機械電子工程與人工智能相關性分析及安全生產應用

胡孟添

【摘 要】隨著科學技術的發(fā)展進程，大規(guī)模生產線技術已經摒棄人力生產工作。從機器蒸汽動力演變到電力動力機器時代，電力的到來解決了機械和人力資源千篇一律的工作。針對機器的局限性只能重復動作，人們急需研發(fā)自我調節(jié)改變的新型機器。機械電子工程隨著電子管、晶體管、集成電路的發(fā)展變化，促進了人工智能的快速發(fā)展與廣泛應用，比如常見智能學習機器人、智能小區(qū)、智能手機、智能電視、自動駕駛等，這些研發(fā)電子產品具有現(xiàn)實的實效性意義。本文闡述了以機械電子工程及人工智能進行相關性切入交互，深入分析機械電子工程與人工智能的有效融合應用，確保機器安全生產電子產品。

【關鍵詞】機械電子；人工智能；安全生產；融合分析

一、機械電子工程與人工智能的相關性

（一）機械電子工程具有關聯(lián)性、協(xié)整性

機械電子工程發(fā)展階段，由傳統(tǒng)手工轉變到流水線生產模式，不斷滿足發(fā)展需求又進步到機械化加工制造發(fā)展階段，穩(wěn)定和提高了現(xiàn)代企業(yè)的經濟效益及核心競爭力。傳統(tǒng)的機械電子工程結合各學科存在物理學方面的力學設計、機械結構與信息功能上的關聯(lián)性和協(xié)整性，優(yōu)化現(xiàn)代機械電子工程設計的差異性，突出智能化機械電子工程調整機械與電子的核心設計過程，使之充分適應和融合各學科理論的智能化應用，整合機電技術模塊化與集成化的優(yōu)勢，加快提高機械電子智能化產品的性能，并在安全生產及管理領域得到了廣泛應用。

（二）人工智能應用的廣泛性和延伸性

機械電子工程還具有理論成熟性和廣泛應用性的優(yōu)勢，分析人工智能使晶體管、集成電路、微型計算機在機器執(zhí)行指令時，而發(fā)生變化逐漸發(fā)展成熟成一門技術。人工智能也是機械電子工程通過延伸發(fā)展成的一種新學科、新產物，因它包含了機械電子工程學、數(shù)學、仿生學、物理學等很多學科的知識，所以兩者又有一定的區(qū)別，從定義上看是完全不同的兩個學科，從表面上看又不完全獨立。通過分析發(fā)現(xiàn)這些學科是彼此交互聯(lián)系的，人工智能發(fā)展必然離不開機械電子工程的支撐技術。因此，兩者具有綜合相關性發(fā)展關系。

（三）智能化機械電子工程時代

隨著智能化時代的迅速發(fā)展，人工智能以計算機科學、信息化及人文科學技術為基礎，也是計算機科學技術的一個分支學科。人工智能通過研究模擬人類智能活動的本質方式：語音識別、圖像識別、專家系統(tǒng)等內容，以此研發(fā)智能化科技產品。2016年由谷歌公司研發(fā)的機器人阿爾法狗就是人工智能的產物，基于大數(shù)據(jù)分析下的人工智能應用越來越受人們的青睞，將在未來發(fā)展中發(fā)揮著科技時代革命的重要作用。例如智能手機、電腦等逐漸被人們接受使用。電氣時代發(fā)展經歷了成熟性和實用性研發(fā)過程，轉變成今天的機械電子工程時代。而人工智能發(fā)展也經歷了不同時期的發(fā)展變化，由初期的探索使用轉變到機械智能化大規(guī)模生產廣泛應用，但卻無法完全適應機械電子發(fā)展的新要求，主要提出集合多種人工智能技術要求，研發(fā)大規(guī)模智能實用、微型化機械電子產品或智能家居等實物，始終與時俱進適應社會發(fā)展和人們生活環(huán)境改變的需求，而不斷創(chuàng)新智能化技術處理要求，智能實物電子產品也是機械電子工程的必然趨勢。目前，廣泛應用的人工智能技術已經升級到物聯(lián)網大數(shù)據(jù)技術發(fā)展階段，數(shù)字化發(fā)展階段將使未來的工作和生活變得更加方便和快捷。

