關、掌握趨勢的態度用心經營,自然當居首功。然而,期刊涉及的面向甚為廣泛,諸如稿源、主題、印刷、製圖、潤稿、校對、訂戶、經費、聲望等等,又豈能單靠一個人?自動控制學會以學術團體的身份,成為期刊堅實的後盾,實扮演另一個重要的角色。兩方面共同努力下,《亞洲控制期刊》終於從國內的優良期刊,走向世界,並且在國際上佔有重要的一席!
若將自動控制學會比喻成一棵樹,她有樹根、樹幹、樹枝、樹葉、花朵和果實。學會成立之初,我有幸被選為理事。之後持續參加研討會、投稿論文,出席理事會,繳交會費。我覺得自己是這棵樹上眾多樹葉中的一片。幾個月以前,理事長電話恭賀我獲得終身成就獎,我實在十分驚訝,而且愧不敢當。因為比我更合適的人選是很多的。或許,這是自動控制學會對我個人的鼓勵和期許,我非常感謝也很珍惜。或許,這是學會要表達對樹葉的重視,那麼,讓我謝謝這棵樹所有樹葉-----你們默默地進行光合作用,提供了重要的養分!
2. 請教您多年從事自動控制領域相關之教學及研究的理念與經驗。
張帆人教授:
我到台大電機系任教迄今已三十年了!一九八五年回國後,起初的研究方向為線性多變數系統,這是博士論文的延續,偏重理論和數學。一九九二年因緣際會地接受人造衛星種子教師培訓,從而了解一些基本概念。後來選擇了衛星定位系統,投入長時間研究。
衛星定位系統的服務範圍涵蓋整個地球,每天24小時、不論晴雨風雪,為不限數量的室外使用者提供精準的位置和時間資訊。這是人類科技的一大突破。人們若能即時掌握戴具的正確位置,導航問題就已解決了一大半。衛星定位系統裏的衛星星群當然是關鍵,極度精準的時間量測和巧妙的數位訊號處理技術,同樣功不可沒。
時間對應著歷史,空間對應著地理;歷史和地理雖然是兩樣課題,但是史、地不分家也是大家所認同的。時間和空間也有類似的關連。衛星定位系統是三角定位,測距是基本。如何測距呢?要知道,電波的傳播速度和光相同,都是自然界的固定常數;只要準確量到電波,從空間一點(衛星)傳播到另外一點(定位接收機)所耗費之時間,將其乘以光速,就是兩點間的距離了。由於光速極快,時間量測稍有閃失,測距誤差就大得不得了;接下來,定位結果因為不夠準確而變得沒有價值。所以,我在戴具之定位、導航與控制以外,又在精準時間之研究,也下了功夫。隨著網路傳輸及電腦運算的速度愈來愈快,對於精準時間的要求勢必愈來愈多。研究時間的人不多,遠不如定位那麼熱門;不過,我認為那是值得投入的領域。
兩萬多公里以外的衛星,以500瓦功率發出的定位訊號,抵達地球表面時,已經微乎其微,全被周遭的雜訊給掩蓋殆盡。多虧展頻通訊的數碼調變技術,和快速的相關運算,而能把功率低於雜訊的定位訊號挖掘出來。如此精彩的數位訊號處理技術和概念,亦應用於台大的蜜蜂團隊;諧波雷達成功地找到身處野外的活體蜜蜂(背上黏了微小的晶片,但不妨礙飛行、採蜜)。為此,本團隊榮獲英國IET Radar, Sonar & Navigation期刊二0一四年的年度最佳論文獎。
走進控制領域,最該感激的有四位前輩:
第一位是韓光渭院士。大學時他是我控制系統的啓蒙老師,當我碩士畢業、服完兵役,又在中山科學院第三所的控制組服務五年。那時候,韓院士是組長。他領導我們完成了自製飛彈和艦用射控系統等大型且重要的國防計畫。當年兩岸情勢險峻,美國軍售、軍援很可能生變。工作自是緊張忙碌,壓力重重。不過,他仍舊三不五時地提醒組內同仁,要休閒放鬆,要注意家庭生活。他還認為控制概念充滿了人性,不僅僅適用於武器系統,也同樣有助於人際來往。韓院士一絲不苟的態度,以及山東腔國語,讓我至今難忘。
