人工智能技術(shù)在機(jī)械電子工程領(lǐng)域的應(yīng)用

林成東

【摘 要】近些年的科學(xué)技術(shù)進(jìn)步與社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展幫助提升了社會生產(chǎn)力，而人工智能在機(jī)械電子工程領(lǐng)域的應(yīng)用在很大程度上促進(jìn)了機(jī)械工程基本功能的長足進(jìn)步，本文通過分析機(jī)械電子工程的特點，介紹人工智能的定義，概述人工智能和機(jī)械電子工程的發(fā)展歷史，更進(jìn)一步地探討了人工智能相關(guān)技術(shù)在機(jī)械電子工程領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用。

【關(guān)鍵詞】人工智能技術(shù)；機(jī)械電子工程；應(yīng)用

人工智能是一門新的技術(shù)科學(xué)，作為計算機(jī)科學(xué)的一個分支。其應(yīng)用領(lǐng)域包括機(jī)器人、語言和圖像識別等。為了保證我國生產(chǎn)力發(fā)展水平的進(jìn)一步提升，在機(jī)械電子工程領(lǐng)域已經(jīng)開始逐步推廣并使用人工智能技術(shù)，人工智能技術(shù)的應(yīng)用可以對傳統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)的不足起到補(bǔ)充完善作用，保證機(jī)械電子技術(shù)向著信息化、智能化的方向邁進(jìn)。

1、人工智能與機(jī)械電子工程的關(guān)系

1.1人工智能技術(shù)的發(fā)展

人工智能技術(shù)的提出，為計算機(jī)技術(shù)的發(fā)展提供了核心技術(shù)支持，其研究的核心是利用智能技術(shù)創(chuàng)造出人們所需要的智能化機(jī)械，也就是智械。人工智能技術(shù)的核心內(nèi)容主要涉及圖像識別與處理技術(shù)、語言分析及處理技術(shù)、專家系統(tǒng)技術(shù)等多個方面。人工智能技術(shù)的發(fā)展給人類帶來了新的技術(shù)革命創(chuàng)新，為人類的技術(shù)發(fā)展提供了更多的動力。人工智能的不斷發(fā)展也為社會經(jīng)濟(jì)的騰飛做出了不可估量的貢獻(xiàn)，不僅可以帶動市場消費需求，還可以提升機(jī)械電子相關(guān)領(lǐng)域的發(fā)展，對國家經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)定與繁榮有著重要意義。

1.2機(jī)械電子工程的發(fā)展

和傳統(tǒng)的機(jī)械結(jié)構(gòu)產(chǎn)品相比，機(jī)械電子產(chǎn)品擁有結(jié)構(gòu)簡單、體積小以及自動化程度高等特點，機(jī)械電子工程彌補(bǔ)了傳統(tǒng)機(jī)械的不足，對機(jī)械行業(yè)的發(fā)展而言，起到舉足輕重的作用。機(jī)械電子工程正在逐漸被大型企業(yè)所重視和應(yīng)用。機(jī)械電子工程領(lǐng)域的發(fā)展大體可以分為三個階段：第一階段是以傳統(tǒng)手工業(yè)為勞動力代表的階段；第二階段是機(jī)械化逐步普及，生產(chǎn)流水線逐步實施完畢；第三階段是指互聯(lián)網(wǎng)以及電子信息化的到來，給機(jī)械電子工程領(lǐng)域帶來了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。目前我國正處于第三階段的中期，機(jī)械電子工程與信息化技術(shù)不斷融合發(fā)展，并且機(jī)械電子工程技術(shù)開始向人工智能化邁進(jìn)。

1.3人工智能技術(shù)對機(jī)械電子工程的重要性

首先，人工智能技術(shù)可以提高機(jī)械電子系統(tǒng)的控制精度。機(jī)械電子工程領(lǐng)域在模塊優(yōu)化設(shè)計過程中，高精度以及科學(xué)化地控制相關(guān)數(shù)據(jù)十分重要。但是，現(xiàn)實中機(jī)械電子系統(tǒng)會受到各種外界因素的干擾，很難做到控制的精確化。想要保證系統(tǒng)平穩(wěn)有效地運(yùn)行，就必須根據(jù)外界的實際情況，合理微調(diào)系統(tǒng)的功能參數(shù)。而工作人員往往無法及時觀測到問題的出現(xiàn)，也無法及時進(jìn)行處理，這就需要人工智能技術(shù)代替工作人員，有效地將人工智能技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械電子系統(tǒng)中，利用人工智能神經(jīng)模式，高效且準(zhǔn)確地控制機(jī)械電子系統(tǒng)，從而使機(jī)械電子系統(tǒng)可以完成各種任務(wù)，提高機(jī)械電子系統(tǒng)的工作效率。

2、人工智能在機(jī)械電子領(lǐng)域中的應(yīng)用

2.1人工智能在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和模糊推理系統(tǒng)中的應(yīng)用

