人工智能技術在機械電子工程領域的應用

牛偉明

（河南工學院，河南 新鄉 453000）

0 引言

在以科技為核心驅動力的基礎背景下，人工智能技術被廣泛應用于人們的工作、學習以及生活中，例如智能機器人、電動汽車的自動駕駛技術等。但就目前的實際情況而言，人工智能技術的在整體中的表現形式較為單一，如某個“非智能”系統中實現某一節點的自動化運轉，沒有形成完整的人工智能運轉系統。機械工程是現代人們生產生活的物質基礎，傳統的機械工程均需人工直接操作，相比人工智能技術在機械工程中的應用，人工操作的效率及水平均無法達到精細化管理的要求[1]。而人工智能技術的應用不僅可以解放雙手，還能發揮出機械系統的最大產能。

1 機械電子工程及人工智能

1.1 機械電子工程

機械電子工程是機械工程與自動化技術相結合的產物，在實際的機電產品和系統設計、制造等行業中應用廣泛，機械電子工程雖只是機械工程的一個研究方向，但機械電子工程發展至今，已經成為集機械制造、電子工程和計算機科學等領域于一身的跨領域學科，其主要包含了7大類核心技術，分別為機械技術、電子技術、自動控制技術、檢測傳感技術、信息處理技術、伺服驅動技術及系統總體技術[2]。與傳統的機械工程相比，機械電子工程具有以下兩點優勢：①絕大部分的機械電子產品的結構組成相對簡單，沒有復雜的運動部件，而電子元件通常較小，因此機械電子產品的物理體積通常較小，相比于傳統的笨重型機械面貌，機械電子產品在減少占地面積的同時也提高了產品性能。②現階段的機械電子工程在生產過程中，能夠根據實際情況來設計工程方案，能夠更加科學合理的落實在生產線中，為我國工業化的進一步發展提供基礎。

1.2 人工智能

人工智能是研究使計算機來模擬人的某些思維過程和智能行為的新興技術，近年來發展迅猛，涵蓋了計算機科學、思維科學、心理學、哲學和語言學等幾乎所有的自然科學和社會科學，其中思維科學是人工智能技術的理論基礎，人工智能技術是思維科學的實踐應用，人工智能從1956年首次提出到發展至今，理論日益完善，技術逐漸成熟，要想更好的發展，就不能僅僅局限在邏輯思維上，還需要與形象思維、靈感思維等多方面因素相融合，其實際應用通俗來說，人工智能的主要作用是代替需要人類智能才能完成的復雜工作[3]。

相比于傳統的機械制造行業,在結合了人工智能技術后，可大幅提高工業生產和制造的數量與精度，并且人工智能技術擁有高效的自我學習能力，在生產過程中可不斷學習，不斷完善生產流程的細節，使得系統呈現出更加完美的適應性，高效、穩定地完成生產工作。

2 人工智能與機械電子工程的發展

2.1 人工智能的發展

人工智能理論最早是于17世紀中期出現的，在這一時期中，國外科學家發明出來了世界上首臺計算機。當時這臺計算機的出現足以轟動全球，首臺計算機的外形是非常龐大的，能夠進行簡單地運算工作，是打開網絡新時代的重要基礎。在進入到20實際后，國際召開了第五屆國際人工智能聯合會議，本次會議結束后，各國大幅提高對人工智能技術的重視程度，使得人工智能進入了飛速發展的階段[4]。21世紀初期，互聯網技術已經在全世界范圍內普及，在這樣的科技環境下，人工智能技術的發展勢頭更為迅猛，范圍更為廣泛。就目前而言，人工智能技術的應用落實，極大地便利了人們的日常生活，也讓工業生產企業獲得了巨大的經濟效益，對于促進企業發展有著不可或缺的作用。

