程棟

（漢口學院 機電工程學院，湖北 武漢　430212）

關于機械電子工程與人工智能整合思路構建的研究

程棟

（漢口學院 機電工程學院，湖北 武漢430212）

機械電子工程俗稱機電一體化工程，是機械工程和自動化工程的結合體。近些年來，人工智能逐漸變得炙手可熱，智能冰箱、智能投遞箱包括自動洗碗機自動掃地機等在我們的生活中變得隨處可見。因此，文章將機械電子工程與人工智能兩者結合起來研究，以探索出一條機械電子工程與人工智能相結合的思路，從而讓我們國家的科技產業(yè)更加發(fā)達，讓我們的生活也更加美好。

機械電子工程；人工智能；整合思路

1　機械電子工程與人工智能的特點

（1）機械電子工程特點。機械電子工程是指由機械工程與電子工程還有自動化工程相結合的一門基礎性學科，它是一門綜合性極強的學科。機械電子工程以機械工程為主，結合了電子工程和自動化相關學科，輔之以計算機科學技術。近些年來，機械電子工程得到了長足的發(fā)展，其生產的產品越來越受到社會各界的喜愛，產品的更新換代速度也越來越快，生產的產品也越來越方便。隨著科技的發(fā)展，機械電子工程也在逐漸地發(fā)展與進步。其發(fā)展階段主要分為三個階段：第一階段，主要是手工盛行階段，在這一階段，機械電子工程并沒有得到應用，其作為新事物的產生，受到了來自各方面的阻力，社會化大生產依然以人工的手工為主，勞動力充裕但是也廉價。第二階段，慢慢地從手工生產轉向一些機械自動化生產。在這一階段中，手工生產逐漸被機械化生產代替，但囿于科技的發(fā)展，手工生產還是主力。但是不可否認的是，機械化應用得到了長足的發(fā)展，并且為以后大規(guī)模的發(fā)展與進步奠定了基礎。第三階段，隨著科技的進步與經濟的發(fā)展，機械化生產被大規(guī)模使用，并且與電子工程相互結合，在農業(yè)、工業(yè)和第三產業(yè)中得到了廣泛的應用。在這一階段，電子化信息被廣泛普及，互聯網開始慢慢涌進千家萬戶。機械電子工程與人工智能開始相互結合，并開始應用于社會和生活的方方面面?，F階段，就是機械電子工程發(fā)展的第三階段，其以爆炸式的速度發(fā)展著，在各方面都取得了長足的進步。但是，正是由于科技的飛速發(fā)展，機械電子工程也應當整合自我，和別的學科聯系起來，以更加跟上時代的腳步，滿足人們日益增長的物質文化需求。

（2）人工智能的特點。人工智能是以計算機技術為核心的綜合性學科。人工智能結合了計算機科學、信息化、機械化和相關人文科學如心理學等。其在生活和工作中被越來越重視，并且日益成為社會的焦點。從2016年春晚的智能機器人表演和跳舞就可以看出，人工智能將成為未來發(fā)展的趨勢。總體來說，人工智能的發(fā)展也經歷了三個階段：第一階段，主要是計算機還沒得到廣泛應用，機械化大生產也沒有被社會所采納和接受。在這一階段中，還是以手工生產為主，機械化只是被偶爾用上。一些大型的工業(yè)企業(yè)開始在探索人工智能，但是由于科技發(fā)展的局限性，人工智能并沒有得到長足的發(fā)展。第二階段，機械化大生產開始在工業(yè)和農業(yè)廣泛普及，計算機科學也得到了很大的發(fā)展。工廠的生產需求和人們的生活需求也在日益增加。因此，在這一階段中，人工智能開始得到應用。但是，受制于經濟的發(fā)展，人工智能并沒有得到普及，人工智能只是一些大型工廠得到應用。第三階段，在這一階段中，人工智能得到普及，且人工智能的發(fā)展速度很快，物聯網技術開始興起。社會生活朝著又快又智能的腳步發(fā)展，人們的生活變得越來越便捷?，F階段的人工智能正處于第三階段的發(fā)展初期，人工智能在飛速發(fā)展，但是在社會生活中還沒有被普及。隨著經濟的發(fā)展與科技的進步，人工智能定將成為未來的發(fā)展趨勢，工作和生活將變得更加便利和簡單。