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的運(yùn)用核心就是人工神經(jīng)系統(tǒng)，其主要是利用模仿人類的神經(jīng)元系統(tǒng)建立成所需功能的電子信息系統(tǒng)，模擬人類神經(jīng)系統(tǒng)遍布式數(shù)據(jù)存儲功能。針對人類神經(jīng)元的模擬，使得人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在工作過程中愈加智能化。人工神經(jīng)系統(tǒng)的具體表現(xiàn)有，模擬神經(jīng)元鏈接結(jié)構(gòu)，對其數(shù)據(jù)和結(jié)果進(jìn)行詳細(xì)分析，從而獲得參數(shù)值，并且以此構(gòu)建相應(yīng)的函數(shù)關(guān)系。人工神經(jīng)系統(tǒng)的緊密結(jié)構(gòu)致使神經(jīng)元系統(tǒng)整體非常智能化，可以在較短的時間內(nèi)計算復(fù)雜的數(shù)學(xué)公式，并處理各種復(fù)雜的信息。模糊推理系統(tǒng)也是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的一個分支，以模糊集合理論為依托創(chuàng)建一整套系統(tǒng)，和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)不同的是，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)采用點對點的聯(lián)系方式，而模糊推理系統(tǒng)采用的是區(qū)域之間的聯(lián)系方式。因此，可以發(fā)現(xiàn)模糊推理系統(tǒng)的精度比神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)要低一些。目前機(jī)械電子工程領(lǐng)域采用模糊推理系統(tǒng)可以簡單模擬一些人腦的功能信息，利用模糊推理系統(tǒng)對人腦的簡單功能模擬可以直接輸出語言信息，這些信息經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)化處理之后可以獲得函數(shù)值。目前模糊推理系統(tǒng)是機(jī)械電子工程中使用較廣的一種系統(tǒng)。

2.2數(shù)據(jù)分析

機(jī)械電子產(chǎn)品的數(shù)字化，主要是依賴于微控制器技術(shù)的進(jìn)步和發(fā)展。數(shù)字化形態(tài)的機(jī)械電子技術(shù)產(chǎn)品的人機(jī)界面具有人性化特點，操作流程和維護(hù)方法變得簡單，對于提高工作、學(xué)習(xí)效率有著很大的幫助。通過不斷提升函數(shù)連接準(zhǔn)確性，可以不斷優(yōu)化人工智能使用控制，保證相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行高速運(yùn)算，可以準(zhǔn)確、清晰直觀的顯示出相關(guān)計算參數(shù)和無限接近的連續(xù)性函數(shù)，實現(xiàn)操作的準(zhǔn)確性和靈活性。在人工智能技術(shù)中，通過專家系統(tǒng)控制能夠幫助電氣工程實現(xiàn)對設(shè)備的控制，除了該種控制系統(tǒng)外，還包括神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)及模糊控制系統(tǒng)。通過這些系統(tǒng)構(gòu)成的人工智能技術(shù)，能減少電氣工程投入的控制成本。

2.3生產(chǎn)智能化

推進(jìn)制造工藝智能化，實現(xiàn)智能計劃排產(chǎn)，智能生產(chǎn)協(xié)同，智能設(shè)備互聯(lián)互通，智能資源管理以及智能決策支持。建立由新型傳感識別系統(tǒng)，智能控制系統(tǒng)，工業(yè)機(jī)器人，自動化成套生產(chǎn)線等智能技術(shù)為核心的智能制造體系，建設(shè)具有國際競爭力的智能制造基地。目前，海爾建成COSMO平臺，實現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)與個人定制有機(jī)結(jié)合。酷特C2M模式打造客戶直接驅(qū)動工廠的商業(yè)模式及O2O銷售方式，通過線上訂制下單，線下體驗，增加客戶黏性。雙星推行“以智能化實現(xiàn)模式極簡、以智能化實現(xiàn)產(chǎn)品極致、以智能化實現(xiàn)與用戶距離極短”的戰(zhàn)略方針，推動人工智能與高端制造業(yè)融合，建立數(shù)字化車間，智能工廠，全面提升石油化工、橡膠、鋼鐵、汽車、紡織、食品等傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)制造工藝智能化水平。

3、結(jié)語

綜上所述，人工智能技術(shù)可以促進(jìn)機(jī)械電子工程領(lǐng)域的不斷發(fā)展，提高人們的生活質(zhì)量，因此，人工智能技術(shù)對機(jī)械電子工程而言是提高其整體水平的一條捷徑。人工智能技術(shù)仍然需要大量的研究人員對其進(jìn)行補(bǔ)充和完善，只有將人工智能技術(shù)充分融合到機(jī)械電子工程領(lǐng)域，才能使機(jī)械電子工程發(fā)展邁向新的臺階。

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