機械電子工程與人工智能的關系探究

王烜欽

摘要：機械電子工程的發展是提高生產力的一個很重要因素，人工智能技術的實現也給現代生活帶來了令人欣喜的變化。探究機械電子工程和人工智能的關系顯得格外重要。

關鍵詞：機械電子工程；人工智能；發展及特點

1.機械電子工程概述

機械電子工程比傳統的機械工程更為新穎，機械電子工程將機械工程與電子技術完美結合，其不僅僅是將兩者各自的功能簡單地聯系，同時也加入信息的聯系，綜合性地展現兩者的用途。

1.1機械電子工程的特點

顧名思義，機械電子工程是將電子技術和機械工程這兩項學科進行結合，其中包括物理上的動力連結，功能上的信息連結和計算機系統這三方面內容。相比于傳統的機械工程，機械電子工程顯示出以下兩方面較為明顯的特點：

（1）設計迥異。機械電子工程綜合機械工程、電子工程、計算機技術等多門學科精華，在設計過程中，機械電子工程會在此基礎之上，根據系統的配置和目標的不同，結合其他相關技術（管理技術、生產加工技術、制造技術）進行最合理有效的設計。

（2）不同的產品特征。縱觀機械電子類產品的結構特征，會發現其結構相對簡單，不包含過多的運動部件或者元件。與此同時，卻縮小了產品的實際體積，摒棄了先前笨重較大的機械外貌，但是也很大程度上提高改善了產品的性能。

1.2機械電子工程的發展

在科學發展較為繁榮的時期，各類學科間相互交融，學科帶頭人之間相互交流合作，機械電子工程這一學科正是在這樣的情況下產生，在科學技術與日俱進的大背景下，機械電子工程也日漸繁榮。這一理論體系涵蓋了許多方面，包括機械工程、電子工程、信息工程、計算機技術、管理技術等多個學科門類。

整體而言，機械電子工程的發展可以分為三個階段：萌芽階段，這個時期生產力的典型特征是以手工加工為主，勢必會出現生產力低下的現象。同時也因為手工加工的特點，其精度也很難達到指定要求。尤其在人力資源不足的情況下，生產力很難得以發展；第二個階段的典型特征是流水線的出現，這一突破解放了雙手，同時大大提高了生產效率，標準件的生產模式在一定程度上提高了生產力，為大批量生產提供了可能性。但面對多變的社會需求，還是不能很好地滿足各類需求；第三階段也就是目前現代機械電子產業階段，以機械電子工程為核心的柔性制造系統包括加工、物流、信息流三大主要方面，在加工自動化的基礎上可以實現物料流和信息流的自動化，可以很好地滿足當下社會生活節奏快的特點。

2.人工智能概述

現代社會以信息的高速傳遞為特點，人工智能技術的實現是信息社會蓬勃發展的基礎，人工智能在現代社會中發揮著巨大的作用。因此，研究人工智能是很重要的一個方面。

2.1.人工智能技術的特點

觀察信息化社會的今天，人工智能的重要性不言而喻。基于高科技的人工智能技術實現了人們之間進行越來越快速方便的交流，通過網絡的傳播，加快加強了信息的傳播，各種應用軟件的普及，也使人們的生活多樣化。甚至在日常生活的消費中，人工智能技術也為人們提供了較為便捷的方式。

2.2人工智能技術的發展

2.2.1萌芽階段

17世紀，第一臺能進行機械加法的計算器問世，各國學者在此之后致力于完善改進這一計算器，馮諾依曼最終發明了第一臺計算機。在這一階段，雖然科學技術都相對較為落后，人工智能發展較為緩慢，但這一過程中積累了豐富的實戰經驗，是以后發展的堅實基礎。

2.2.2第一階段的發展

在1956年，美國人首次提出“人工智能”的概念。在這一階段，首次出現了人工智能的繁榮發展時期。這一階段人工智能的任務相對較為簡單，主要包括證明、博弈和翻譯等等，并且取得了一定的科技成就。良好的開端是人工智能日后繁榮發展的基礎。

2.2.3挫折時期

在之后的一段時期（60年代中期至70年代初期），人工智能到達了所謂的挫折階段，研究者發現用機器對人類思維進行模仿這一過程非常難以實現，各種技術手段都很不成熟。即使現實情況如此，但仍有很多科學家投身于這一事業中，不斷開拓，不斷進行科學創新，在自然語言理解、機器人、計算機視覺等方面都取得了驕人的成績。這些都是日后人工智能不斷進步的前提。

2.2.4第二階段的發展

人工智能在1997第五屆智能聯合會議召開之后，得到了進一步有效地發展，進入到以知識為基礎的發展階段。人工智能的各個領域都滲透著知識工程，與此同時人工智能也逐漸向實際應用過渡。在之后的發展進程中，人工智能在商業化發展中也取得了不可忽視的成績。

2.2.5平穩發展時期

互聯網技術的出現以及網絡的普及，人工智能技術也隨之迅速發展并且滲透到生活的方方面面。目前，人工智能技術發展已經較為成熟，一般可以滿足各類需求。

3.人工智能在機械電子工程中的應用

由于機械電子系統的不穩定性，是的機械電子系統在輸入輸出關系的處理上，存在一定的難度。為提高解析數學方面的精密性，有建設規則庫的方法，推導數學方程的方法和學習并生成知識的方法，這三種方法雖然嚴密準確，但也只適合于較為簡單的系統，較為落后。對于復雜的系統，則很難給出數學解析式。

神經網絡系統和模糊推理系統是人工智能建立系統采取的主要方法。神經網絡系統可以模擬人腦結構，對數字信號進行分析進而給出參考數值。而模糊推理系統則可以模擬人腦功能，有效的分析語言信號。在輸入輸出關系上，兩種方法的對比如下：在信息存儲方面，神經網絡系統采取分布式的方式，模糊推理系統采取采用規則方式；

在輸入輸出精度方面，神經網絡系統精度較高切曲面光滑，而模糊推理系統精度相對較低且為臺階狀。為最有利的表達信息，模糊神經網絡對這兩者進行融合，實現完全表達的空間。

4.結束語

科學技術的繁榮發展，使得各個學科的研究范圍及其應用領域不斷擴展，也使得它們之間相互交叉成為可能。在以上論述中，從機械電子工程和人工智能的特點和發展歷程出發，可以清楚地看到在當今社會中，機械電子工程和人工智能有著舉足輕重的地位，也由此可以看出完美處理好機械電子工程和人工智能的關系的重要性及其重要的生產指導意義。

參考文獻：

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