關于人工智能在電氣工程自動化中的應用分析

馬洋洋 王樹

【摘 ?要】人工智能技術是21世紀新的工業主題，將會徹底革新傳統電氣自動化行業，因此在應用中我們必須要創新思維，建立AI意識，以實現電氣自動化技術的跨越式發展。本文分析了人工智能技術及在電氣自動化中的應用創新，認為人工智能技術不是電氣自動化技術一個的部分，不僅在于提升工作效率和降低成本，其突破性是根本性的。

【關鍵詞】人工智能;電氣自動化;AI;控制

生活中的人工智能一般體現在計算機技術方面，隨著各行業市場競爭越來越激烈，人工智能產品越來越受人們的歡迎。人工智能可以有效降低工作強度，有效提高相關設備的可靠性，降低設備維護成本，從而提高整個系統的整體效益。

1人工智能技術分析

1.1人工智能的三大學派

1）計算機學派。基于物理符號系統假設和有限合理性原理，認為人和計算機都是符號系統，所以就可以用計算機的符號操作來模擬人的認知過程。在該系統之下，知識表示是人工智能的核心，認知就是處理符號，但是該系統獲得常識困難，無法形成類似從兒童到成長那樣的知識獲取途徑。比如機器翻譯困境，在原理上要求將所有的人類語言資料都輸入其中，才能夠完全準確，但是在實際操作中，人類自己都不能完全認識語言規律。2）控制論學派。基于控制論和“動作—感知”型控制系統，認為人工智能和人類智能一樣都是在進化中發展。在該模式下，復雜適應系統難以建立，一種狀態下可能產生不同的行為。3）聯結主義學派。基于神經網絡及網絡間的連接機制和學習算法，分布式信息存儲，并行式信息處理。該模式下單層神經網絡容易衰落，Hopfieid網絡缺乏通用算法，動力學行為過于簡單。綜上，我們可以看出這些學習方法都有各自的困境，在發展中亟待完善。

1.2人工智能技術的特點

識別人工智能技術和一般自動化技術主要3個要點：1）具備感知能力，可以獲取外部信息，比如機器人視覺。2）記憶和思維能力，能夠處理信息，進行聯想、判斷計算等行為。3）具有學習能力和自適應能力，能夠根據外部環境變化進行自我學習，而不是像傳統數控機床一樣只是按照程序工作。

2人工智能的優勢

2.1人工智能技術操作簡單

在電力工程建設中人工智能技術也逐漸的投入到了使用中，人工智能技術與傳統技術有所不同，人工智能的控制上是通過事先的系統控制的，并且控制上也具有多樣化特點。人工智能技術可以隨時的實現相關數據的采集工作，并且及時的存儲下來，人工智能技術有著自己的顯示屏幕，相關的技術工作人員可以根據顯屏幕來實時觀察工作運行的整體狀態，當人工智能技術出現問題的時候會及時的發出警報來提醒工作人員數據異常，當其發生數據異常會人工智能還可以實現故障進行記錄，可以預想設定保護數值，可以對相應的設備起到很好的保護作用，對此工作人員也可以更加輕松的進行工作，并且為了適應大眾化的智能操作水平，人工智能設備的操作也十分簡單，工作人員可以盡快的進入工作狀態。

2.2人工智能技術不易受到外界環境的影響

在以往的電力工程中，所使用的控制器還是傳統的控制器，這種控制器在操作的過程中比較容易受到外界的干擾，使正常的工作模式受到了影響。與現在的人工智能技術相比，尚且存在著各種各樣的問題，人工智能技術不需要動態的模型，因此即使是設置的參數發生了一定的變化，也不會使人工智能受到影響。人工智能可以在一定程度上對一些不確定的因素產生免疫作用，進以實現更加精確的自動化的控制過程。

2.3不再需要建立控制模型

因為人工智能的控制對象數量較多，情況較為復雜，所以大部分自動化控制過程都涉及建模。建模過程也容易產生估算誤差，因預測不準確等因素導致建模質量下降，從而造成自動化控制效率不高的情況。而智能化控制器在設計的過程中不需要建模，避免了客觀因素導致的誤差，大幅度提高了自動化控制器的精密程度。