2　機械電子工程與人工智能整合思路

（1）機械電子工程與人工智能關系分析。隨著科技的發(fā)展與社會的進步，電子化信息得到了迅猛的發(fā)展。機械電子工程作為一門基礎性的學科，應用于社會生活的方方面面。但是機械電子工程也有其缺陷，比如系統(tǒng)的不穩(wěn)定性和功能的復雜多變，其中集中體現在電子信息系統(tǒng)上。人工智能，作為一個快速信息傳遞以及及時處理信息等優(yōu)勢有助于改善機械電子工程的缺陷。機械電子工程在信息的輸入與輸出時，電子信息系統(tǒng)容易出現非常多的困難和阻力，簡單的信息輸入和輸出電子信息系統(tǒng)一般不會出現很大的錯誤。一旦輸入和輸出的信息變得復雜，電子信息系統(tǒng)就會出現很大的失誤，而這個時候，就需要通過人工操作才能完成。由于機械電子工程本身存在的缺陷與不穩(wěn)定性，這個時候，就需要借助人工智能的整合方法以彌補機械電子工程出現的失誤與短板。

（2）人工智能在機械電子工程方面的應用。人工智能在機械電子工程方面的應用主要體現在兩個方面。一個是神經網絡系統(tǒng)。另一個是模糊推理系統(tǒng)。神經網絡系統(tǒng)主要體現在人工神經系統(tǒng)。人工神經系統(tǒng)相對來說比較好理解，主要是模仿人的神經系統(tǒng)，其信息存儲方式以遍布式為主。神經元的存在使得系統(tǒng)能夠進行更為豐富的行為。神經網絡系統(tǒng)在一定程度能夠實現比較真實地效果。其通過模擬結構的方式，通過分析一些數字信息，進而給出結果，通過結果分析出參與值。最后通過網絡的形式得出關聯函數。由此可知，神經網絡系統(tǒng)的運用比較簡單，總的來說就是點到點映射。在對信息進行輸入時，所有的神經元都是相互緊密且固定關聯的。神經網略系統(tǒng)的計算量非常之大，無論是在信息輸出還是針對信息輸入，其準確性都非常之高。模糊推理系統(tǒng)是以模糊集合論為基本理論指導的一個相對完整的系統(tǒng)。它的設計工具相對而言比較簡單，但是它的信息處理能力卻非常之強大。就目前來說，模糊推理系統(tǒng)得到了廣泛的應用，這主要體現在自動化控制方面和數據處理方面，在這兩方面這個系統(tǒng)都得到很大的發(fā)展并取得了較為明顯的成果。機械電子工程應用模糊推理系統(tǒng)時，主要是借助相關的元素，即模擬人腦的功能。進而分析出語言信號，通過網絡分析從而得出一連串的函數。但是這個系統(tǒng)的精確度沒有神經網絡系統(tǒng)高。

3　結語

綜上所述，人工智能已經和機械電子工程開始慢慢結合，并且得到了廣泛的應用。從未來發(fā)展趨勢來看，人工智能產業(yè)必將成為一個新興的熱門且具有創(chuàng)造性的產業(yè)。現階段，智能機被廣泛用于農業(yè)、工業(yè)和第三產業(yè)。前段時間上演了智能機器人與人進行的圍棋大賽。生活中，智能冰箱、智能投遞箱、智能洗碗機以及智能掃地機等隨處可見，將來還可能出現機器人寫小說。機械電子工程作為一項傳統(tǒng)的基礎性學科，不斷在推動著科技的進步，我國經濟的發(fā)展。將機械電子工程與人工智能相結合有助于實現更完美的人工智能生活。從而推進我國科技產業(yè)又穩(wěn)又快的增長，進一步促進經濟的發(fā)展，增強我國的科技創(chuàng)新能力。

Research on Construction of Integration Thinking of Mechatronic Engineering and Artificial Intelligence

CHEN Dong
（School of Mechanical and Electrical Engineering，Hankou University，Wuhan，Hubei 430212，China）

Mechanical and electronic engineering，commonly known as the integration of mechanical and electrical engineering，is mechanical engineering and automation engineering combination.In recent years，artificial intelligence gradually become one of the hottest.Smart refrigerator，intelligent delivery box includes automatic dishwasher and automatic sweeping machines in our lives become everywhere.Therefore，this article will combine both mechanical and electronic engineering and artificial intelligence to research，to explore the idea of the combination of a mechanical and electronic engineering and artificial intelligence，so that our country science and technology industry is more developed，let our life will be more beautiful.

mechatronic engineering；artificial intelligence；integration thinking

TP18

A

2095-980X（2016）04-0049-02

2016-04-06

程棟（1993-），男，湖北蘄春人，大學本科，主要研究方向：機械電子工程。