人工智能技術在機械電子工程領域的應用

林靖閎 宋清薇

摘要：將人工智能技術應用于機械電子工程領域中，強調將機械電子工程特點與傳統機械系統功能、能量進行連接，突出信息連接的作用，并通過人工智能的方式促進機械電子產品的優化發展。本文在簡單概述人工智能概念以及作用價值的基礎之上，就機械電子工程以及人工智能的主要特點進行分析，重點就兩者之間的關系以及人機械電子工程中人工智能技術的應用進行探討與闡述，望能夠促進機械電子工程與人工智能技術的進一步融合，從而為企業快速發展提供動力，促進經濟效益目標的實現。

關鍵詞：人工智能技術；機械電子工程；應用

在現代經濟社會發展速度不斷加快的背景下，社會生產力水平明顯提高。對于我國而言，在工業機械工程發展過程中，現代電子技術的應用促進傳統機械工程逐步過渡至現代電子機械工程，而隨著計算機技術以及信息技術的蓬勃發展，機械工程開始呈現出智能化、自動化的發展方向。特別是人工智能技術發展以來，此項技術在機械電子工程領域中的應用日益廣泛，對提高生產力水平的意義同樣非常確切。本文即圍繞機械電子工程領域中人工智能技術的相關應用問題進行分析與探討，望能夠引起各方重視與關注。

一、機械電子工程的具體含義

機械電子工程是一門涵蓋了不同學科的集眾多學科精華于一身的綜合性學科。機械電子工程涵蓋的眾多學科不只是在物理上有一定的相關性，還協調融合了各自的功能和資源。與傳統的機械工程相比，機械電子工程在兩個方面更加先進，一方面是在設計時，依然堅持機械工程這一核心，有效融入電子工程、計算機技術兩大學科，根據使用目的的不同，又結合了制造、生產管理等其他的學科內容。設計人員通常會根據不同的功能需求，采用自上而下的設計手段有效的使所有設計模塊相結合，以提高設計工作質量。另一方面是在產品特征上，機械電子產品與傳統的機械工程產品相比，極大地改善了原有的大、重、笨的機械產品形象，使產品外形上更加簡便，形式上更加靈活，但是其內部復雜度、精細度上絲毫不受影響，反而優勢更加明顯，對產品特征有著顯著的改善和提升。

二、人工智能的具體含義

概括來說，人工智能就是運用計算機技術來對人的思維進行仿真還原及思維拓展，以期達到為解決人類實際問題的目的的學科。人工智能本質上來說是計算機技術的一種延伸，是使機器具有模擬人類來處理較復雜工作的能力，這門學科在世界范圍內都具有極大的研究和應用意義。人工智能涉及的研究范圍十分廣泛，與心理學、哲學理論、計算機等學科都有緊密的聯系，集各家之所長，人工智能的發展基礎和核心是計算機技術，在未來有著巨大的發展空間。

三、人工智能特點

人工智能是研究、開發用于模擬、延伸以及擴展人的智能的理論、方法、技術以及應用系統的全新學科。作為計算機科學的重要分支之一，人工智能技術所追求的是了解智能的本質，并研發出一種與人類智能高度相似的智能機器，研究對象包括圖像識別、語言識別、機器人、自然語言處理以及專家系統等多個部分。人工智能技術的應用具有以下幾個方面的特點：（1）人工智能技術使人與人之間的溝通交流更加密切。人工智能技術作為高新科學技術，為大眾間的溝通交流提供了極大便利，實現與不同群體的溝通，在促進人類社會進步的同時還對人工智能技術的改革創新提供動力；（2）人工智能技術對促進經濟增長有重要意義。應用人工智能技術能夠促進社會消費，擴大國內市場需求，對實現經濟平穩健康發展有積極價值；（3）人工智能技術的應用有助于企業經濟目標的快速實現。人工智能技術大量應用會促進行業市場的擴大，吸引投資，提高企業經濟效益。

四、機械電子工程中人工智能應用

（1）機械電子工程與人工智能的關系。不穩定性是機械電子工程普遍面臨的問題之一，該特點的存在導致機械電子工程系統信息輸入與信息輸出之間的關系難以準確地描述出來。由于建設規則庫方法、學習并生成知識描述法以及數學方式推導法這3種傳統機械電子工程系統描述方法在嚴密性與精確度方面存在一定的局限，因此往往難以滿足機械電子工程系統日益復雜的描述需求。但從信息處理的角度上來說，人工智能技術的應用及其與機械電子工程系統的融合對于解決系統不穩定性、不確定性以及復雜性問題有非常確切的優勢。從這一角度上來說，將人工智能技術與機械電子工程相結合已成為機械電子工程領域發展的必然方向與趨勢之一。

（2）模糊系統及神經網絡系統。模糊系統的理論基礎與模糊集合，設計工具為模糊理論。模糊推理系統具有模糊信息的處理功能，在自動化控制、數字處理等諸多領域中得到了大量的應用，所取得的效果非常顯著。模糊推理系統創建模擬人腦的相關功能，并分析語言信號，在網絡結構的依托下無限接近連續函數，并遵循域至域的映射規則對信息進行儲存。但模糊推理系統在應用中具有連接性不固定的特點，計算量偏小，因此應用范圍存在一定的限制。神經網絡系統是人工智能技術領域中的關鍵分支之一，神經網絡將信息分布于網絡上的主要模式是神經元的興奮模式。在神經網絡系統干預下，可實現對信息的分布儲存以及對動態信息的協同處理。神經網絡系統可在確保行為豐富的前提下最大限度地精簡結構，利用神經網絡系統功能直接模擬大腦結構，并分析數字信號，在各個神經元間構成點對點的映射關系，進而達到提高信息數據輸入、輸出精度，并提高計算量的目的。

綜上所述，人工智能技術的應用與人工智能系統的構建、發展在很大程度上促進了現代機械電子工程的快速發展與進步。現代機械電子工程設計必須以人工智能技術的合理應用為依托，達成雙贏的理想局面。在這一過程中，相關人員必須充分關注機械電子工程與人工智能技術的融合，不斷開拓全新的人工智能技術，把握兩者發展中的相通點與共同點，以促進兩者的共同發展與進步。

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（作者單位：沈陽希科泰科技有限公司）