文/張東升
淺析機械電子工程與人工智能的關系
文/張東升
科技的發展和社會的進步給機械電子工程的成長提供了養分,使機械電子工程在人們的生活中生根發芽、枝繁葉茂,逐步向人工智能化的方向發展。先進技術的融入,極大的提高了機械電子工程的智能化水平,要想進一步提升企業的生產效率,還需要進一步分析研究機械電子工程與人工智能二者的關系。文章分別闡述了機械電子工程和人工智能的含義及其發展歷程,并對二者的關系進行分析,以期提高企業經濟效益。
機械電子工程 人工智能 關系淺析
傳統的機械工程更注重機械動力、制造工藝、結構穩定性等的研究。而機械電子工程實現了將電子信息技術融入傳統機械工程當中,且隨著科技的不斷發展,二者的融合度逐漸提高,但是目前機械電子工程的智能化水平還不能滿足生產力發展需求,因此機械電子工程的進一步智能化已成為一種發展趨勢。
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。
由于人們的認識不足,最初機械電子工程的發展并沒有得到應有的支持和認可,其技術發展水平和手段都比較低下,機械電子產品沒有形成工業化規模,主要依靠手工作業的方式,限制了機械電子工程的發展;隨著人們對機械電子產品需求的增加,原有的手工作業方式已經不能滿足生產的需要,人們才逐漸增加了對機械電子工程開發的重視程度。為提高產品生產水平和產出效率,機械電子工程由原來的手工作業逐漸向流水線生產轉變,但是我國的生產線開發還不夠成熟,基本依靠進口標準生產線來實現增產,這同時又帶來一系列問題,因為進口的生產線不符合我國生產實際,加之生產線自身缺乏生產靈活性,仍然不能滿足現代人們對個性化的需求。因此,要想實現機械電子工程的跨越式發展,滿足我國生產實際情況,機械電子工程應該加強與人工智能的融合,利用機械電子工程的優勢,實現智能化,從而提高企業的產品市場競爭力。
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。
1946年世界上第一臺電子計算機誕生于美國賓夕法尼亞大學,人們開始了人工智能的探索之路,在這個階段,人們積累了豐富的經驗,為人工智能的發展奠定了堅實的基礎;十年后,人工智能這一概念正式出現在大眾的視野,人們不斷試驗和實踐,不斷拓寬思維,使得人工智能的發展出現了一個小高潮;隨著人工智能技術不斷發展,其被嘗試運用于各種領域,取得了不錯的成績,尤其是在商業上的運用,效果驚人;隨著互聯網的迅猛發展和普及,人工智能也隨之取得巨大發展,現已進入相對成熟的平穩發展階段。
機械電子工程系統一個顯著的特性就是缺乏穩定性,在處理系統的輸入和輸出上困難重重,通常采用的建立規則庫的處理方法,僅適用于比較簡單的規則性較強的系統當中,在面對復雜多變的運算時變得十分無力。而隨著計算機技術和互聯網的迅猛發展,信息處理和運行計算的工作變得越來越復雜多樣,原有的機械電子工程系統已經不能滿足發展的需求,這時,人們想到將人工智能技術融入機械電子工程系統中,運用人工智能技術對信息的高效處理優勢,來應對復雜多變的信息。
人工智能技術和機械電子工程的有效結合,可以減少機械電子工程系統的不足給其發展帶來的制約。人工智能運用神經網絡和模糊推理兩大系統可以更加全面的描述出系統信息,從而達到有效控制機械電子系統的目的。神經網絡系統和模糊推理系統二者相互相關又存在差異,神經網絡系統是對人的大腦的結構進行模仿,完成數字信號的接收、傳輸等工作;而模糊推理系統是模擬人的大腦的功能,完成語言信號的接收的同時,將其轉換為系統可識別的數字信號。人工智能將兩大系統的優勢相結合,實現了準確的系統描述和高效的信息處理。另外,在機械電子工程系統中,人工智能技術在機械電子工程系統的實際應用過程中,不可避免的會存在著差異,這導致機械電子工程系統對網絡系統的描述上不夠準確,如果在系統資料庫搭建的過程中產生問題,將會干擾網絡系統的正常構建,這些隱患直接影響和限制了機械電子工程系統的長遠發展。此時,人工智能通過構建相關模型、控制模型,就可以有效的對系統信息進行處理,并依據對這些信息實現故障診斷。由此可見,人工智能的成功引入,使機械電子工程的良好發展獲得了有力的支持。
在機械電子工程中融入人工智能技術,給機械電子工程的可持續發展提供了新的機會,與此同時,人工智能由于在機械電子工程中的應用,也給自身發展帶來新的提示,二者相互融合,相互關聯,共同尋求新的契機和突破,實現企業經濟效益的提升。
[1]張偉.淺析機械電子工程與人工智能的關系[J].山東工業技術,2016(21004):135.
[2]高楊.機械電子工程與人工智能的關系探究[J].中國高新技術企業,2015(32308):26-27.
作者單位 英利能源(中國)有限公司 河北省保定市071051