機械電子工程與人工智能關系分析

肖凱文

【摘 要】隨著信息技術與計算機技術的快速發展，機械工程中逐漸引入了人工智能技術，有效推動了機械電子系統的發展和創新。通過人工智能能夠有效解決機械電子工程遇到的一些很難解決的問題，促進了二者的融合發展。文章首先對機械電子工程和人工智能進行了介紹，之后對二者之間的關系進行了探討。

【關鍵詞】機械電子 人工智能 關系

和傳統機械工程相比，機械電子工程是在傳統機械工程基礎上，融合了電子工程及信息工程技術，并充分發揮了兩者的優點和長處，從而逐漸將機械功能轉變為智能化。機械電子工程中人工智能的融入，使得機械電子工程更加智能化，促使其獲得了更好的發展。

1 機械電子工程

一般常說的機械工程大概有兩類，一類是制造，一類是動力。第一類的制造機械工程主要包括了裝配、制造毛坯和進行機械的加工等工藝內容。第二類的動力類機械工程主要是發電機相關的。而電子工程比起常規機械工程來說，還含有其他的更多的高科技元素[1]。機械電子工程則有效利用了兩者的優勢，形成機械電子工程。

機械電子工程從其發展歷程來看可以分為三個發展階段：

第一階段，主要是手工加工，由于生產力較低，且受制于人力資源因此生產力發展受到一定的限制，并由此促進了機械工藝的發展。

第二階段，是流水線的批量生產階段，生產規模開始擴大，生產力得到一定程度的提高，出現大批量的生產，但這一階段的產品質量并不高，產品類型缺乏靈活性，不能很好的滿足社會的對商品質量的要求。

第三階段，是目前的機械電子工程發展階段，隨著社會的發展進步，進入快節奏發展社會，因此也要求機械電子工程同樣具備較強的適應性、靈活性，要求產品的轉產時間要快，產品質量要高，要包含高科技生產工藝，其中最為成功的是柔性制造系統。這一系統主要是由信息、物流和加工三個方面構成，通過信息化手段實現自動化加工，并實現信息流和物料流的自動化。

2 人工智能

人工智能的發展也分為三個主要的發展階段：

第一階段，是人工智能的初始發展階段，起源于1956年，由美國首次發明并提出人工智能這一說法。在這一時期人工智能大部分用于知識證明、博弈和翻譯，不能模仿人類進行邏輯思考[2]。即使在60年代中期，美國繼續對人工智能進行開發和研究，但仍然沒有解決機器模仿人類思維的問題，這一時期的開發沒有讓機械脫離簡單的映射方式，使得機械無邏輯分析能力。

第二階段，是自1977年開始人工智能出現了一個發展的轉折點，人工智能開始以知識作為發展的動力，這一時期人工智能知識工程很快被普及到人類工作生活的各個領域，人工智能的實用性得到有效提高。同時人工智的商業化也開始逐漸發展起來，呈現出強有力的發展勢頭。

最后階段，就是現階段的人工智能的平穩發展階段。人工智能不僅是單獨的個體，開始向分布式的主體發展，到現在人工智能的實用性已經被得到廣泛應用，其系統更加科學和復雜化。

3 機械電子工程與人工智能的關系

人類實現發展的兩大基本因素是信息和物質，當人類社會科技還不夠發達時，生產能力不高，物質是人類生存和發展的根本。但隨著生產力的不斷發展和進步，信息的重要性越來越明顯，文字曾一度為信息傳遞的“紐帶”[3]。但是近幾十年隨著計算機技術及網絡的普及應用，信息傳遞具備了更大的技術基礎，使得人類進入了信息化時代，在信息社會人類更加離不開人工智能技術。

在機械電子系統發展中，由于其系統有著一定的不穩定性，使得機械電子系統中的輸出和輸入關系的描述較為困難，在描述方面其實現方式主要有三種：第一，建立規則庫；第二，學習并生成知識的方式；第三，推導數學方程的方式。第三種方式，相對來說較為穩定和精確，但是智能應用于較為簡單的系統中，如線性定常的系統，不能應用于復雜的系統，復雜的系統智能通過操作來完成，但是操作有著非精確和嚴謹的缺點。

隨著社會進步，對系統的要求也越來越高，而且需要同時處理多類型的數據。因此出現了應用人工智能來處理更多的信息，提高處理的復雜性和精確性。通過人工智能構建的系統可以兩種：第一種是模糊推理系統，主要是借助模擬人腦來分析數據、語言；第二種是神經網絡系統，主要模擬人腦結構，對信號和數據進行分析，并給出相對的參考數據。這兩種系統既有相同的輸出輸入關系，也具備不同的輸出輸入關系。其不同之處在于前者有明確的物理意義，而后者不具備準確的物理意義；二者的相同之處是都具備相同的網絡結構形式以任意精度逼近相應的連續性函數。

但是隨著社會的發展和進步，單純的人工智能不能完全滿足社會的日常需求，很多的研發機構開始研發和制造綜合性的人工智能系統。將上述兩種系統形成綜合性的人工智能系統，充分利用兩種系統的優點和長處，取長補短，以獲得更為精準、全面、科學的描述方式，其最為成功的例子就是模糊神經網絡系統。這一系統把兩種系統相互結合，讓信息在該網絡系統中獲得最為完美的表達空間，從而解決多變量的工程應用問題[4]。人工智能技術在機械電子工程中的有效應用，解決了傳統系統的缺點，為機械電子工程提供了更為寬廣的發展路徑。

4 結語

隨著科學技術的不斷進步，高科技層出不窮，人工智能也是科技發展的產物。人工智能是各學科相互交叉融合發展的產物。把人工智能有效的融入機械電子工程發展中，有效解決了機械電子工程發展中遇到的一些問題，促進其在更加寬廣的領域發展，使機械工程產業產生了革命性變化，為其獲得更大的經濟利益提供技術支撐。作為學生，我們不僅需要了解一個行業的技術，還需要多行業多角度的接觸和學習最新的技術知識，做到相互融會貫通，促進不同知識和技術之間的完美融合，促進社會技術的創新發展。

參考文獻：

[1]梁純.機械電子工程與人工智能技術的整合分析[J].電子制作，2016（14）.

[2]譚建國.機械電子工程設計中的技術要點分析[J].電子制作，2016（16）.

[3]方璐，劉彥鵬.機械電子工程與人工智能的關系探究[J].科學中國人，2016（24）.

[4]傅思杰.探析機械電子工程行業現狀分析及未來發展趨勢[J].企業導報，2016（06）.