二、整合機械電子工程與人工智能相關性安全生產應用措施

（一）廣泛應用的相關性

隨著科技電子信息化迅速發(fā)展，機械電子工程得到了廣泛應用。但機械電子工程仍然還存在著電子信息系統(tǒng)不夠完善的根本問題，例如系統(tǒng)不穩(wěn)定、指令功能不完善等，而應用人工智能的信息模塊傳遞處理系統(tǒng)信息可以解決這些問題。機械電子工程應用電子信息系統(tǒng)過程中，會出現(xiàn)諸多復雜的困難或信息阻力等問題，可能會導致電子信息系統(tǒng)出現(xiàn)失誤，這時就需要人工操作進行解決。遇到這樣的問題可以融合機械電子工程技術和電子信息系統(tǒng)指令，實現(xiàn)智能化處理解決機械電子工程中存在的生產問題。

（二）綜合應用機械電子技術中的模糊推理系統(tǒng)

模糊推理系統(tǒng)以相對完整、結構簡單、信息處理極強的實用性。目前廣泛使用模糊推理系統(tǒng)處理機械電子系統(tǒng)的自動化控制及數(shù)據(jù)處理分析。系統(tǒng)運行時會模擬人腦分析下達相對性函數(shù)的處理指令，其運用的主要方式是域到域，實現(xiàn)信息儲備的規(guī)則目的。但實際運行中出現(xiàn)計算量不能滿足實際需求、連接方式不夠固定等問題，導致系統(tǒng)造成輸入與輸出環(huán)節(jié)存在誤差，目前融合人工智能神經網絡系統(tǒng)到機電模糊推理系統(tǒng)中取長補短、交互應用的優(yōu)勢，也是人工智能技術解決以上問題的優(yōu)勢和必然趨勢。

（三）應用神經網絡系統(tǒng)促進智能化發(fā)展趨勢

計算機使用人工智能主要通過模擬人的行為與思維過程，而神經網絡是神經元分布在網絡上實現(xiàn)人機互動模式。傳統(tǒng)的人工神經系統(tǒng)比較簡單、功能結構不足；而神經元構成神經系統(tǒng)的功能與效用模式，最大程度地發(fā)揮完成高難度的行為模式；神經網絡系統(tǒng)分析數(shù)字信號通過模擬結果設定相應參數(shù)值計算出網絡關聯(lián)函數(shù)。在信息輸入過程中，神經網絡系統(tǒng)方式最簡單，但所有的神經元之間都有著固定的聯(lián)系，輸出、輸入的信息計算量較大，具有非常高的精準度。融合機械電子模糊推理、人工智能神經網絡兩項系統(tǒng)技術的應用，可以解決智能化機械電子工程運行中的計算能力及信息輸入輸出不足的缺陷。在我國機械電子工程的生產應用中，呈現(xiàn)智能化發(fā)展趨勢。主要原因是研發(fā)技術效率高、機械智能化程度高。尤其是應用在煤礦、安全生產及監(jiān)管領域，智能化機電技術可以提高生產工作效率及安全性、預防人為操作失誤造成的慘重損失、增加社會經濟效益，有效促進我國智能化機械電子工程技術不斷提高。

三、結束語

智能信息化電子工程將成為工業(yè)制造發(fā)展的必然趨勢。整合機械電子工程及人工智能融合發(fā)展的相關性、可行性，發(fā)展機械電子工程必須要借鑒人工智能的綜合技術發(fā)展空間，發(fā)展人工智能必然離不開機械電子工程的技術支撐，只有將兩者交互聯(lián)系在一起，才能綜合實現(xiàn)人工智能成熟理論和相關技術的飛速發(fā)展。

【參考文獻】

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