余秋蘭
(武漢軟件工程職業(yè)學(xué)院,武漢 430205)
機(jī)械電子工程是一種將電子技術(shù)與機(jī)械工程有機(jī)結(jié)合起來的新興工程技術(shù),在實(shí)際的機(jī)械工程應(yīng)用中有著非常重要的作用。其不僅能夠發(fā)揮機(jī)械工程的基礎(chǔ)功能,還能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)電子技術(shù)能夠完成的工作任務(wù),因此在功能的多元化上就產(chǎn)生了極大的優(yōu)勢。然而隨著社會(huì)的發(fā)展,在與操作相關(guān)的功能上都提出了對(duì)智能化的要求,機(jī)械電子工程也不例外,需要進(jìn)行人工智能化變革才能滿足時(shí)代對(duì)其多元化的功能要求。
機(jī)械電子工程是吸收了機(jī)械工程和電子技術(shù)的綜合性學(xué)科,由于與電子、機(jī)械、信息技術(shù)等密切相關(guān),因此機(jī)械電子工程的應(yīng)用也集中在與之相關(guān)的各個(gè)領(lǐng)域。在目前的機(jī)械電子工程中選擇了將各種與機(jī)械、電子、計(jì)算機(jī)等相關(guān)的技術(shù)融合,使每一種功能都能夠以模塊形式發(fā)揮作用。一般來說在機(jī)械電子產(chǎn)品的制作時(shí)不會(huì)選擇過于復(fù)雜的內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),而是運(yùn)用綜合性的模式功能設(shè)計(jì)來實(shí)現(xiàn)多元化的產(chǎn)品功能,滿足產(chǎn)品的性能要求。
由于模塊化的功能設(shè)計(jì)將機(jī)械電子產(chǎn)品的內(nèi)部結(jié)構(gòu)最大程度簡化,即在功能上保證了多元化要求,又降低了成本和技術(shù)要求,所以有著極大的現(xiàn)實(shí)意義和應(yīng)用空間。目前的機(jī)械電子工程產(chǎn)品基本上是由手工制作,雖然能夠滿足基本的市場需求,也能夠滿足技術(shù)水平的市場要求,然而人工化的操作卻為行業(yè)的發(fā)展帶來了極大的制約,主要表現(xiàn)為生產(chǎn)力水平低下、資源和技術(shù)不足等,這些都造成了機(jī)械電子工程行業(yè)的發(fā)展受阻。在當(dāng)前產(chǎn)業(yè)化的推進(jìn)進(jìn)程中,流水線式生產(chǎn)模式也已經(jīng)在機(jī)械電子工程制作中得到實(shí)現(xiàn),生產(chǎn)效率得到顯著提升。然而在效率提出的背后生產(chǎn)線所需的機(jī)械設(shè)備卻需要耗費(fèi)大量的資金投入,而且生產(chǎn)線模式在市場靈活性上表現(xiàn)出的不足也是行業(yè)發(fā)展需要關(guān)注的重點(diǎn)。
人工智能技術(shù)是基于信息技術(shù)背景下產(chǎn)生的一門綜合性學(xué)科,它不僅涉及與信息技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)相關(guān)的基礎(chǔ)功能,同時(shí)還能夠?qū)⑦@些功能發(fā)揮到各種機(jī)械設(shè)備或電子設(shè)備的操控中,實(shí)現(xiàn)真正意義的人工智能。人工智能系統(tǒng)的建立是通過計(jì)算機(jī)的運(yùn)算功能實(shí)現(xiàn)對(duì)某些設(shè)備功能的操作或控制,由于以計(jì)算機(jī)作為最主要的功能主體,因此最初的智能技術(shù)人工化色彩并非特別顯著,隨著計(jì)算機(jī)水平的不斷發(fā)展實(shí)現(xiàn)了對(duì)更多復(fù)雜程序的運(yùn)算,這為人工智能技術(shù)的發(fā)展提供了更加有效的支持。從人工智能技術(shù)被第一次提出開始就有許多專業(yè)人士和信息研發(fā)團(tuán)隊(duì)投入了與之相關(guān)的研究中,通過對(duì)人類邏輯思維方式的深入研究和分析,科研技術(shù)人員將這種人類的思維方式加入到智能機(jī)器的設(shè)計(jì)中,實(shí)現(xiàn)了對(duì)人類思維的模仿。然而由于技術(shù)水平的制約以及機(jī)器設(shè)計(jì)中存在的客觀缺陷,完全的人工智能尚無法實(shí)現(xiàn)。在經(jīng)濟(jì)了多年的不斷研究之后,人工智能技術(shù)的研發(fā)也得到了快速的發(fā)展與創(chuàng)新,新時(shí)期的人工智能研究側(cè)重于知識(shí)層面的技術(shù)應(yīng)用,正在以穩(wěn)步的發(fā)展?fàn)顟B(tài)實(shí)現(xiàn)工程技術(shù)水平的不斷提升。
