本书结合国家社会经济发展和国家安全对自动化系统的未来需求和新兴应用领域对自动化学科的需求与挑战，以生产制造系统、重要运载工具和人参与的信息物理系统为主要对象，以自动化系统智能化愿景功能为目标，以实现愿景功能的建模、控制与优化新方法和采用新的信息技术的自动化系统的设计方法和实现技术以及结合重大应用领域开展的应用研究为主线，提出了自动化学科的发展方向与路线图、需解决的关键科技问题和研究内容。为了使我国自动化学科在国家社会经济发展和国家安全中起到不可取代的作用并走在世界前列，对自动化学科的发展提出了建议。

第1部分 绪论
第2部分 生产制造过程自动化系统的理论与技术
第1章 引言
第2章 生产制造过程自动化系统的理论与技术
2.1 生产制造过程智能自主控制系统
2.2 生产制造全流程智能协同优化控制系统
2.3 生产制造全流程智能优化决策系统
2.4 生产制造过程安全运行监控与自优化系统
2.5 流程工业过程虚拟制造系统
第3章 重大应用领域
3.1 流程工业智能优化制造系统
3.2 离散工业智能制造系统
3.3 智慧环保
3.4 能源互联网
第3部分 运动体自动化系统的理论与技术
第4章 引言
第5章 运动体自动化系统的理论与技术
5.1 智能自主控制系统
5.2 多智能体协同控制系统
5.3 导航、制导一体化控制系统
第6章 重大应用领域
6.1 智能机器人
6.2 轨道交通
6.3 汽车一机械车辆
6.4 航天器
6.5 海洋运载平台
6.6 陆用运动体
6.7 航空器
第4部分 自动化科学与技术研究方向
第7章 人工智能驱动的自动化
7.1 引言
7.2 人工智能驱动的自动化的发展现状
7.3 人工智能驱动的自动化研究的必要性与可能性
7.4 研究方向
7.5 应用前景
第8章 新一代网络化与智能化控制系统
8.1 网络化和智能化管理与控制系统研究现状
8.2 发展网络化和智能化管理与控制系统的必要性与可能性
8.3 研究方向
8.4 应用前景
第9章 人参与的信息物理系统中的自动化科学与技术
9.1 人与信息物理系统发展现状
9.2 人与信息物理系统研究的必要性与可能性
9.3 研究方向
9.4 应用前景
第10章 新兴领域中的自动化科学与技术
10.1 概述
10.2 量子控制
10.3 微纳制造与微纳机器人
10.4 生物系统的分析与调控
总结
致谢