第二位是指導我博士論文的謝兩叁教授。他是台大電機系系友。無論研究還是教學,他都屢屢得獎。謝教授生活規律,注意運動,關心學生。艱深的理論,經過他講解,好似撥雲見日般變得清晰了。他很認真、很用功,工作態度有如虔敬的神職人員,充滿熱情和活力。盡心研究,永不退休!謝教授是我的楷模。
第三位是蔡義從博士。起初,他是我中科院任務編組的直屬上司----稱之為小組長(group leader);後來是我博班學長,同樣受教於謝教授。雖然國內控制學術界較少人知道他,但中科院控制組的老同事見面,都會聊到他。蔡義從是天才,而且是認真、負責、全心工作、拼命三郎型的天才!他的專長本是電機、控制,如果工作需要超過控制領域,他也盡力去配合。譬如,他曾自修船舶結構,以完成飛彈發射架安裝於小艇的設計;自行讀懂資料結構、作業系統等科目,從而洞悉射控系統內部軟體的細節,然後添加新的功能於既有之系統。蔡義從在中科院期間,過度投入工作,導致家庭生活亮起紅燈。自尊心甚高的他,取得博士學位後留在美國,悄悄地離開控制界,而且不告而別地和台灣斷絕所有聯繫。我和他年齡相近,在中科院同事五年,又同窗一年;對他的工作態度及聰明才智都相當欽佩。他對我在生活、工作和學業上的照顧和指點,既多且深;一份感恩之心始終存於內心。只可惜蔡義從有如人間蒸發似的杳無音訊,這是我人生一大憾事啊!
第四位是陳之藩教授。大學時期,我只知道他是散文名家。中山科學院時期,韓光渭院士邀請他來院裡演講,主題是控制;當時的我多少有些意外。驚訝不只於此,若干年以後,我又知道陳教授是謝兩叁的博士指導教授,也是蔡義從的碩士指導教授。所以,他是我的師祖。陳教授親口告訴我,所有的學生當中,最用功的是謝兩叁,最聰明的是蔡義從。他的每一本散文集我都去買來;裡面的每一篇文章,我都讀過。聽他演講,和他一塊吃飯,都是享受:妙語如珠,笑話不斷的輕鬆氛圍下,多少哲理和學問盡在其中。他的《旅美小簡》、《在春風裡》、《劍橋倒影》、《一星如月》、《散步》、《時空之海》、《思與花開》 等,人人讀得懂,人人喜歡讀。至於他寫的控制教科書Chen, C. F. and I. J. Hass, Elements of Control Systems Analysis: Classical and Modern Approaches, Prentice-Hall, Inc., Englewood Cliffs, N. J. 1968則是專門寫給我輩看的了。
陳教授散文裡有段名言:『劍橋與牛津,似乎把學生當成生物,讓生物成長;別的所謂「大學」,似乎把學生當成礦物,讓礦物定型。』我大學時讀過這段話,就一直記得。到中科院上班時,韓光渭院士安排工作,會先問一問:『是喜歡軟體?還是硬體?還是都可以?』然後盡量尊重個人的意願。等到我自己帶研究生,初次和學生見面,也會聊一聊他擅長的學科,有沒有參加過專題計畫、社團或團隊經驗,可有什麼夢想等等。我認為,研究方向符合或接近他的性向,會做得比較好,有機會如生物般的成長;勉強做不喜歡的,大概蠻痛苦吧!
