自动化是关于一切人造系统自动、智能、自主、高效和安全运作的科学与技术。作为信息科学的重要组成部分，自动化是人类现代文明的重要标志之一。离开了自动化人类将寸步难行。
自动化专业属于工学门类，以信息论、 控制论、系统论为基础，主要研究自动控制的原理和技术及其面向各类控制对象的应用。自动化技术已大范围的应用于工业、农业、 能源、交通、军事、金融、社会等领域。智能机器人、载人飞船、高速铁路、智能交通、智能电网、绿色制造等复杂工程系统的核心都是自动控制系统。
自动化是一个极具生命力的学科，与其他学科交融诞生了大批交叉新兴学科，例如管理科学、现代物流、生物信息学等。面向未来科技发展，自动化永远处于前列。
为适应国家工业建设和国防建设的需要，清华大学于五十年代即设置了与自动化学科有关的一批专业。
清华大学将一批有关的专业联合建立起国内第一个自动化系（初期名为工业自动化系），其人员主要来自于电机系和动力机械系两大部分。
为适应国民经济建设和科学技术发展的需要，进一步放宽专业口径。1988年自动化系将原有本科三个专业（自动控制、生产的全部过程自动化以及检测技术与自动化仪表）合并为二个专业（自动控制以及过程自动化与自动检验测试），1993年又把两个专业合并为一个自动化专业。
全系热情参加了多项国家级的建设项目，这中间还包括承担了国家高技术自动化领域重点项目“计算机集成制造系统（CIMS）”实验工程建设和“集成化化管理与决策信息系统（I-MADIS）”开放实验室的建设任务，并受国家科委的委托主管CIMS主题办公室的工作。
国家计算机集成制造系统（CIMS）工程技术研究中心（简称国家CIMS中心）是国家科技部1992年批准组建的第一批国家工程中心。中心依托清华大学，由自动化系、精密仪器与机械学系、机械工程系等单位联合组建，是一个跨院系的多学科研究联合体，于1995年正式挂牌成立。
电子商务交易技术国家工程实验室是国家发改委批准成立的我国电子商务领域唯一的国家级科研机构，实验室由清华大学牵头，共建与合作单位包括中央财经大学、山东大学、北京航空航天大学、北京环丁环保大数据研究院、亿邦动力研究院、中国物品编码中心等。
以运动体、流程工业、大型特种装备及其它新兴交叉领域为对象，针对复杂工业对象和过程，系统研究建模（包括机理建模、系统辨识与机器学习、软测量等）、控制（包括先进控制、鲁棒控制、非线性控制、模糊控制、随机控制，学习控制，安全控制、间歇控制、分级分布控制等）、智能优化与决策（包括智能优化、仿真优化、操作优化、调度优化、智能决策、知识工程等）、故障诊断与智能维护（包括故障诊断、容错控制、预测维护与实时可靠性等）、工业以太网与现场总线等理论与技术，以及复杂工业过程和复杂运动对象的全流程智能一体化优化理论和技术。
面向当今工业系统迫切需求的协同决策与智能控制，针对研究对象从简单系统发展到复杂系统和正在过渡到智能系统的实际过程，依托智能无人系统和工业智能控制，以智慧城市为融合目标，重点探究群体智能协同决策机制，以构建智慧城市的信息物理融合交通能源系统，从而研究形成智能群体决策与控制理论体系。
以控制理论为指导，以电子技术和微型计算机等现代科学技术为基础，以软件和硬件综合为手段，结合AI领域最新发展，研究智能传感、检测与报警技术，最重要的包含危化品监测技术、生物医学信号检测、新型大功率电源变流技术、电子系统的故障检验测试与故障诊断、消费类数字电子技术及应用等。
为适应国民经济建设和科学技术发展的需要，进一步放宽专业口径。1988年自动化系将原有本科三个专业（自动控制、生产的全部过程自动化以及检测技术与自动化仪表）合并为二个专业（自动控制以及过程自动化与自动检验测试），1993年又把两个专业合并为一个自动化专业。
利用系统论、信息论、控制论及人工智能理论和方法解决工业制作的完整过程中的经营、管理、研发、生产、服务等技术问题。面向产品全生命周期，通过智能化的感知、人机交互式学习、自主决策和自动执行等技术，实现产品研制设计过程、制作的完整过程和制造装备的智能化。从系统论的角度研究制造企业的结构模式、运行机制与技术体系；从信息论的角度研究其管理模式、经营模式、产品研制设计模式、生产制造模式的演化规律；从控制论和人工智能角度研究复杂制造与运营管理过程的协同控制、智能决策及优化理论和方法。该二级学科展现了信息技术、智能技术与制造技术的深层次地融合与集成，是自动控制、计算机、管理科学与机械学等学科的交叉学科。
