機械電子工程和人工智能的關聯

石忠焱

摘 要 機械電子工程為促進了生產力大發展做出了重要貢獻，隨著計算機技術和互聯網技術的發展，人工智能從提出到興起，一直處于科技前沿地位，特別是在近30年中不斷取得新突破、新發展，在社會生產活動中被廣泛應用。機械電子工程引入人工智能技術，對機械電子工程的長遠發展起著積極推動作用，同時也直接作用和推動了國民經濟的發展，深刻影響著人們群眾日常生活質量的提升。文章介紹了機械電子工程和人工智能的發展過程和技術特點，對兩者的關聯性進行了分析。

關鍵詞 機械電子工程；人工智能；關聯性；應用

中圖分類號 TP2 文獻標識碼 A 文章編號 1674-6708（2018）210-0098-02

隨著科技的進步，機械電子工程與人工智能技術結合愈加緊密，人工智能在機械電子工程中的深入應用，不但改變了機械電子工程的傳統生產模式，而且推動著機械電子工程現代化、智能化發展，機械電子工程引入人工智能技術，是機械電子工程發展的新趨勢，是機械電子工程的重大革新，兩者的融合不斷推動著社會生產力水平的提高。

1 機械電子工程

機械電子工程這一技術名詞于20世紀70年代，由日本首先提出，在我國一般稱之為機電一體化。機械電子工程是制造業的核心技術，也與人民群眾日常生活密不可分，機械電子工程的進步與發展，不但直接作用和推動了國民經濟的發展，也深刻影響著人們群眾日常生活質量的提升。

機械電子工程是機械工程與電子技術的有機結合，是一種包含有各類學科精華的綜合性學科。其與傳統機械工程相比，具有顯著的優勢特點。表現在機械電子工程通過高度發展的集成電路技術，可以實現模塊化設計和生產，使得機械電子產品的結構簡單，操作方便，體積更小，運行穩定，性能更高。這些優勢一方面可以減少人們操作傳統機械時的勞動強度，提高生產效率，降低生產成本，有利于實現大規模生產，另一方面，機械電子工程產品在外觀設計上擺脫了傳統機械設計的制約，更加靈活，更加多樣，個性化的外形設計，加上操作上簡單易用，能耗低，故障率低，而迅速得到普及，成為人民群眾日常生活不可或缺的用品，不斷提升著人民群眾的生活質量。

機械電子工程有著相對漫長的發展過程，最早可以追溯到資本主義萌芽階段，隨著世界貿易的發展，對商品的需求量不斷增大，但當時以風力、水力和畜力為主要動力來源，以手工制作為主要方式的生產力，因效率低下，已經不能滿足發展需求，機械工程開始被思考探索，并開始起步。隨著生產力水平的提高，流水線生產被廣泛使用，標志著機械電子工程進入高速發展時期，機械電子工程大量運用于制造行業，機械電子工程產品逐步增多，且已經可以進行標準化生產。但此時的產品差異性不大，性能單一。

直到20世紀后期，隨著電子技術日漸發達，其在機械工程領域的應用愈加深入，機械電子工程進入了發展成熟的新階段，機械電子工程理論不斷充實完善，技術不斷革新突破，不但在生產制造行業發揮著越來越大的作用，家用化機電產品也不斷增多，走進普通民眾生活，成為人們日常生活的必需品。

2 人工智能

人工智能是研究、開發用于模擬、延伸和擴展人的智能的理論、方法、技術及應用系統的前沿科技。人工智能依托于信息技術的發展而產生興起，同時又與仿生學、神經學、心理學、控制技術等多門學科相融合，具有極高的綜合性和交叉性。人工智能目前處于蓬勃發展時期，在理論上不斷深化，在技術上不斷突破，對社會發展、科技進步和人類思維觀念帶來了巨大的影響。

人工智能的概念相對于機械電子工程出現的較晚，發展的歷史也較短。1956年“人工智能”這個概念被首次提出，當時人工智能只要被用于翻譯等方面，雖然取得了一定的成果，但在研究方向上存在著誤區，且當時的計算機硬件水平，根本無力支持人工智能對運算速度和數據量的需要，在隨后的一個時期，人工智能發展緩慢。

隨著計算機技術和信息技術的突破，特別是網絡的普及，改變了人工智能的發展方向，從20世紀90年代開始，人工智能進入高速發展期。從1997年超級計算機“深藍”戰勝當時世界排名第一的國際象棋大師加里·卡斯帕羅夫，到2017年谷歌圍棋人工智能AlphaGo戰勝圍棋世界排名第一的棋王柯潔，人工智能一次又一次震撼和顛覆著人們的傳統觀念。

