淺談機械電子工程與人工智能的關(guān)系

摘要：近年來，世界各國綜合實力上的競爭日益激烈，使人工智能與機械電子工程有機的結(jié)合在一起，加快了機械電子工程的發(fā)展速度，推動了社會生產(chǎn)力的進一步發(fā)展。一方面，利用現(xiàn)代新技術(shù)改造傳統(tǒng)機械工業(yè)是當(dāng)前發(fā)展的全新方向和富有創(chuàng)造力的領(lǐng)域；另一方面，人工智能的普及也在很大程度上保證了機械電子工程的先進和便利。本文分析了機械電子工程和人工智能的特點，并闡述了機械電子工程和人工智能的關(guān)系，以及人工智能在機械電子工程中應(yīng)用情況。

關(guān)鍵字：機械電子工程；人工智能化；信息化技術(shù)；關(guān)系

引言：

早期在機械工業(yè)中都是采用人工手工加工的方式進行生產(chǎn)從而導(dǎo)致了極低的生產(chǎn)效率，一定程度上缺乏了高效性和靈活性，人工智能技術(shù)也是隨著科學(xué)技術(shù)的日益發(fā)展而得以不斷發(fā)展的，而機械電子工程由傳統(tǒng)的能量和動能連接逐漸發(fā)展成為信息連接，這就使得機械電子工程呈現(xiàn)出了人工智能特征。由此，傳統(tǒng)的機械電子工程通過人工智能這個現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)發(fā)展到了一個新的領(lǐng)域并得到持續(xù)性長足發(fā)展。

一、機械工程概述

機械電子工程是一種將電子技術(shù)與機械工程有機結(jié)合起來的新興工程技術(shù)，在實際的機械工程應(yīng)用中有著非常重要的作用。其不僅能夠發(fā)揮機械工程的基礎(chǔ)功能，還能夠同時實現(xiàn)電子技術(shù)能夠完成的工作任務(wù)，因此在功能的多元化上就產(chǎn)生了極大的優(yōu)勢。然而隨著社會的發(fā)展，在與操作相關(guān)的功能上都提出了對智能化的要求，機械電子工程也不例外，需要進行人工智能化變革才能滿足時代對其多元化的功能要求。

機械電子工程具有其以下特點；一方面，設(shè)計方面，機械電子工程是一種涵蓋了各類學(xué)科精華的綜合性學(xué)科，它是以機械工程、電子工程和計算機技術(shù)的結(jié)合為基礎(chǔ)來進行眾多其它學(xué)科及其技術(shù)的融合，這是依據(jù)其系統(tǒng)配置和不同應(yīng)用目標的，如對于管理技術(shù)、生產(chǎn)加工技術(shù)、制造技術(shù)等技術(shù)的融合，它們之間的工作模塊具有完整緊密型，共同發(fā)揮其作用。另一方面，產(chǎn)品特征方面，機械電子產(chǎn)品具有較為簡單的結(jié)構(gòu)，其運動部件或者元件數(shù)量上較少；而它自身內(nèi)部結(jié)構(gòu)極為復(fù)雜，物理體積較少，提高了自身的產(chǎn)品性能。

二、人工智能技術(shù)概述

人工智能屬于交叉學(xué)科是通過計算機進行模擬人類智能的一種延伸性、擴展性、實用性的科學(xué)技術(shù)。由于以計算機作為最主要的功能主體，因此最初的智能技術(shù)人工化色彩并非特別顯著，隨著計算機水平的不斷發(fā)展實現(xiàn)了對更多復(fù)雜程序的運算，這為人工智能技術(shù)的發(fā)展提供了更加有效的支持。自十七世紀法國科學(xué)家B.Pascal發(fā)明了世界上第一部能進行機械加法的計算器之后，世界上就開始了熱衷于完善這一計算器的各類探究，直到馮諾依曼發(fā)明第一臺計算機，這些都為日后的人工智能發(fā)展提供基礎(chǔ)。1956年美國人第一次使用了“人工智能”這一術(shù)語，從而引發(fā)了人工智能發(fā)展的第一個興旺發(fā)展時期。1977年第五屆國際人工智能聯(lián)合會議使得人工智能發(fā)展進入到以知識為基礎(chǔ)的發(fā)展時期，促使了人工智能在各個領(lǐng)域的滲透并進入到實際應(yīng)用階段。之后，伴隨著國際互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)不斷發(fā)展和日益普及，人工智能發(fā)展也隨之進入到了分布式主體方向時期而非是之前的單個主體式的發(fā)展。然而由于技術(shù)水平的制約以及機器設(shè)計中存在的客觀缺陷，完全的人工智能尚無法實現(xiàn)。在經(jīng)濟了多年的不斷研究之后，人工智能技術(shù)的研發(fā)也得到了快速的發(fā)展與創(chuàng)新，新時期的入工智能研究側(cè)重于知識層面的技術(shù)應(yīng)用，正在以穩(wěn)步的發(fā)展狀態(tài)實現(xiàn)工程技術(shù)水平的不斷提升。

