機械電子工程與人工智能的關系研究

陳卓

摘 要 大生產時代的機械電子工程是現在物質基礎的支柱，隨著計算機技術的發展，人工智能的概念也正式被提出，并逐漸被運用在實際生活中。在這種背景下，半導體技術和機電工程也隨之得到發展，而后者的應用越來越普遍，逐漸提高人工智能的智能化。在不久的將來，伴隨著云計算，超級計算機的進一步發展，人工智能也將邁上一個新的臺階 ，進而在機械電子產業進行新一輪的革命，進行產業結構乃至于社會的改革。本文的主要研究對象是機電工程與人工智能的關系。

關鍵詞 機電一體化；人工智能；軟件

中圖分類號 TP3 文獻標識碼 A 文章編號 1674-6708（2019）226-0125-02

近年來，隨著經濟的發展，科技發展的速度已經比以前更快了。為提高社會生產力水平，必須加強科學技術的發展。機械電子工程算不上是一種新技術，包括機械工學和電子技術。這個組合明顯提高機械和電子雙方的價值和意義，可以很大程度上彌補機械制造的不足。所有行業的公司正朝著信息化和自動化發展，機械電子行業也需要改革和創新。發展人工智能是基于信息技術。它不僅擁有先進的機械電子技術，更擁有先進的信息化技術。其應用價值是無法估量的，它可以令電子機械工程智能化增加。

1 機械與電子

在70年代，日本提出了機械工程技術、電子工程。在中國，我們把它稱為機電一體化。以機械電子工程為支柱的生產制造行業是生產力的保證，與人們日常生活息息相關。機械電子工程的進步和發展不僅直接影響經濟的發展，而且對人們生活質量的提高有著明顯的作用。

機械和電子的有機結合是機械電子技術，這是一個綜合的學科，包括了多個專業的領域，與單一的某一方面相比。有明顯的優勢，相對于傳統工程機械。機電工程集成電路技術高度發達，通過模塊化設計和生產，降低勞動強度，與傳統的機械操作相比，降低生產成本，提高生產效益。

此外，機電工程產品可以更靈活化和多樣化，機械電子生產制造成為生活中不可缺少的，是提高人們生活質量的重要保障。由此開始機械加工的效率大大提高，之后機電工程在制造業中廣泛應用節約了大量的人工成本。機械制造產品逐漸增多，也就逐漸開始生產標準化的產品。

在20世紀末，隨著電子技術的發展，機械應用領域越來越深。理論力學和工程機械的不斷創新，技術的不斷發展和進步發揮著越來越重要的作用，其在生產和制造業的重要性也日漸加強。

2 人工智能的發展

人工智能的起源來自于人類的想象，最開始只是在一些小說，電影等文學藝術作品中出現，但是隨著近年來計算機技術的迅猛發展，人工智能也由原來的天方夜譚開始逐漸進入到尋常百姓家，各種以機械為動力的機械極大地節約了人力成本的支出，節約了更多的勞動力。但是隨之而來的是人們對更高工作效率的追求。人們也迫切的需要機械擁有更高的智能化，來適應各種復雜的工作環境，由此人工智能技術誕生。

最初的人工智能就是能夠依據設計師在軟件所設定的具體工作流程，進行一步步具體的操作，但是那種技術不是真正的人工智能技術，因為那些機器依然只是按照特定的工作流程進行運作，并沒有對周圍的環境變化產生自主的應對，也就是所謂的沒有思維能力，現在的人工智能技術因其將傳感器技術，數據庫，各種識別技術融合在一起，已經開始具有了“思維”。被廣泛應用于社會的各個領域。

3 機械電子工程和人工智能的關系

源于人們對于生產高效的追求，機械工程技術也在不斷發展，特別是信息技術和網絡技術，人工智能技術在生產指導的各個領域也發揮著越來越重要的作用。目前生產力主要有機械電子工程支撐，但是人工智能的發展正在為機電一體化提供更大的平臺，以機電技術作為載體，人工智能，可以拓寬自己的發展道路，進而實現實用化。

