基于人工智能的紡織技術開發

張 雷

（阿克蘇技師學院，新疆 阿克蘇 843000）

在很多人的印象中，紡織業就是一個應用大量人力資源進行手工生產的行業，但這只是傳統的紡織業，紡織技術落后，只能依靠手工的方式進行生產。現代紡織業隨著科學技術的發展，已經發生了翻天覆地的變化，特別是在市場競爭不斷加劇的情況下，傳統生產形式發生了巨大的變革。在人工智能等高新技術被社會各界廣泛應用的情況下，紡織行業也看到了新的發展方向，并開始積極引入相關技術，用于紡織技術的開發與創新。這使得行業改革得到了進一步深化，逐漸向著高科技產業邁進。

1 人工智能概述

人工智能就是對人類智能進行模擬、延伸及拓展的一種理論、方法和技術。對于現代社會，它是一門全新的技術學科，是多學科、多領域結合之后的重要產物。人工智能研究項目主要包括：機器人、分布式人工智能、專家系統、智能檢索、智能數據庫、機器學習、知識工程、定理證明、自然語言理解、模式識別、人工神經網絡以及自動程序設計等。傳統形式的計算機程序主要是告訴計算機做什么、怎么做，具體做法是人為設計出來的，這個過程需要相關人員給出算法，并完成程序編寫才能實現。人工智能程序則存在很大的不同，它只需要計算機能夠獲得明確的指令即可，其余的求解活動則由計算機自動完成。但想要確保計算機的智能水平，必須要保證其具有相應的知識，并且可以對其進行靈活應用。在計算機中，知識的表達類型主要有以下幾種：生產模式系統、特征表達、邏輯表達、框架表達、狀態空間以及語義網絡等。除此之外，人工智能還涉及諸多問題求解方法，如搜索法、推理法、歸結法、遺傳計算法、生產規劃法、約束滿足法以及模擬退火法等[1]。

2 人工智能技術應用現狀

2.1 專家系統

對于計算機學科而言，人工智能是一項非常關鍵的內容，而專家系統則是人工智能的重要組成部分，其在人工智能中的主要作用就是賦予機器人判斷能力以及邏輯思維能力。相比其他智能科技，人工智能技術最大的不同就是可以根據環境對需要操作的任務進行自主判斷，并通過人類智慧行為模擬以及邏輯推理進行準確的操作。

專家系統涉及推理庫以及知識庫，而知識庫涵蓋應用領域的專業理論及知識內容，當用戶給出相關任務以后，人工智能可以結合知識庫中的各項知識作出相應的操作。利用推理庫，人工智能技術可以結合任務展開推理，對解決問題的方法進行準確的判斷，并向用戶專家反饋建議。

專家系統在紡織行業中的應用十分廣泛，蘊含著紡織產品生產的各項專業內容，如生產工藝以及制造工藝等。專家系統中的功能模塊具有較強的獨立性，能夠使紡織產品的設計及生產工藝變得更為便捷和準確。

2.2 遺傳算法

該算法主要是針對生物進化過程的相關數據進行計算，并根據這些數據進行數學模型的構建，然后對其中的問題進行探尋，根據問題對解決措施進行計算。在人工智能中，遺傳算法是不可或缺的，將其應用在紡織行業中，可以實現紡織產品的數據轉換，并在完成數學建模之后，實現產品瑕疵點的分類與定位。此外，在利用遺傳算法進行計算時，可以將紡織產品中的瑕疵部位以圖像的形式展現出來，為相關改進工作提供參考和借鑒。相比于傳統形式的識別技術，遺傳算法對于瑕疵點的分類與識別更為準確和高效，應用效果顯著。

2.3 人工神經網絡

該項技術主要是對人類的大腦神經網絡進行模擬，并在此基礎上進行網絡系統的構建。對于人工智能技術而言，人工神經網絡具有較大的規模，能夠針對各項信息進行有效的整理，并在信息推理期間，確定問題的解決方法。人工神經網絡具有較強的適應能力，可以實現各類信息的綜合整理，將人工神經網絡應用在紡織行業中，能夠有效提升棉布色澤及種類選擇的合理性。