人工智能在機(jī)械電子工程中的應(yīng)用主要是建立在網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上,這決定了人工智能無法通過一般的應(yīng)用方法在機(jī)械電子工程中實(shí)現(xiàn)應(yīng)用,而應(yīng)當(dāng)將網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行人工化指令轉(zhuǎn)變,才能實(shí)現(xiàn)智能控制。所以,如果一旦在機(jī)械電子工程的數(shù)據(jù)分析或操作中出現(xiàn)問題,那么通過人工智能的控制就會(huì)直接產(chǎn)生問題,基于人工智能技術(shù)建立的機(jī)械電子工程也就會(huì)發(fā)生網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的崩潰,直接影響電子工程功能的發(fā)揮,因此說人工智能在機(jī)械電子工程中的應(yīng)用是具有差異性的。
由于機(jī)械電子工程運(yùn)用了模塊化設(shè)計(jì),因此在功能上的固定特點(diǎn)比較突出,而如果要實(shí)現(xiàn)機(jī)械電子設(shè)備的綜合性功能就需要由人工智能技術(shù)的綜合性操作功能來輔助實(shí)現(xiàn)。目前已經(jīng)建立起來的模型推理系統(tǒng)就是人工智能技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械電子工程中的最恰當(dāng)技術(shù)形式,另外神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中對(duì)人體神經(jīng)的模仿也使得人工智能水平的發(fā)展更進(jìn)一個(gè)臺(tái)階,將兩種人工智能工程的模式運(yùn)用到機(jī)械電子工程控制中,能夠發(fā)揮其對(duì)模塊控制的完整性功能,實(shí)現(xiàn)二者的完美融合。
機(jī)械電子工程無論從其系統(tǒng)的本質(zhì)上看還是從系統(tǒng)輸入輸出的關(guān)系來看,都表現(xiàn)為明顯的不穩(wěn)定性,這種不穩(wěn)定性對(duì)機(jī)械電子設(shè)備的功能發(fā)揮會(huì)產(chǎn)生直接影響,如果運(yùn)用傳統(tǒng)的解析方法對(duì)這一不穩(wěn)定性進(jìn)行調(diào)整或控制時(shí)無法實(shí)現(xiàn)對(duì)每一項(xiàng)系統(tǒng)的精確控制,因此穩(wěn)定性效果不明顯,而人工智能技術(shù)對(duì)各種數(shù)據(jù)的高效準(zhǔn)確處理能夠?qū)@種缺陷起到有效的補(bǔ)充作用。即使對(duì)于復(fù)雜性的機(jī)械數(shù)據(jù)或電子化系統(tǒng)輸入輸出等信息,都能夠準(zhǔn)確、高效的完成數(shù)據(jù)處理,從而實(shí)現(xiàn)機(jī)械電子設(shè)備的穩(wěn)定。
機(jī)械電子工程的模塊設(shè)計(jì)中對(duì)數(shù)據(jù)的控制是以一種精確化的狀態(tài)存在的,然而當(dāng)實(shí)現(xiàn)的系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)時(shí),客觀數(shù)據(jù)的變化要求對(duì)系統(tǒng)功能中的數(shù)據(jù)進(jìn)行合適的調(diào)整才能保證整個(gè)系統(tǒng)運(yùn)作的穩(wěn)定,以及準(zhǔn)確的系統(tǒng)精度控制,當(dāng)機(jī)械電子工程面臨這種需求時(shí)無法通過自身的處理來完成,人工智能的神經(jīng)模式在系統(tǒng)精度控制上有著非常現(xiàn)實(shí)的意義。
當(dāng)前在人工智能技術(shù)的影響下機(jī)械電子工程得到了非??焖俚陌l(fā)展,雖然機(jī)械電子工程本身的技術(shù)水平仍然在不斷發(fā)展,但其系統(tǒng)存在的客觀缺陷決定了仍然需要依靠人工智能技術(shù)為依托,才能實(shí)現(xiàn)其功能的強(qiáng)大和完善。
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