摘要：本文首先闡述了機(jī)械電子工程的特點(diǎn)，對(duì)于傳統(tǒng)的機(jī)械能量連接、功能連接，突出了信息連接的作用。將人工智能技術(shù)引入到機(jī)械電子工程中，并提出改造發(fā)展傳統(tǒng)機(jī)械系統(tǒng)的核心就是信息的采集、交換傳輸、集中處理，以此為基礎(chǔ)來實(shí)現(xiàn)機(jī)械工程的智能化。

關(guān)鍵詞：機(jī)械電子工程；人工智能；信息

1.引言

對(duì)于傳統(tǒng)的機(jī)械工程，大致分為兩類：制造類；動(dòng)力類。制造類具體囊括了毛坯制造、機(jī)械加工以及裝配這三大生產(chǎn)流程；相對(duì)的，動(dòng)力類則包括多種發(fā)動(dòng)機(jī)。機(jī)械工程與電子技術(shù)的結(jié)合始于上世紀(jì)，電子技術(shù)開啟了機(jī)械工程的新篇章。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)日新月異的發(fā)展，機(jī)械和電子通過信息的紐帶終于聯(lián)系在一起，形成了機(jī)械電子工程。

人工智能技術(shù)在機(jī)械電子工程的發(fā)展和滲透，促進(jìn)了信息的連接和使用。運(yùn)用現(xiàn)代新技術(shù)改造機(jī)械業(yè)，能引領(lǐng)傳統(tǒng)的機(jī)械業(yè)快速的向前發(fā)展。而且機(jī)械系統(tǒng)日益復(fù)雜，融入人工智能技術(shù)也是迫在眉睫。

2.機(jī)械電子工程簡(jiǎn)介

20世紀(jì)，學(xué)科的發(fā)展趨勢(shì)是各門學(xué)科的交叉滲透。21世紀(jì)，機(jī)電工程將電子、信息、智能化等融合起來，使機(jī)械工程有了新的理論和方法，進(jìn)一步的開拓新的領(lǐng)域。早期的機(jī)械業(yè)主要依靠手工技術(shù)，在生產(chǎn)力水平低下的階段，不過使用性強(qiáng)；三十年代出現(xiàn)流水線，大批量生產(chǎn)，可是缺乏靈活性；如今的生產(chǎn)大多數(shù)要求周期短、生產(chǎn)靈活并且質(zhì)量好，所以最經(jīng)常使用的就是一機(jī)械電子工程為主要內(nèi)容的FMS（柔性制造系統(tǒng)），基本可以達(dá)到所有的要求。

2.1機(jī)械電子工程的特點(diǎn)

相對(duì)于傳統(tǒng)的機(jī)械業(yè)，機(jī)械電子工程有這明顯的特點(diǎn)。如果就設(shè)計(jì)而言，機(jī)械電子工程沒有嚴(yán)苛的界限，在設(shè)計(jì)過程中也不是獨(dú)立的工程學(xué)科。機(jī)械電子工程會(huì)根據(jù)結(jié)構(gòu)配置，把電子工程、計(jì)算機(jī)技術(shù)作為核心部分與制造、管理和生產(chǎn)加工有機(jī)地結(jié)合起來，利用基于信息的后入先出的模塊化方案來完成設(shè)計(jì)。

2.2機(jī)械電子產(chǎn)品的特點(diǎn)

機(jī)械電子產(chǎn)品結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，組成元件少。以小巧的電子技術(shù)替代“傻大粗”的機(jī)械系統(tǒng)，縮小了產(chǎn)品的體積，又提高了產(chǎn)品性能。

機(jī)械電子工程把機(jī)械和電子技術(shù)有效結(jié)合，為了構(gòu)成最優(yōu)系統(tǒng)?，F(xiàn)代的機(jī)械電子系統(tǒng)在“塊與塊”之間的動(dòng)力聯(lián)系外，還有信息間的緊密聯(lián)系。生產(chǎn)改革的未來屬于懂得優(yōu)化機(jī)械電子系統(tǒng)的人，而在先進(jìn)生產(chǎn)和制造的應(yīng)用中，關(guān)于優(yōu)化已經(jīng)更為迫切；在這些系統(tǒng)中，人工智能技術(shù)和先進(jìn)的工藝制造系統(tǒng)必將組成以后工廠生產(chǎn)的關(guān)鍵工藝。

3.將人工智能技術(shù)融入機(jī)械電子工程

信息、物質(zhì)和能量始終作用人類社會(huì)的方方面面。生產(chǎn)力低下時(shí)，人類為了生存，靠的是物質(zhì)和能量；生產(chǎn)力提高以后，人類不光想著如何讓生存，還計(jì)劃著該如何發(fā)展，這就要依靠信息了。