當前，人工智能廣泛應用于企業管理、智能教學、醫療專家系統、地質勘探、石油化工等方面，掃地機器人等具有初步人工智能產品也已經進入人們的日常生活之中。

在可以預見的未來，隨著云計算、大數據、移動互聯網技術的進一步成熟，人工智能也會得到跨越式發展，人工智能一定能催生新的產業革命，不但會帶來生產方式的變革，產業結構的變化，甚至是帶來社會的變革。

3 機械電子工程和人工智能的關聯性

機械電子工程技術為了滿足現代化生產和人民群眾生活需要，也在不斷發展進步，特別是信息技術和網絡技術的發展，使人工智能技術不斷向各個學科領域和行業領域滲透，發揮著越來越大的優勢作用。

作為現代生產力的支撐學科，機械電子工程同樣也需要人工智能的融合，以獲得更加廣闊的發展空間，同時，人工智能可以以機械電子工程為載體和平臺，擴寬自身發展途徑，使其更加實用化，普及化。

伴隨著機械電子工程的發展，其產生和所需的數據量越來越大，如現代集成電路正在向微型化發展，由之前單一的電路功能變為多種電路功能高度集成，雖然其具有體積小、能耗低，需要的接線和焊點少，便于大規模生產的優勢。

但在設計階段，特別是在建模階段，需要運算分析的信息量十分巨大，而且信息種類增多，輸入輸出具有很強的不穩定性，傳統的信息處理方式主要還是數學方程推導，雖然其嚴謹性和精準度都很高，但是適用面比較窄，尤其在面對機械電子工程越來越復雜的發展情況下，不能提供完整的解析式，顯得力不從心。

同時由于需要人工操作，也非常費時耗力，成本極高，甚至無法完成，因此急需替代手段。這就為人工智能的應用提供了契機。

人工智能可以通過模糊推理系統和神經網絡系統對海量且不同種類的數據信息進行全面的描述，實現對機械電子系統的科學有效處理和控制。從傳統的機械電子工程，發展到融合了人工智能的現代機械電子工程，這不僅是技術的整合，更是技術上的創新，是科技推動技術應用發展的新趨勢。

通過數學模式的推導發展，數據庫的建立，才能實現多學科，多專業的綜合研究，創新出人工智能專業，并形成了新的知識學科，提高生產力，更好的發展電子工程技術。

在不斷發展的社會中，單一的人工智能已經不能滿足社會的需要，通過對發生復雜事件的研究學習，從模糊關系域到域映射發展到點對點映射、從模糊關系臺階狀到精確度更高的光滑曲面、從模糊關系連接不穩定，處理量小到聯接固定，處理量大的綜合人工智能，研究發展出采用神經網絡系統的計算機化綜合人工智能，使計算機應用為社會發展做出更大的貢獻。

同時，人工智能在機械電子工程中的應用過程中，也在不斷發現并修正自身存在的問題和缺陷，例如人工智能目前智能通過人工指令方式，來實現對機械電子工程的網絡控制，一旦因數據分析等原因，指令出現問題，必然影響人工智能的運行，而且人工智能在機械電子工程中的應用，是基于機械電子工程平臺，任何機械故障，不但電子功能受到影響，而且可能導致人工智能的失效甚至崩潰。

這些都是人工智能發展中必須面對，并急需解決的技術問題，也是人工智能由理論走向實際應用的必然途徑，只有在實踐中，發現問題、解決問題，才能有力的促進人工智能向實用化、產業化方向發展，才能使之不斷走向成熟。

隨著科學理論的不斷深化和擴展，原本各學科間的壁壘正在被逐步打破，學科間的相互融合，相互交叉，成為科技發展的新特征、新趨勢。機械電子工程與人工智能的融合，是科技進步的必然結果，也是社會發展的必然需求，以此產生的新理論催生出全新的學科，必將成為生產力大發展的強勁動力，讓我們的生活更加美好。

參考文獻

[1]馮哲.關于機械電子工程與人工智能關系的探討[J].現代交際，2013（11）：28.

[2]趙宏博.機械電子工程與人工智能的關系探究[J].建筑·建材·裝飾，2014（2）.

[3]殷芬.機械電子工程與人工智能的關系分析研究[J].電子世界，2014（16）：254-255.

[4]張安成，王友強.關于機械電子工程與人工智能關系的探討[J].消費電子，2014（24）.

[5]王琪.機械電子工程與人工智能的關系探究[J].科技傳播，2012（1）：114-115.

[6]鄭福奎.機械電子工程與人工智能的關系探究[J].科技創業家，2012（22）：108.