三、機械電子工程和人工智能的特點與聯(lián)系

機械電子工程的生產(chǎn)和發(fā)展，顧名思義是現(xiàn)代電子信息技術(shù)結(jié)合落后的傳統(tǒng)機械技術(shù)而進一步改變現(xiàn)狀、讓人工智能更快的適應(yīng)當(dāng)前的時代發(fā)展，是物理和信息功能的鏈接。這個過程是一個跨時代的嘗試也是一個挑戰(zhàn)和創(chuàng)新，它可以是所有的機械工程信息分析，實現(xiàn)智能的目的。此外，從結(jié)構(gòu)上看，機械和電子產(chǎn)品構(gòu)成非常簡單使小機器整合成了大智慧讓機械和電子產(chǎn)品具有更高的技術(shù)含量。

四、機械電子工程和人工智能的現(xiàn)狀

近年來，隨著生產(chǎn)工藝的不斷的迅猛發(fā)展，機械電子工程正朝著人工智能化方向發(fā)展，因此使得機械電子工程板在這些需求下，會變得比原來的更小，但是卻變得變原來的板子更復(fù)雜。另外一個方面，在生產(chǎn)電路板的時候，由于工序比較多，只要有一個工序出現(xiàn)了問題，這就會導(dǎo)致電路板的質(zhì)量下降。在現(xiàn)在工業(yè)生產(chǎn)中，對機械電子工程質(zhì)量檢測技術(shù)提出的要求也越來越高了，傳統(tǒng)的工藝中用肉眼對機械電子工程檢測，這個容易發(fā)生漏檢和誤檢，人工檢測的方式因為人的注意力有限，成本也比較高已經(jīng)逐漸被淘汰了。為了能夠應(yīng)對上訴所說的一系列的問題，有一種方法是用MATLAB軟件來應(yīng)用人工智能數(shù)字處理的技術(shù)，將這一技術(shù)應(yīng)用于檢測方面，對數(shù)字信號進行多步處理，從而能夠通過數(shù)字信號的變換來檢查出當(dāng)中的錯誤。

五、人工智能在機械電子工程的運用

計算機畢竟是通過硬件和軟件之間的組合而產(chǎn)生的，有固定的編碼確定計算機的運行，因此缺乏一種靈活性。即使給出分析模型，由于計算機的機械性和缺乏靈活性而帶來負面的影響。因此由于系統(tǒng)現(xiàn)在面臨的越來越復(fù)雜，所以必須處理不同類型的信息。例如，在獲取和表達知識時，經(jīng)常準備兩種不同的信息來源，即：由專家進行詳細分析和解剖和傳感器提供的語言信息通過數(shù)字信息測量。作為基于知識信息的推理和學(xué)習(xí)的智能處理，并且包含復(fù)雜、不確定性、模糊性，并且一般不存在于傳統(tǒng)算法中的數(shù)學(xué)公式的方法，因此不能使用數(shù)學(xué)方法來解決問題，為人工智能提供一個新的、備用的解決方案因為人工智能處理信息時常具有一定的不確定性和復(fù)雜性，那么，以知識為基礎(chǔ)的人工智能信息處理方式就成為代替解析數(shù)學(xué)方式的重要手段。通過人工智能進行系統(tǒng)的機建立通常有兩種方法，即：神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和模糊推理系統(tǒng)。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)就是通過模擬人腦結(jié)構(gòu)來進行數(shù)字信號分析并最終給出參考數(shù)值；而模糊推理系統(tǒng)則是通過模擬人腦的功能來進行語言信號分析并最終給出參考數(shù)值的。隨著社會的不斷發(fā)展，多種人工智能方法的結(jié)合已經(jīng)成為了當(dāng)前技術(shù)需求的主流，為此，很多科學(xué)技術(shù)專家都在積極開展綜合性人工智能系統(tǒng)的研究。通過將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)與模糊推理系統(tǒng)的優(yōu)點進行融合和滲透，取長補短式的繼承式發(fā)展，獲得更全面的發(fā)展，功能得以最大化實現(xiàn)。

結(jié)語：

科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展讓我們的機械電子工程技術(shù)與人工智能化技術(shù)高度結(jié)合， 利用數(shù)字處理技術(shù)讓各個學(xué)科交叉綜合在一起， 最終實現(xiàn)了多種技術(shù)的完美結(jié)合， 在這個全新的技術(shù)領(lǐng)域。機械電子工程的發(fā)展是我國信息化發(fā)展的真實寫照，我們要學(xué)會充分利用時代發(fā)展的優(yōu)越性，根據(jù)機械電子工程的內(nèi)在需要，將人工智能和完美結(jié)合以為實現(xiàn)不同行業(yè)之間的整合為工業(yè)信息的發(fā)展提供了成功的經(jīng)驗和新的思路。

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作者簡介

楊文睿（1996-）男（漢族） 籍貫（山東省聊城市）西華大學(xué)大學(xué)本科研究方向：機械電子，人工智能