簡析人工智能技術在數控系統中的應用研究

趙冬梅　施朝陽

摘? 要：隨著新時代的發展，人工智能技術的應用范圍變得越發廣泛起來，在一些人們不曾看到的角落，人工智能技術趨于完善、成熟。對于數控系統，技術工作者們在嘗試如何將人工智能技術運用到數控系統中來，以達到擁有時變性、非線性、成效高，且對象不確定性的較好研究結果。當今數控系統控制理論的發展，是一部人類探索科技的奮斗史，反映了人們尋求科技力量庇護的整個過程：從蒸汽機的出現打破了手工的局限性;在由蒸汽時代發展進機械革命，更高效的完成工作;然后進入工業時代，電氣的開發達到與機械革命相比事半功倍的效果;最后一直到今天，實現數字化、智能化、信息化的全新場面。

關鍵詞：人工智能;數控系統;應用研究

一、數控系統中模糊集合論的作用

（一）利用模糊數學來加工數控系統中的優秀數值

1965年，英國著名物理學家L.哈特在深入探討、挖掘人腦思考模式與計算機數控系統的異同之處時，發現了人體的大腦本身就是一臺出色的計算機。而計算機數控系統本質是對于人腦運算模式、人體大腦結構做出的仿制品。人體大腦是一臺沒有終點、沒有上限的、優秀的計算機，而數控系統要做的就是不斷改進、模仿人腦。讓自己的計算模式、計算過程、計算結果越來越跟人腦接近，這就意味著技術工作者們的工作取得了較大進步。要想得到這種較為理想的結果，模糊數學在加工數控系統中起著必不可少的作用，尤其是加工優秀數值這一方面。

（二）用模糊集合論來找出數控機床中的不足之處

人體大腦具有模糊性，而數控機床、數字系統需要的是最準確性，這就讓兩者的共存相違背。L.哈利發現了這種矛盾感，他沒有像傳統的數控機床研究那樣，將兩者強行融合在一起，忽略不同的特點。而是更加靈活，將模糊性和數字話統一起來，讓數學華計算機系統在保持自身精準性不變的水平下，反過來追求人腦中對于模糊性、不確定性食物的思考。從而讓我們的數控系統、數控機床系統更靈活、更人性化，而不是死板的執行固定命令。在機床數控的加工過程中，會數顯兼容性和高度命令的不統一，造成混亂，這時候就需要模糊集合論出馬，用豐富多變的策略板正機床機加工中的錯誤。

（三）利用模糊集合理論來實現數字加工中數值的調控

要對數控計算機機床實現全面把控是一個較為復雜的事情。如果使用傳統的數字理論來操作，有很多地方是無法精準控制的，在實現的過程中難以建立數字模型。而且其中的數值往往不夠準確，令技術工作人員帶來不小的麻煩。這時候就需要模糊數字理論來對數字化機床控制系統進行優化和調節，從而實現利益最大化、結果合理化。比如說，可以結合傳統數控理論和新型模糊化數學來查缺補漏、互補長短，建立新型架構：開各軸環增益時，位置要盡量高些，可以減少數值誤差、增大摩檫力、提高系統的反應速度。

二、數控系統中模擬人腦神經脈絡的必要性

（一）用人工神經脈絡來幫助系統記憶

在實際的數控機床理論操作中，機器是需要大致框架和神經脈絡支持的。神經網絡結構好像一張思維導圖，把系統中所有要做的節點、關鍵、后續、補充、材料等方面全面的展現在系統以及操作工作者的面前，十分有益于工作的展開。機器的本質是對人腦的模仿，于是人工智能技術需要為數控系統裝上與類人工相似的思考模式、行為模式，讓機器與系統擁有自己的運算邏輯。在工作里，可以減小更多人工的工作量，因為系統已經初步學會像人一樣思考問題、把握解決方案的具體脈絡，且詳略得當、有輕有重。這是數控系統操作者、研發者、開創者、使用者們最希望看到的效果。并且人工神經網絡已經不是第一次出現在大眾面前，早在上世紀60年代就已經問世，曾經受過學術界的追捧，有頭有臉的教授、研究所和企業都在研究如何做好人工神經網絡的架構。工作者們研究人工智能技術，也要研發人體大腦，間接點亮了不少科研工作者的生物技能，可謂是一箭雙雕、功德圓滿。轉眼來到80年代后，短暫沉寂的人工神經網絡技術再次引起重視，掀起科研熱潮，引得無數科研專家競折腰。一路發展到今天，已經足夠完善、強大、成熟，應用到數控機床理論系統中去，是最適合不過的選擇。

（二）用人工神經系統技術來查缺補漏、嚴守后方

在數控系統當中，有一個很關鍵的點，那就是總軸環增益的開放程度。總軸環益增不僅要合理調配，還要對具體的加工情況、材料性質、工作成本做出調整。這時候就需要人工神經網絡技術來助一把力。人工神經網絡需要以特殊的角度來做出對數控系統的改變：比如后方、后勤這一塊。當數控系統處于不夠穩定的快速定位時期時，人工神經網絡技術應該幫助總數控機床理論系統，把總軸環位置增益開得小一些。減小機器制動時的速度和摩檫力，以減少對機床儀器結構可能造成的磨損。當數控系統變化，要進行給切削運動時，人工神經網絡技術要學會變通，及時將總軸環增益的各項數值加大，這樣就可以聯系前文說到的，對系統機床加工操作實踐中給出實用的理論、對數值進行精準把控，從而減少模糊概念的產生。由此可以得出，用人工神經網絡技術來對數字數控系統進行穩固后方、查缺補漏是非常有必要的。

（三）人工神經網絡技術中的專家系統

專家系統是在人工神經網絡中極其重要的一部分。關于他的研究起始于上世紀60年代，其水平放在各大數控理論系統中是數一數二的。他的本質是一個計算機程序系統，能夠解決人工專業技能、人工智能技術的運用、人工神經網絡技術的本質及其操作實踐等方面的專業問題，可謂是數控系統方面的百科全書了。不管是準備學習具體的理論知識、還是在實際的操作過程中缺乏應對方法，都可以在人工神經網絡技術里的專家系統里找到答案。這對于科技研發者、數控機床系統從業者的研究與工作都非常有幫助。

總結

本文從數控系統中模糊集合化的作用、數控系統中模擬人腦神經脈絡的必要性這兩個話題闡述了人工智能技術在數控系統中的應用研究，其中又分為六個小點解釋了為何要重視這兩個方面。希望能夠給到相關從業者、研究者一點參考價值和幫助。

參考文獻：

[1]李佳兵，高天宇，李歡，等.試論人工智能技術在數控系統中的應用[J].中國戰略新興產業，2019（028）.

[2]李佳兵等."試論人工智能技術在數控系統中的應用."中國戰略新興產業 2019（8）.

[3]李佳兵，高天宇，李歡，高紫韻.試論人工智能技術在數控系統中的應用. 中國戰略新興產業，2019（028）.