機電一體化工程自身也在不斷的發展，但是在發展的同時其所需要處理的數據量也越來越大，與之相反的集成電路的發展卻是越來越小，并且在多電路功能高度中集成了一個電路。但是，在最初的設計階段中，整個生產加工系統需要計算和分析的信息量變得很龐大，所需要輸入的信息類型也在增加，數據的輸入和輸出經常出現變化。傳統的信息處理方法主要是利用固定的數學方法進行計算。雖然精度高，但其應用范圍比較小。特別是現在機電工程越來越復雜，涉及的計算量越來越大，需要處理的內容越來越多，沒有準確的數學公式就難以進行處理。另外，因為需要人工操作，所以需要花時間，也有可能無法完成，所以需要使用必要的手段。這提供了人工智能的應用。

人工智能與以往常規的數據處理方式不同，可以對各種數據信息進行模糊的推理系統和神經網絡系統處理，進而實現機械電子系統的科學有效處理和控制。正在進行的技術的革新是從傳統的機電工程中集成人工智能的現代機電工程，它是技術的融合，也是科學技術發展的一個新趨勢。

在機電工程的應用中對人工智能進行應用，人工智能根據設定的目標指示，進而實現人工智能對機電工程的網絡控制，進行大量的數據處理，人工智能對機械電子工程中產生了影響。機械的故障可能會影響人工智能的正常運營，當機械故障嚴重時甚至可能會導致人工智能的崩潰。

4 機械電子工程在人工智能領域的發展

人們為了提高生活質量，發展科學技術，也給人們的生活帶來便利，家用電器如洗衣機、掃地機器人，機械和電子工程技術改變了傳統的生產方式，使用工業機器人，降低了企業的人工成本，提高了生產效率，促進了企業的發展。

如今，機電工程技術已經不能滿足人們對現代生活的要求。智能城市概念的提出代表了以人工智能為代表的現代科學技術將得到大規模的應用。機電工程要實現從“機械化、電子化、形式化”到“智能化、小型化、實用化”的轉變，需要在發展理念上進行更新。

例如，研究人員將人工智能技術與傳統的機電工程技術相結合，利用大型商場和購物中心、地下車庫和安置攝像頭，通過軟件識別處理技術，實現了對地下車庫的停車空間狀況進行統計，統計入口處的車輛、當地有沒有剩余的車庫、入口處的車庫釋放裝置將判斷所有車輛是否進入。該技術的實現將實現城市地下車庫的無人值守運行，降低人力成本和管理成本，提高管理效率。

隨著未來科學技術的發展，以及社會發展對人工智能技術的要求，機電工程不僅要在傳統電子電路領域進行深入研究，還應把握住時代脈搏。為時代技術的發展，提供理論創新和指導發展的正確方向，為人工智能技術的應用提供有力的支持。

人工智能在機械電子工程中的應用。在機電領域，我們實現機電工程功能一般將功能分解采取模塊化設計，這種生產設計模式需要對模塊數據進行相當精度的控制，但是在實際的生產活動中，生產過程很容易受到外界因素的干擾，引起數據的變化，出現一些不穩定因素，影響機械設備的正常運行，進而影響實際的生產活動。

在機電的范疇內，使用者可以通過人為控制，減少客觀因素對實際生產的影響，但是卻不能徹底的解決這一問題，但是在人工智能的領域，這種問題卻能到了徹底解決的希望，它能憑借其特有的神經網絡特性去控制調節數據的穩定性，獲得更高精度的數據，提高設備的穩定性與準確度。不僅如此，人工智能因其獨有的“智能化”還可以對機電模塊系統各個部分的功能進行協調，提高整個系統的性能。進而實現機電工程控制系統的完整開發。由此我們可以明白人工智能在機械電子工程整個系統中都具有十分重要的意義。

其中人工智能神經網絡系統在機電工程中的應用主要是依據人工智能神經網絡模擬人類神經進行實現的，智能神經網絡系統屬于電子信息處理系統，主要是通過對人類大腦的“神經元”進行模擬，進行數據收集，分析和計算，之后輸出相應的程序，從而提高信息處理的智能化和準確度。應用于機電領域，可以對機電設備信息輸入輸出的準確性進一步提高。提高生產設備的穩定性與可靠性。

5 結論

人工智能技術雖然與傳統技術相比有很多優勢，但是目前的人工智能技術研究還停留在理論研究和實驗室水平，還沒有能夠達到更大的普及程度。從長遠來看，人工智能技術的發展是人類文明進步的必然要求。機械電子工程應主動承擔理論和實踐的支撐功能，促進人工智能技術的更快、更高的發展。

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