湖南湘潭大學(xué)信息工程學(xué)院自動化3班 陳祥
人工智能技術(shù)已經(jīng)有60多年歷史了,但其作為超前學(xué)科之前并沒有過多的應(yīng)用于社會生產(chǎn)領(lǐng)域。近年來,隨著計算機技術(shù)和人類社會的不斷進步,人工智能已經(jīng)越來越多地被運用到各個領(lǐng)域。人工智能必然是下一次科技革命的核心和基礎(chǔ),國家也對人工智能的開發(fā)和利用給予了高度的重視,人工智能技術(shù)與電氣自動化控制的結(jié)合正是人工智能開發(fā)和利用的先發(fā)領(lǐng)域之一。人工智能和電氣自動化控制的完美結(jié)合,不但能夠提高系統(tǒng)的工作效率,還擁有節(jié)約人力、物力的優(yōu)勢。
人工智能技術(shù)從根本上屬于計算機應(yīng)用學(xué)科的一個分支,人工智能是通過計算機模擬技術(shù)使計算機能夠模擬人的某些思維過程和智能邏輯行為的學(xué)科。人工智能要想得到發(fā)展必須憑借思維科學(xué)中對形象思維、靈感思維的表達才能實現(xiàn),因此人工智能技術(shù)從理論上還屬于思維科學(xué)的邊緣學(xué)科。將數(shù)學(xué)科學(xué)和思維科學(xué)中的的模糊數(shù)學(xué)、標(biāo)準(zhǔn)邏輯等理論運用到計算機領(lǐng)域,正是促進人工智能高速發(fā)展的因素之一。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,人工智能在多個領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用已經(jīng)取得了豐碩的成果,如今的人工智能也逐步成長為一個獨立的學(xué)科,擁有了一套獨立的理論和實踐體系。
電氣自動化控制技術(shù)作為一項能夠保證制造業(yè)高速發(fā)展的應(yīng)用型學(xué)科,與人工智能的結(jié)合應(yīng)用,展現(xiàn)了前所未有的發(fā)展?jié)摿Α?/p>
與傳統(tǒng)的電氣自動化控制領(lǐng)域的工作模式相比,人工智能的應(yīng)用使電氣自動化控制在生產(chǎn)應(yīng)用中真正實現(xiàn)了自動化。人工智能以其獨有的運算分析和執(zhí)行能力,能夠?qū)ιa(chǎn)環(huán)節(jié)進行自我判斷和分析,之后通過邏輯和控制系統(tǒng)就能對相關(guān)的環(huán)節(jié)進行有效的控制。這種有效的控制模式完全可以替代原本由自然人完成的簡單的、重復(fù)的邏輯思維控制,以達到節(jié)約人力資源的目的。
人工智能應(yīng)用于自動控制與人的思維判斷實現(xiàn)控制相比,有著更高效、更準(zhǔn)確的優(yōu)勢。作為自然人,由于受到職業(yè)素養(yǎng)、生理、心理等因素的影響,在工作中的工作效率是不穩(wěn)定的,而這種工作狀態(tài)的不穩(wěn)定性往往會影響生產(chǎn)的效率。作為人工智能,它的載體是計算機芯片,根本不存在波動的生理和心理的影響因素。另外人工智能在與電氣自動化控制系統(tǒng)相結(jié)合的時候,其運算系統(tǒng)中的工作程序都是由工程師反復(fù)推敲才確定的。人工智能在工作狀態(tài)上只要相關(guān)硬件不出現(xiàn)問題,幾乎沒有錯誤和失誤的產(chǎn)生,相較于自然人而言,更加準(zhǔn)確、快速和直接。
傳統(tǒng)的電氣自動化控制,是由人接收生產(chǎn)的相關(guān)信息,經(jīng)過大腦的處理,再將具體的控制信息反應(yīng)到控制系統(tǒng)中,這種由人進行的接收—處理—反應(yīng)的過程存在一定的延遲性。而作為人工智能,因為它的“大腦”完全是基于計算機科學(xué)和數(shù)學(xué)科學(xué)建立的邏輯系統(tǒng),因而有著更快的反應(yīng)速度,而且制造業(yè)中大多是模式化的生產(chǎn),這種快速的反應(yīng)機制不但能夠提高生產(chǎn)速度,而且對零件精度和一致性也能夠給予保證。