以“脑观测”为切入点，构建多模态和多尺度的新型脑观测技术体系与仪器架构；以“脑机理”为着力点，架设链接脑结构与功能的桥梁，在微观、介观、宏观三个层次上研究重要脑功能的环路机理；探索脑精神性认知的智能特质，形成颠覆式的计算认知模型，筑建理论创新高地；深入研究认知智能的计算和迁移机制，集中突破类脑计算范式与架构瓶颈；着力探究脑神经疾病的病理，重点攻克阿尔兹海默症、帕金森病等疾病难题。
工业与信息化部电信研究院、中国电子科技集团公司信息科学研究院、国家计算机网络与信息安全管理中心、空军装备研究院、中国科学院、清华大学、北京大学、浙江大学、南京大学、天津大学、西安交通大学、北京航空航天大学、中南大学、中国人民信息工程大学、海军工程大学、中国人民南京政治学院、军事医学科学院、装备学院
中国航空工业集团公司、中国兵器工业集团、 中国航天科工集团、中国电子科技集团、中国空气动 力研究与发展中心、国网能源研究院、中国华能集团公司、中国舰船研究设计中心、中国船舶工业系统工程研究院、中国空间技术研究院总体部、中国五矿集团公司、中化石油有限公司、中国南方航空工业（集 团）有限公司联想（北京）有限公司、中国联通、中国移动、中国南方航空工业（集团）有限公司、百度在线网络技术（北京）有限公司、腾讯科技（北京） 有限公司、阿里巴巴（中国）有限公司、华为技术有限公司、网易有道信息技术（北京）有限公司、北京搜狐新媒体信息技术有限公司、摩根大通投资咨询 （北京）有限公司、施耐德电气（中国）投资有限公司、IBM中国研究中心。
国务院办公厅、国家信息中心、教育部、公安部、外交部、中国人民总政治部、中国人民总参谋部、河北省委组织部、福建省委组织部等
中国工商银行、中国人民建设银行、中国银行、中国农业银行、招商银行股份有限公司、中信银行等
美国斯坦福大学、美国麻省理工学院、美国耶鲁大学、美国哥伦比亚大学、美国加州大学伯克利分校、美国卡内基梅隆大学、美国南加州大学、美国加州理工学院、美国西北大学、美国佐治亚理工学院、 美国宾夕法尼亚大学、美国杜克大学、美国康奈尔大学、美国伊利诺伊大学、美国普渡大学、美国圣路易斯华盛顿大学、美国威斯康星大学麦迪逊分校、美 国德克萨斯大学、美国密歇根大学、英国牛津大学、英国剑桥大学、英国普利斯托大学、英国帝国理工学 院、加拿大阿尔伯塔大学、法国巴黎综合理工大学、 法国高等电力学院、瑞士苏黎世联邦理工学院、瑞士洛桑联邦理工、葡萄牙马德拉大学、日本京都大学、 香港科技大学等
自动化系全力支持学生参加各类科技活动，每年由自动化系自主举办的新生C语言大赛和电子设计大赛，都能吸引大量同学的参与。自动化系每年涌现出的大量优秀科技项目，连续在清华大学挑战杯课外科技作品竞赛中获得优秀成绩。最近几年，自动化系同学纷纷走出校园，在各类国际赛事中崭露头角，如iGEM国际基因工程机器大赛、RoboC叩机器人世界杯、IARC国际空中机器人竞赛、IDC国际机器人设计竞赛等，成绩斐然。此外，自动化系注重海外交流，每年暑期都有大批同学奔赴美国、德国、英国等地高校参与科研项目。
自动化系很看重国际交流，派出年轻的骨干教师到美国哈佛大学、加州大学、耶鲁大学等著名大学进修访问，参加国际学术会议；邀请国外著名学者来校作学术报告、讲学和合作研究。自1987年以来，自动化系先后主办了26次国际学术会议。同时，还与欧盟、美国、加拿大、日本等国家的科研单位和高等院校有正式的科研合作 关系和定期学术交流活动，很多教师在国际、国内学术机构中担任重要学术职务。
自动化系还十分重视与国际知名跨国企业的合作。近年来分别与美国、德国和日本的罗克韦尔自动化公司、 霍尼韦尔公司、西门子公司、倍加福公司、日本电气公司和欧姆龙公司建立联合实验室，与美国联合技术公司研究院、苹果、惠普、英特尔、国际商业机器公司、东芝公司、日本东京计装有限公司等企业签署了合作科研项目。
本科期间，学生可参与优秀新生海外研修、本科海外交换学习（一学期、均为国际顶尖名校）、暑期实验室海外研修（6-12周）、暑期课程及夏令营、短期学术交流，以及国际性科技竞赛和学术会议等交流项目。目前自动化系每年有近百人次的本科学生进行交换学习、参加国际科技竞赛或参加国际会议。未来三年中参与学生比例会达到30%。此外，我系讲席教授组聘请国外知名教授来我系任教并亲自指导研究生，他们所指导的学生也均有出国交换研究的机会。
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