2.4 綜合技術

對該項技術進行有效的應用，能夠使紡織生產活動的效率和質量得到很大的提升。例如在現代紡織產品的配色與染色中，人工神經網絡以及遺傳算法的應用十分廣泛，通過遺傳算法可以針對紡織產品的染配色展開計算，并對染配色的效果進行模擬，且應用人工神經網絡可以進行染配色方案數據的提取和選擇，這對于最佳染配色方案的應用具有非常積極的意義。此外，通過遺傳計算找出規律，并使用人工神經網絡對紡織產品的配色效果展開評判，可以使紡織產品的染色配色質量得到有效的控制，所以，應用綜合技術能夠有效提升紡織產品的質量。

3 基于人工智能的紡織技術開發途徑

3.1 對智能紡織CAD進行開發

在紡織產品設計中對計算機輔助設計（Computer Aided Design，CAD）技術進行應用，能夠通過模擬計算對產品的設計效果進行模擬，幫助設計人員進行紡織產品的改進和優化，提升紡織產品的生產質量，由此可見，CAD技術具有至關重要的作用。在應用人工智能的過程中，應該將CAD技術作為切入點，推動人工智能與CAD技術的有效結合，實現智能化的CAD紡織技術。需要將工程技術以及專家系統與CAD技術結合起來，確保在紡織產品設計的過程中獲得更多的專業知識以及專家建議，使紡織產品獲得更好的設計效果，確保產品設計滿足市場需求。

3.2 將人工神經網絡和流行趨勢進行結合

隨著我國經濟體制的完善，市場競爭也變得越來越激烈。而紡織企業的競爭優勢主要來源于紡織產品的設計及生產質量，在對紡織產品進行設計的過程中，想要對紡織產品的市場發展趨勢進行有效的把握，必須要對市場流行趨勢進行全面的調查與了解，但該項工作難度較大，還需要相關領域不斷提升自身對流行趨勢預測的準確性。將流行趨勢預測與人工智能的人工神經網絡相結合，則會使企業對流行趨勢的預測更為準確。這主要是因為人工神經網絡可以對各項信息進行有效地組織，通過信息組織能力，針對紡織產品中的各項元素，并給出相應的優化方法，使紡織產品獲得更多的創新元素。這對產品設計的創新具有非常重要的意義，是創造流行紡織產品的重要途徑。

3.3 開發計算機視覺技術

隨著國民經濟的發展，人們的生活質量得到了很大的提升，對紡織產品也提出了更高的要求，除了要求紡織產品具有更高的質量以外，還要求紡織產品具有美觀的視覺效果。很多紡織企業為了迎合消費者的需求，越來越重視紡織產品的外觀設計，希望通過更為豐富、多彩的花紋與圖案，提升用戶的滿意度。計算機視覺技術主要是借助數字化紡織技術，在紡織產品中對美觀的印花與圖案進行結合，使紡織產品兼具藝術性和美觀性，有利于用戶消費體驗的優化。

3.4 開發人工智能專家系統

將人工智能技術應用在紡織行業中，通過專家系統進行研發是非常關鍵的一環。而對于紡織技術中的相關問題，想要對其進行有效解決，通常需要技術人員具有較為豐富的工作經驗，根據相關數據進行復雜的推理工作，而使用專家系統則可以將相關人員的工作強度降低。專家系統可以進行人工智能推理，使各項紡織技術問題能夠被快速地解決。例如在對紡織產品中的瑕疵進行分析時，單純地借助經驗就能將問題解決，具體是借助知識庫進行專家經驗的輸入，用戶只需要將瑕疵反饋至專家系統，即可獲得相應的答案。

3.5 對模擬退火算法加強應用

該項技術主要以固體退火原理為基礎，是一種較為新穎的隨機搜索算法，相比于傳統的近似算法，這種算法在描述方面更為簡單，且應用性、靈活性以及高效性更強。對于模擬退火算法而言，初始條件并不會對其造成太大的影響。目前，很多紡織企業的生產經營特點為小批量和多品種，其產品訂單往往需要進行頻繁的調整，在這種情況下，會使生產計算出現諸多變數，同時會提升調整編制的難度，應用模擬退火算法能夠進行合理地優化。

4 結語

在紡織技術開發方面應用人工智能技術，能夠使紡織技術開發的質量得到進一步的提升，這對紡織行業的發展具有非常重要的意義。因此，紡織行業一定要對人工智能保持高度的重視，不僅要進行深入研究，還要結合實際情況，在紡織技術開發的過程中進行合理應用，以此來提升紡織技術的開發效果，推動紡織行業的現代化發展。