在智能控制领域，模糊控制一直是摆在人工智能科学家面前的一道难题。大连理工大学教授李洪兴从上个世纪90年代就开始研究这一难题，经历了从理论研究到实验研究的全过程，在国际上首次成功实现了空间四级倒立摆实物系统的稳定控制。　

　　记者：作为模糊系统理论与应用研究专家，您认为模糊系统在人工智能中的地位是什么？

　　李洪兴：模糊系统是以模糊集合论为基础的对现实中具有模糊性的系统进行描述的一般理论。模糊集合论是由美国U.C.Berkley的Zadeh教授于1965年创立的，旨在使数学能够描述模糊概念。因为模糊概念在人们的思维以及自然语言中占有很大的比例，所以模糊集合论便成为人工智能的一种重要的工具，模糊系统是构成人工智能的一个重要的组成部分。比如，智能控制理论与方法已成为人工智能通向应用的主要途径之一；而智能控制中的最重要的理论与方法就是模糊系统与模糊控制。此外，人工神经网络、遗传算法、粗糙集理论等也是智能控制中的重要成分或工具。

　　记者：大家知道，模糊控制已经被公认为是控制领域中的一个重要分支，它的进一步发展会面临怎样的问题与困难？

　　李洪兴：智能控制的体系或结构还不成熟，更不完善，它是随着模糊集合论、人工神经网络、遗传算法、粗糙集理论等新学科的出现而形成的新的控制理论与方法，它部分地依赖于这些新学科的发展与完善。然而这些新学科都面临一个共同的问题：能否解决一个用其他的理论或方法解决不了的公认的困难问题？

　　公众熟知，概率论发展的初期在数学领域里是不被承认的，后来虽然经俄罗斯数学家柯尔莫戈洛夫用测度论为其建立了理论基础，更重要的是概率论在天气预报以及在统计物理中的成功应用，才使得概率论成为数学的一个奇特的分支。设想，如果没有概率统计，我们的天气预报该怎么办？

　　单就模糊控制而言，我们要问：你有没有解决一个用其他的理论或方法解决不了的公认的困难问题？展开一点来讲，这是任何一个新兴科学都概莫能外的问题：其一：其他的理论或方法不能解决，你（新兴科学）也不能解决；说明你没有用；其二：其他的理论或方法能解决，你不能解决，那么要你干什么？其三：其他的理论或方法能解决，你也能解决，你至多是一种补充；其四：其他的理论或方法都不能解决，唯你能解决。这是最重要的，这足以支撑该新兴学科在科学殿堂中占有一席之地。显然，对于智能控制来说，我们要面临第四种情况的考验。这就是智能控制所面临的问题与困难，同样也是人工智能所面临的问题与困难。

　　记者：您在模糊系统理论研究的过程中，最关注什么样的问题，其中您最骄傲的成果有哪些？

　　李洪兴：我所关心的问题是，在科学这个大的殿堂里，模糊系统理论所取得的成果有哪些可以登堂入室；换言之，模糊系统理论所取得的成果中有哪些对于科学的发展做出了实质性的推动？事实上，从科学发展史中我们不难了解，只有对科学的发展做出了实质性推动的成果才能经得住时间的考验而保留在科学史以及教科书中；否则便作为“科学垃圾”被淘汰掉。

　　既然模糊性与随机性都是不确定性，它们之间一定有必然的联系。在静态的意义下我给出了模糊系统的概率表示，这样便在系统的观点而不是在测度的观点下沟通了模糊性与随机性之间的关系；进而对于动态模糊系统又给出了随机过程表示，于是沟通了动态模糊系统与随机系统之间的联系，从而形成了狭义不确定性系统的统一理论。在这种理论框架下，一个动态模糊系统可以转化为一个随机系统，反之亦然，即这两种系统可以相互转化。更重要的是，利用动态模糊系统的随机过程表示描述了变论域模糊控制的自适应机理，从而为变论域模糊控制方法提供了理论基础。

　　此外，我又发现了变论域技术与二型模糊集之间有着紧密的联系，把变论域技术普适化后可以为二型模糊集的应用提供有效的方法，从而使得二型模糊集的作用在某些方面较之一型模糊集更为有效。

　　记者：利用您的原创研究成果，您在世界上首次实现了四级倒立摆实物控制，这对人工智能来说具有怎样的意义？

　　李洪兴：我已经说过，智能控制是人工智能通向应用的主要途径之一，而模糊控制又是智能控制的重要组成部分。如果模糊控制能经受住第四种情况的考验，那么人工智能本身也就间接地经受住了第四种情况的考验。事实上，1992年就有人认为，所谓模糊控制的成功只是一种“似是而非的成功”，因为我们所见到的成功应用的例子只是一些虽然具有不确定因素但相对简单的系统控制，但并不能证明经典控制方法就不能实现对其有效控制。

　　接下来，倒立摆就派上了用场。一级倒立摆是MIT的科学家根据火箭发射助推器设计出的一种检验控制理论和控制方法的实验设备，为了提高该设备的检测能力，科学家又演绎设计出二级倒立摆、三级倒立摆等。实际上，三级倒立摆的稳定控制已经是公认的困难问题，世界上仅有少数几个国家的控制论专家能实现三级倒立摆的稳定控制。

　　如果在智能控制的范畴内能解决三级倒立摆的稳定控制，进而解决难度更大的四级倒立摆的稳定控制，那基本上能跨越“第四种情况”这个障碍。

　　为了解决这种复杂系统的稳定控制，我在1995年提出“变论域模糊控制”，把它与经典控制方法相结合于2001年实现了三级倒立摆的稳定控制；我们2002年在世界上首次实现了四级倒立摆的稳定控制；2003年在世界上首次实现了空间三级倒立摆的稳定控制；2010年在世界上首次实现了空间四级倒立摆的稳定控制。

　　到目前为止，还没有见到用其他控制方法成功实现四级倒立摆稳定控制的报道。因此，我认为这些成果的意义就在于说初步经受住了“第四种情况”的考验。这里之所以用了“初步”这个词，是因为用其他控制方法到目前还没有实现四级倒立摆稳定控制，不能排除将来用其他控制方法实现四级倒立摆稳定控制的可能。

　　记者：您对模糊系统理论及应用的进一步研究有哪些展望和设想？

　　李洪兴：模糊集合论已经走过半个多世纪的历程，纵观一下它的发展史，可以认为基于模糊集合论的模糊系统理论研究，只要方向正确，所取得的成果极有可能在科学的殿堂中占有位置。比较而言，基于模糊集合论在数学中的平移工作似乎已处于停滞状态，这样的工作很难说将来会在科学的殿堂中留下什么。所以，没有应用背景的平移式的研究虽然可以作为演绎的延伸，但对于科学发展的实质性的推动力一般来说是较弱的。众所周知，目前的科研环境比较浮躁，很多人愿意做“短、平、快”的研究工作，而不愿意做“深、艰、难”的研究工作。这对中国的科技发展是一种极大的伤害，甚至是“伤筋动骨”的伤害。我认为，作为一名中国的科技工作者，要远离喧嚣和浮躁，要抵御来自各方面的利益诱惑，沉下心来，仔细思考那些核心的、关键的、极其困难的问题。这样的问题解决之后，所取得的成果才有可能长时间保留在科学的殿堂之中，才可流传于世。然而这样做需要的是心静如水和长久的坚持。应该明白，这样做，失掉的只是名利、地位、经费、资源、贪欲等赘物，而获得的却是无价的智慧。