在學術方面,我看重基本工夫。物理、線性代數、微積分、微分方程,這些又硬又紮實的課程,遠比友善又好用的套裝軟體更加重要。基礎穩固了,才有資格談創新。建立在磐石上的房子,才經得起颱風地震。整個世界變得那麼快,掌握了基本的,才能吸收新知啊。GOOGLE很快就可以給答案,而且給很多很多答案,至於對不對,好不好,可得你自己去判斷吧。
我期望學生懂得感恩、行事認真和待人誠正(integrity)。感恩和認真容易懂。為了把誠正講清楚,讓我借助空用導航系統來說明。由於人命關天,飛航安全的要求是很高很高的。空用導航系統需要時時刻刻自我檢測,決定其運作是否正常;一旦發現有異,立即發出警訊,讓飛行員知道。將上述概念,具體地以性能參數呈現(如誤判機率需小於百萬分之多少,通報時間不得超過若干秒等等),即為空用導航系統的誠正規格,那是極高的要求,一定要通過;否則不准上飛機。因為提供錯誤的導航訊息,極端危險。飛行員寧可捨棄有問題的資料,由自己來處理判斷;也不要被機器給蒙騙,以致身陷險境。學生們畢業後進入職場,參與團隊工作,年輕人如果因為怕被責難、被處罰,而選擇了掩蓋錯誤,這就不誠正了。其後果或許會帶來重大損失甚至災難。誠正,不只是不欺騙別人,還要面對事實,勇於承認錯誤;如此,方能快速補救,真正地解決問題。
閉廻路系統和回饋概念,是自動控制成功之關鍵。想想看,高維度、非線性、時變等特質的物理世界,被我們簡化成低維度、線性、非時變的數學方程式,然而,靠著回饋和閉廻路,我們希望的結果依然達成了,不是蠻神奇嗎?或問:自動控制概念能否適用於為人處世呢?答案是肯定的。曾子所謂『吾日三省吾身:為人謀而不忠乎?與朋友交而不信乎?傳不習乎?』,翻譯為控制用語則是『我是每天取樣一次,具備忠誠、信用和學習三種回饋的閉廻路系統。』如果你用心去想一想,自動控制應用於人文關懷的例子,還真是不勝枚舉呢!
3. 請您提供自動控制領域之可能發展課題,好讓後進參考。
張帆人教授:
這有點不敢當。加強和不同領域學者合作,或許比局限在控制範疇上尋找新理論,增進演算法效能等,會有好一點的機會。較小的跨領域在電機之內,如通訊、網路等等;較大的跨領域在生物、醫學、基因工程、心理、財務、金融等等。多認識不同行業的同道,本身就有樂趣。
4. 您覺得自動控制學會與產業界,該如何緊密地合作。
張帆人教授:
我仍是建議多認識、多結交業界的朋友。雖然他們都很忙,但是置身此快速變遷的環境,稍不留神就會被市場淘汰。業界的負責人能不擔心嗎?正確的投資方向,必然會考慮技術層面的新發展。這方面,從學術會議,期刊論文,我們早一步就可以感受到未來趨勢。我們何妨主動出擊,組團去拜訪公司、工廠;先做朋友,先建立關係,這是合作的基礎。
5. 您對自動控制學會之建議。
張帆人教授:
學會的網站已做得很好了。如有可能,學會的歷史回顧亦可加在網站上;就像大學的系所網站,都會揭示其歷史傳承。會員知道學會的過去,將覺得親切,也會加強向心力。不妨邀請郭德盛教授、韓光渭院士、徐佳鉻教授等,回憶回憶自動控制界早年的趣聞軼事。歷任的理事長(第一任林清一、第二任李祖添、第三任王伯群、第四任徐保羅、第五任傅立成、第六任李祖聖、第七任蔡清池),都可以請來談談他們任內印象深刻的事件,透過歷史回顧以了解過去,自然也會啓發學會未來的方向。
帆人大哥,恭禧您!專訪文章也是重要的口述歷史。
(一)我今才知道陳之藩是電機工程學者。他說:「劍橋與牛津,似乎把學生當成生物,讓生物成長;別的所謂『大學』,似乎把學生當成礦物,讓礦物定型。」 您將這句名言,用在您的教學態度上,重視學生的興趣與成長。我想您的學生很幸福。
(二)還有您說:「自動控制概念能否適用於為人處世呢?答案是肯定的。曾子所謂『吾日三省吾身:為人謀而不忠乎?與朋友交而不信乎?傳不習乎?』, 翻譯為控制用語則是『我是每天取樣一次,具備忠誠、信用和學習三種回饋的閉廻路系統。』如果你用心去想一想,自動控制應用於人文關懷的例子,還真是不勝枚舉呢!