2.2 機械電子工程的發展歷史

機械電子在我國發展的時間相對較晚，我國最早的機械電子工程主要是以人力資源為動力，企業在開展生產時，需要耗費大量的資金用于人力資源上，對于企業的整體收益來說有著巨大的影響。企業為了獲取最大的經濟效益，提升企業效益，就必須要與時俱進，轉變自身企業的生產模式，向機械工業方向進行發展。機械電子工程在發展階段中，逐漸形成了流水線作業模式，能夠確保機械生產的質量有效提升，機械設備的引用大大降低了人力資源的投入，增加了企業生產的效率[5]。但是在這個階段，暴露出來的問題還是非常多的，流水線作業模式無法保障每一個產品的質量，同一批次的產品中，經常會出現一部分不合格產品。隨著時代的快速發展，我國現階段的電子工程生產中，人工智能技術有了更大的應用空間，機械電子工程的發展促使產品能夠有效的與市場進行對接，進而有效的滿足了人們對于機械生產的需求，企業對于機械電子工程技術的重視程度不斷提升，既滿足了企業自身的經濟效益，也有效的奠定了企業在市場中的競爭地位。

3 人工智能技術在機械電子工程中的應用

3.1 關系概述

傳統機械電子工程系統在進行信息描述過程中，很難有效的提升信息傳輸的準確性和精密性，導致在機械電子工程生產過程中，生產出來的產品很難有效的保障質量要求。隨著人工智能技術的應用，信息處理的效率越來越高，能夠較為精確的提供準確的信息數據。人工智能技術與機械電子工程之間進行結合，能夠最大程度山上的促進信息數據的處理效率，提高信息傳輸的穩定性，解決機械電子工程技術傳輸的時效性，解決了傳統信息傳輸過程中的不穩定問題。由此可見，人工智能技術與機械電子工程結合是時代發展的必要環節，是未來發展的主要趨勢[6]。

3.2 利用模糊推理系統分析機械電子工程的數據

最近幾年來，我國的電子信息技術發展已經成熟，有了完善的運行模式，人工智能技術也已經滲透到了機械電子工程當中。人工智能是通過模擬人類的思想和工作模式而運行的，具有模糊推理系統和神經網絡系統。人工智能技術應用到機械電子工程領域中，能夠更好的分析生產數據。在分析的過程中，人工智能將模糊系統的理論基礎以及模糊推理系統進行有機融合，在此基礎上設計出具體的數據。模糊系統自身具有一定的推理能力和對模糊信息的處理能力，能夠勝任機械電子自動化生產過程中數據的處理工作。該技術模式的應用，有效的提升了生產的質量。模糊推理系統通過模仿人類的大腦信息來進行信息的處理推斷，通過計算機語言將數據準確的表述出來。隨著網絡技術的不斷發展完善，機械電子工程數據的處理能夠更加的快速便捷，可以遵循函數的處理方式來進行信息的儲存。但是就目前的應用現狀來看，模糊推理模式在應用上還存在一定的問題，該模式與機械電子工程系統之間的連接不固定，計算數據的能力較弱，在運用中受到的限制相對較多[7]。

3.3 利用神經網絡系統儲存機械電子工程的數據

神經網絡系統是人工智能系統中的重要組成部分之一，在生產過程中，神經網絡系統可以自動識別信號，并對所識別信號進行分析和推理，使得機械電子工程的系統能準確高效的識別數據并儲存，從而使機械電子工程的生產水平和智能化水平得到了有效的提升。

迷糊推理系統和神經網絡系統對于機械電子工程領域的發展都起到了極大的促進作用，神經網絡函數能夠將模糊推理處理過的數據連接起來，通過一些數學算法來對處理過的信息數據進行再處理，進而形成一套完整的機械電子數據。

4 結語

現階段，我國對于機械電子工程領域的重視程度加深，傳統的機械電子生產領域中，存在的問題還是較多的，為了有效的解決和改善生產模式，就必須要不斷的融合先進的科學技術。人工智能技術發展至今，已經逐漸的趨于成熟，將人工智能技術應用在機械電子工程領域中，能夠有效的提升該領域的作業模式，提升生產環節的自動化程度。技術人員在實際操作過程中，要能夠結合兩種方式之間的優點，促進我國機械電子工程領域的進一步發展。