2.4智能化控制器具有較強的一致性

智能化控制器具有較強的控制一致性，主要體現在可以同時處理不同的數據，即使智能化控制器得到的數據十分陌生，也可以通過數據分析等功能對其進行較為精確的估算，有效實現自動化控制的相關要求。不同的控制對象決了不同的控制效果，在控制過程中，控制對象一旦發生變化，很有可能會造成不能預計的控制效果。因此，在設計自動化控制系統的過程中，必須堅持相應的設計原則、邏輯，針對不同的控制對象必須對其實際情況進行分析，不斷的模擬實驗、論證控制過程，確定最佳的解決方案。

2.5人工智能技術可以最大限度的降低誤差

人工智能技術在工作前首先需要進行參數設置，當參數設定后就不會發生變化，這些參數的數值都會處于一個值域范圍內。并且這種人工智能技術對外界的干擾也不會產生影響，同時這種人工智能本身就擁有一定的抗干擾能力。因此我們在工作過程中也不用擔心會產生過大的誤差，由于這種人工智能技術擁有操作簡單、誤差小等特點，對于工程的效率的提升上也有著巨大的貢獻。

3人工智能技術在電氣自動化中的應用創新

3.1人工智能改變了傳統電氣自動化應用

在傳統電氣自動化應用當中，不僅存在系統集成困難，可擴展性差、跨系統協調等問題，而且也存在感知能力較差，控制能力不強和自動化水平較低的現象。傳統的電氣自動化設施以綜合布線為基礎，以計算機網絡為橋梁，在系統應用上大多采用粗放型三層架構，即現場控制層、自動控制層和頂端管理層。采用多種通信協議，以統一集成的方式配置子系統，這種方式工作量很大，開放性和靈活性都很差，系統的智能化水平低，不能滿足當代智能設備的需求。因此可以考慮從底層設備端建立新的集成架構，將機械的自動化控制改為能夠主動感知、自主學習、分類處理的人工智能系統。

3.2人工智能技術學習能力的應用

為了讓自動化系統更方便控制，提高控制的精確度和準確度，就要充分利用大數據和云計算等新技術，利用在生產和操作過程中產生的大量數據，打造有感知能力的生命體，而非建造冰冷的自動化機器。以智慧建筑為例，傳統建筑采用了大量的電氣自動化設備，比如聲控燈，聽到聲音就會亮，這是一種簡單的自動化控制方式。但是通過智能化控制方式，聲控燈就可以通過感知周圍的光照環境等因素來進行節能調節[4]。建筑內的設備還可以通過自主學習來實現自我成長，比如通過自我調節綠色節能技術來產生呼吸功能，在建筑內部實現生態循環，建立人機融合的深度生態系統。

3.3人工智能技術的智慧化應用

相比傳統自動化技術，人工智能技術體現出智慧化水平，比如在智能家居、智慧交通、農業、環保、工業、醫療衛生等領域。提升自動化系統中的智慧能力，要做好以下幾方面的工作：1）要加強傳感器技術的研發和應用，確保數據采集、傳輸、計算處理的精確性，實現全面感知和智能分析，在技術設計上要具有開放性，系統扁平化，設備要有自組織功能。2）要充分利用信息技術和大數據信息，強化各個模塊的開發，加強數據的分析和應用。3）將人臉識別、語言識別、指紋識別等技術應用到電氣自動化當中，以技術進步來滿足實際的生產需求。

4結論

人工智能技術（AI）總被一些研究者認為是近年來的一個新興學科，實質上這是對人工智能技術的本質認識不清所致。AI不僅是一個技術概念，更是一個哲學范疇，要深刻理解AI，就要深刻理解思考、生存、學習等哲學問題，更要理解計算機視覺、傳感器技術、控制系統等技術問題。

參考文獻：

[1]金聰，戴上平，郭京蕾，等.人工智能教程[M].北京：清華大學出版社，2007.

[2]武嘉琪.計算機人工智能技術的發展與應用研究[J].信息與電腦，2016，10（7）：105-106.

[3]汪萬彩.人工智能技術在電氣自動化控制中的應用探討[J].機電信息，2013，6（12）：125-126.

[4]周鋒.人工智能技術在電氣自動化中的運用[J].電子世界，2014（19）：112.