這讓我感到科技並不是冷冰冰的,所有的學問都與人有關,是有溫度的,最終都會走向天主。
(三)您運用導航系統的自我檢測(人命關天,影響飛安),說明誠正的重要性,符合了信仰的義德(righteousness )。您是位義人!
再次恭禧您!
另,少如,不好意思,也很謝謝您傳聚會訊息給我。我雖沒去,但從訊息中,也去買了盧雲這三本小書。非常感謝。我還在請假當中,一點小信仰很好看,多年前,我就看過影集也看過書,這書曾獲推薦高中閱讀書籍。作者是猶太教徒,我記得在書中,他回憶小時候,每逢聖誕節,他和朋友都很怕接近馬槽,原因裡面有「耶穌」。一次作者去探望年邁的拉比時,拉比告訴他,世上不同的宗教,就像是一棵大樹的眾多樹幹。(以上都是我記憶,希望沒記錯喔!)影集很好看,大家要去看喔!
感謝大家!
- Jan 01 Fri 2016 02:25
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芥子45期 - 一位修女的故事 (袁承志)
- Jan 01 Fri 2016 02:25
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芥子45期-畢克神父 (郭瑞蘭)

畢克神父
郭瑞蘭
一個星期前(十二月十九日),我正在琢磨著是否要把甜的水果乾放到烈酒裡面泡個十天,準備做一個史多倫聖誕麵包(stollen).寄去給畢克神父的時候,消息傳來畢克神父已經在密西根耶穌會神父療養院過世,享年八十四歲。
畢克神父在我們這裡的耶穌會大學John Carroll University服務,因為我們本堂Church of the Gesu 就在大學旁邊,本堂和大學的神父們都住在同一個耶穌會的會院裡.畢克神父除了在大學服務之外,也在本堂裏幫忙,有很長的一段時間,我們本堂週日清晨六點三刻的彌撒都由畢克神父一個人獨挑大樑,後來因為他的年紀太大了,慢慢地有別的較年輕的神父也參與幫忙。
畢克神父對經常望這台早彌撒的教友們都很親切,而且熟記每位教友的名字,他親暱地稱呼這些教友是他的Six-Fortyfivers,或是Early Christians,而嬉稱那些望八點半彌撒的教友是Latter-day Saints。建德退休以後,也開始每天去望這台早彌撒,我如果剛好週日休假的時候,也會和建德一起去望這台彌撒,所以不久之後,神父跟我們也都很熟。有時候在彌撒之後,會一起到附近的咖啡店喝咖啡、聊天。有一次神父搭我們的便車到店裡去,除了濃烈的咖啡之外,我們每人也叫了一塊果仁巧克力蛋糕(brownie),神父他吃的很愉快,我們也請神父把剩下的蛋糕帶回去。
畢克神父生在芝加哥,在芝加哥念大學,二十三歲時在那裡進了耶穌會,三十六歲晉鐸,之後就被派到John Carroll University服務,教過哲學,擔任過院長助理,但是最受學生歡迎的是他的學生輔導工作,神父一個人身兼嚴父和慈母的角色,為那些離家背井的住校大學生,很是受用。
神父退休以後,繼續在大學裡的學生輔導處和校友聯絡處幫忙,為學校的球隊打氣加油,更是賣力。許多多年前畢業的老學生常常回來看他。
今年春天,畢克神父走路摔了一跤,在密西根州的耶穌會療養院住了幾個月,回來以後,走路要拄著拐杖,雖然不能主禮彌撒,還是按時參與清早六點三刻的彌撒。後來慢慢地又可以一個禮拜主禮一次早彌撒。
十一月底的時候,神父覺得沒有食慾,看醫生的結果,認為是感冒,讓他服了抗生素。我們都有些憂心。後來有一天,神父在會院裡突然昏倒,由救護車送到醫院急診,檢查的結果,才發現是急性的白血病。
12月8號建德和我到醫院去探望神父,剛好耶穌會院的院長神父也來看望神父。在神父的房間裡還有神父的大哥一家人,神父說他姐姐的子女們也在早上來過。稍等幾分鐘之後院長神父先行離開,我和䢖德分別和神父的家人談話,在我與他的嫂子談話的時候,看到畢克神父和他坐在輪椅的大哥兩個人雙手互相交疊著,神父的臉埋在交疊的手上。稍過幾分鐘之後,神父抬起頭來,他的半個臉和眼圈都紅了、很感傷的樣子。神父的嫂子說他們因為知道這是兩老兄弟最後一次見面了.......奉獻一生給教會的神父不知道輔導多少的學生跟教友們。在這個與哥哥生前最後見面的時候,親情自然流露確實也很感傷。