鑒于如今面對(duì)的系統(tǒng)越來越復(fù)雜，所以要處理各種各樣的信息類型。在信息的獲取方面，會(huì)出現(xiàn)兩類不同的信息來源，一個(gè)是傳感器采集到的信息，一個(gè)是相關(guān)專家提供的語言信息。但是智能化處理是以知識(shí)信息為基礎(chǔ)的推理，含有復(fù)雜多變、模糊的特點(diǎn)。利用人工智能技術(shù)建立系統(tǒng)模型，經(jīng)常使用的兩大方法就是模糊邏輯推理系統(tǒng)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。

3.1模糊邏輯推理系統(tǒng)：模糊系統(tǒng)模擬人腦功能，應(yīng)對(duì)語言信號(hào)，物理含義明確

3.2神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)：神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)模擬的是人腦結(jié)構(gòu)，應(yīng)對(duì)數(shù)字信號(hào)，只給出數(shù)值參考。

模糊邏輯推理系統(tǒng)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在輸入輸出的處理上非線性映射有著相似的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)形式，只有處理進(jìn)程不一樣。二者在給定的條件下都可以以任意精度逼近一個(gè)連續(xù)函數(shù)。明顯不同的地方在于：

（1）映射方式不同：模糊邏輯推理系統(tǒng)主要實(shí)現(xiàn)域到域的映射；而神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)負(fù)責(zé)點(diǎn)到點(diǎn)的映射。

（2）精度不同：模糊邏輯推理系統(tǒng)的輸入輸出呈臺(tái)階狀，精度低；神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)呈光滑曲面，精度高。

（3）信息存儲(chǔ)方式不同：模糊邏輯推理系統(tǒng)已規(guī)則方式存儲(chǔ)；神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)以權(quán)系數(shù)分布方式存儲(chǔ)。

（4）連接方式不同：模糊邏輯推理系統(tǒng)每一次輸入只和原來的規(guī)則相關(guān)連接不穩(wěn)定，計(jì)算量較?。簧窠?jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)每個(gè)神經(jīng)元與前一級(jí)神經(jīng)元都有聯(lián)系，連接固定，計(jì)算量大。

（5）結(jié)構(gòu)不盡相同：模糊邏輯推理系統(tǒng)的隸屬度數(shù)反應(yīng)的是模糊變量明確的物理意義；神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)對(duì)權(quán)系數(shù)不能做出物理解釋，意義不明確。

不論是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，還是模糊邏輯推理系統(tǒng)，有效地解決了認(rèn)識(shí)應(yīng)用系統(tǒng)的復(fù)雜性問題。如今，單一的人工智能技術(shù)已經(jīng)不能滿足機(jī)械電子工程系統(tǒng)復(fù)雜性的需要。因此，眾多學(xué)者都認(rèn)為綜合性的智能技術(shù)必將取代單一的智能系統(tǒng)。

4.機(jī)械電子工程與人工智能技術(shù)的完美整合

為了實(shí)現(xiàn)機(jī)械電子工程與人工智能技術(shù)完美結(jié)合，已經(jīng)開始綜合多種智能技術(shù)利用互補(bǔ)相融的方法來體現(xiàn)不同智能技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，彌補(bǔ)各自的不足。模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是綜合智能技術(shù)的成功典范，一直是人工智能領(lǐng)域的熱點(diǎn)話題。模糊邏輯推理系統(tǒng)與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的融合方式大致分為兩種：

4.1功能互補(bǔ)型

功能互補(bǔ)就是把模糊邏輯推理功能插入神經(jīng)元中，使得整個(gè)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)同樣具有邏輯推理能力。

4.2功能相似型

采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中神經(jīng)元的非線性映射部分與模糊變量隸屬函數(shù)作用相似的融合，通過調(diào)整神經(jīng)元輸出屬性來進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)函數(shù)的優(yōu)化。

5.總結(jié)

本文開始，簡(jiǎn)要闡述了機(jī)械電子工程的特點(diǎn)，緊接著重點(diǎn)討論了人工智能技術(shù)，這主要囊括模糊邏輯推理系統(tǒng)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在機(jī)械電子工程中的應(yīng)用。機(jī)械電子工程是機(jī)械工業(yè)發(fā)展過程中開辟的新領(lǐng)域。數(shù)據(jù)信息的交換傳輸，是機(jī)械電子工程的重點(diǎn)，關(guān)于信息的采集、處理和使用是機(jī)械電子工程的關(guān)鍵。人工智能技術(shù)為機(jī)械電子工程的信息處理指明了新路徑。

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作者簡(jiǎn)介：

劉永剛（1976—），男，漢族，云南省文山市人，學(xué)歷：大學(xué)本科學(xué)歷，講師職稱，主要研究方向：機(jī)械電子工程。