當(dāng)今制造業(yè)發(fā)展十分快速,企業(yè)在這個發(fā)展浪潮中如何揚帆而行,成為了生產(chǎn)制造企業(yè)的頭等問題,這就需要企業(yè)高頻率地引進和使用新技術(shù)新設(shè)備。但先進技術(shù)和設(shè)備的引進是需要周期的,這個周期主要的時間則浪費在相關(guān)的人員培訓(xùn)方面。人工智能的應(yīng)用,可以大大縮短先進技術(shù)和設(shè)備的引進周期。相關(guān)的工程人員可以對人工智能控制系統(tǒng)根據(jù)時間和應(yīng)用語言進行設(shè)計,使其具有更加容易調(diào)整、修改的屬性,從而更快地適應(yīng)新技術(shù)和新設(shè)備,減少企業(yè)因為人員培訓(xùn)而造成的人力資源和時間的浪費。
電氣自動化控制系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計是一項復(fù)雜的工程。傳統(tǒng)方法對自動化控制系統(tǒng)進行優(yōu)化設(shè)計時,主要是通過大量的計算和實際經(jīng)驗完成的,這種由人力進行的繁雜工作,不僅浪費大量的人力、物力,而且還存在著因為設(shè)計者本身職業(yè)素養(yǎng)的局限性而導(dǎo)致設(shè)計方案優(yōu)化不徹底的問題。人工智能技術(shù)在計算機領(lǐng)域的應(yīng)用,如今已經(jīng)能替代人腦的運算和經(jīng)驗總結(jié)工作。人工智能在處理相關(guān)運算和經(jīng)驗總結(jié)時,有著更準(zhǔn)確、高效快速的優(yōu)點,并且相比于人腦的總結(jié)和運算更加具有客觀性,因此在電氣自動化控制系統(tǒng)進行設(shè)計時,人工智能的優(yōu)勢是非常突出的。
電氣設(shè)備的故障有著不確定性強、復(fù)雜性高的特點,因此傳統(tǒng)方法對電氣自動化控制系統(tǒng)的故障診斷有很大的困難。但是通過人工智能的應(yīng)用,我們能對大量實時運行的數(shù)據(jù)進行采集和分析,從而做到更準(zhǔn)確、更快速地診斷故障,例如人工智能故障診斷技術(shù)運用于發(fā)電機及電動機進行故障診斷時,將模糊理論與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合,不僅保留了故障診斷知識的模糊性,還結(jié)合了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)能力強的優(yōu)點,共同實現(xiàn)對電機故障的診斷,大大提高了故障診斷的準(zhǔn)確率。
電氣自動化控制系統(tǒng)的應(yīng)用,最根本的目的就是要實現(xiàn)自動化生產(chǎn)。然而在具體的生產(chǎn)程序中,有許多依托于思維的邏輯關(guān)系的工作步驟是原本簡單的自動化控制系統(tǒng)所不能處理的。但是在人工智能引入自動化控制系統(tǒng)的今天,由于人工智能具有思維模擬能力,因此這種原本必須由人腦進行的思維和邏輯處理就能夠由人工智能來進行解決,從而加大了電氣自動控制系統(tǒng)的自動化程度。
綜上所述,人工智能在電氣自動化控制中的應(yīng)用有著十分廣闊的發(fā)展前景和重大的現(xiàn)實意義。雖然我國在人工智能和電氣化自動控制結(jié)合應(yīng)用方面已經(jīng)取得了可喜的成績,但隨著社會經(jīng)濟的發(fā)展和生產(chǎn)需要的加快,我們?nèi)匀恍枰M一步努力。因此我們應(yīng)該以發(fā)展的眼光看問題,通過不斷積極的研究和實踐,將人工智能更好地運用于電氣自動化控制。
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