當神父的家人都告別離開病房之後,我們與神父有一個多鐘頭的交談陪伴時間。神父談到他和他哥哥小時候的情形,他哥哥從中學就展露他對新聞事業的熱好、開始在某個報社工作一直到後來在芝加哥做了他一輩子的新聞報導事業。神父談到他的父母親是德國和英國的後裔。他們德國家庭的傳統是在聖誕節子夜彌撒之後大家吃史多倫聖誕麵包。他也一直維持著這個傳統,每年聖誕節都要為耶穌會院的弟兄們烤史多倫聖誕麵包。他用有些感傷的口氣說,可惜今年做不成了,真是很想念啊!我當時就下了決心,要學會做這樣的麵包,送給神父嚐嚐。當天回到家裡之後,靠著網路上的食譜,試著做了一條,但是不是最滿意。而神父在我們拜訪他的第二天,就被送到密西根的療養院去了 。
負責六點三刻彌撒讀經的是一位叫吉姆的教友,他把以前神父傳給他做史多倫聖誕麵包的食譜傳送給我們,我一看,哇!這個甜水果還需要泡在烈酒裡面一個月哪!計算離聖誕節只有十一天了,或許我如果馬上泡在烈酒裡,然後做麵包的話,也只能泡個十天,但是總是聊勝於無啦!
甜水果乾還沒有浸泡到烈酒裡,卻已傳來神父過世的消息,天父已經接他回天鄉了。雖然我沒能做成聖誕麵包請神父品嚐,但是我相信他已經和他的父母親在天國歡聚,一起享用這個節日特殊的麵包的。
- Jan 01 Fri 2016 02:15
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芥子45期-多倫多小會會員及會友聖誕同樂聚會 (2015-12-18 耿慶文 家)
- Jan 01 Fri 2016 02:10
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芥子45期-編後記 (鄭至麗、徐琪)
- Jan 01 Fri 2016 02:05
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芥子45期-致謝 (編輯小組)

致謝
編輯小組
編輯小組特別向我們各地區的邀稿人致謝。
她們是:東岸:唐汝梅;中部:譚愛梅;西岸:徐琪
編輯小組 尤其謝謝 郭道生、趙世熙在部落格上所作的繁複的貼稿工作。
編輯小組 不會忘記各位寫稿的作者, 請繼續寫,天天寫!
編輯小組 感謝各地讀者!
下期《芥子》今年五月十日與各位見面,截稿日期是今年四月十五日。
編輯小組:郭道生,趙世熙,楊思莊, 徐琪,鄭至麗
- Dec 29 Tue 2015 20:41
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神修默觀祈禱小組2016年1月訊
- Nov 27 Fri 2015 21:49
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神修默觀祈禱小組2015年12月訊
- Oct 30 Fri 2015 10:17
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神修默觀祈禱小組2015年11月訊
- Oct 26 Mon 2015 20:46
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請眾同禱2015秋季篇
請眾同禱2015秋季篇(10/26/2015更新)
請為李美達一家人祈禱。
美達的母親最近又要再住進聖功醫院的安寧病房,上次李媽媽住安寧病房是在八月下旬。美達因為心律不整沒去參加共融營。請為美達的母親和美達一家人的身心靈平安,祈求天主垂顧,聖神臨在美達和家人當中,陪伴美達一家人同行這一程旅途。主佑平安 (世明,10/24/2015)
請為李美達一家人祈禱。
美達的母親最近又要再住進聖功醫院的安寧病房,上次李媽媽住安寧病房是在八月下旬。美達因為心律不整沒去參加共融營。請為美達的母親和美達一家人的身心靈平安,祈求天主垂顧,聖神臨在美達和家人當中,陪伴美達一家人同行這一程旅途。主佑平安 (世明,10/24/2015)


