王霞,彭賀
(北華大學(xué),吉林 吉林 132021)
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展,傳統(tǒng)機(jī)械工程中融入到了信息科學(xué)技術(shù),形成了機(jī)械電子工程。人工智能是網(wǎng)絡(luò)信息發(fā)展的產(chǎn)物,該項(xiàng)技術(shù)的出現(xiàn),為機(jī)械電子工程水平的提升開辟了新的研究路徑,有助于推動機(jī)械電子工程發(fā)展。而機(jī)械電子工程的快速發(fā)展,是人工智能應(yīng)用水平提升的體現(xiàn),兩者之間存在密不可分的關(guān)系。本文將對機(jī)械電子工程與人工智能的相關(guān)性展開深入研究。
機(jī)械電子工程主要經(jīng)歷了3個發(fā)展階段:第一階段為手工加工階段,該階段以人力為主要生產(chǎn)力,人力資源決定了產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量和生產(chǎn)效率。面對這種情況,只有不斷提高工作人員的操作技術(shù)水平,才能夠提高產(chǎn)品的生產(chǎn)質(zhì)量和生產(chǎn)效率;第二階段為流水線生產(chǎn)階段,該階段采用流水線生產(chǎn)模式,在一定程度上提高了生產(chǎn)效率,擴(kuò)大了生產(chǎn)規(guī)模,所有車間按照統(tǒng)一質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)生產(chǎn),缺少了個性化生產(chǎn);第三階段為集約化生產(chǎn)階段,該階段是當(dāng)前正在使用的生產(chǎn)模式,符合個性化要求,有助于提高企業(yè)核心競爭力。
隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,傳統(tǒng)機(jī)械工程逐漸被機(jī)械電子工程取代,后者將電子與機(jī)械有效結(jié)合起來,在原有機(jī)械加工基礎(chǔ)上,添加電子技術(shù),形成現(xiàn)代化的機(jī)械電子工程,并得到了廣泛應(yīng)用。目前,機(jī)械電子工程正在與人工智能融合,形成新的工程技術(shù)。
工業(yè)革命開展以來,社會生產(chǎn)力得到了快速發(fā)展,產(chǎn)生多種動力方式。利用這些動力方式代替人力資源,不僅提高了產(chǎn)品生產(chǎn)效率,而且還減輕了人力資源壓力。但是機(jī)械工作局限性較大,當(dāng)環(huán)境發(fā)生變化時,無法適應(yīng)環(huán)境繼續(xù)投入生產(chǎn)。因此,亟需設(shè)計開發(fā)一套可以適應(yīng)環(huán)境變化的機(jī)器,因此引出了人工智能技術(shù)。
第三次工業(yè)革命結(jié)束以后,互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、集成電路技術(shù)、計算機(jī)技術(shù)逐漸融入到人們的日常生活和工作當(dāng)中,為人工智能技術(shù)的誕生奠定了基礎(chǔ)。早期的人工智能技術(shù)是在軟件設(shè)計的基礎(chǔ)上,對某種特定的動作進(jìn)行控制,不屬于真正的人工智能技術(shù)。當(dāng)數(shù)據(jù)庫技術(shù)、智能識別技術(shù)、傳感器技術(shù)的出現(xiàn),該項(xiàng)技術(shù)逐漸完善,形成了真正意義的智能技術(shù),并得到了廣泛應(yīng)用。
雖然人工智能和機(jī)械電子工程在應(yīng)用當(dāng)中存在差異,但是前者依然屬于機(jī)械范疇,去除部分程序代碼以外,人工智能技術(shù)的應(yīng)用目的是控制機(jī)械設(shè)備,從而達(dá)到產(chǎn)生生產(chǎn)要求。從理論層面來看,人工智能技術(shù)的功能實(shí)現(xiàn)依托于機(jī)械電子工程,并且前者是后者技術(shù)層面的支撐。
第二次工業(yè)革命時期,經(jīng)過反復(fù)調(diào)試,依據(jù)多年實(shí)踐操作經(jīng)驗(yàn),完善了機(jī)械電子工程技術(shù),構(gòu)建了理論體系,使得機(jī)械電子工程得到了廣泛應(yīng)用。集成電路和晶體管的出現(xiàn),為人工智能技術(shù)發(fā)展提供了硬件基礎(chǔ),在其基礎(chǔ)上,引入微型嵌入式計算機(jī)技術(shù),構(gòu)建了硬件與軟件環(huán)境齊全的人工智能技術(shù)。
通過上述分析可知,機(jī)械電子工程的發(fā)展為人工智能技術(shù)的誕生奠定了基礎(chǔ)。由于機(jī)械電子工程的開展涉及到其他技術(shù),所以,兩項(xiàng)技術(shù)的應(yīng)用表現(xiàn)存在差異性。例如,我國研制出智能機(jī)器人,其支持不同地形物品的搬運(yùn)操作,經(jīng)過一段時間的測試可知,該機(jī)器人擁有搬運(yùn)功能,通過了操控條件驗(yàn)收。作為人工智能技術(shù)的發(fā)展代表作,智能機(jī)器人彰顯了人工智能技術(shù)的優(yōu)勢。在調(diào)試當(dāng)中,智能機(jī)器人可以利用自身帶有的傳感器采集不同信息,并將采集到的信息傳輸至監(jiān)管中心計算機(jī),該數(shù)值將與數(shù)據(jù)庫中的信息進(jìn)行比對,從而判斷是否滿足適應(yīng)性要求。我國研制出的智能機(jī)器人可以將傳統(tǒng)機(jī)械電子工程的基礎(chǔ)部分有效結(jié)合起來,打造出新的電子工程,通過人工智能操控。
因此,人工智能與機(jī)械電子工程兩者雖然屬于不同學(xué)科,但是在實(shí)踐應(yīng)用中存在交叉,使得兩種技術(shù)相互推動,共同進(jìn)步。
本文研究的模擬推理系統(tǒng)具有較強(qiáng)的信息處理能力,該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)比較簡單,具有較強(qiáng)的實(shí)用性。目前,模糊推理理論系統(tǒng)得到了廣泛應(yīng)用,根據(jù)控制需求,自動處理數(shù)據(jù),并模擬人腦分析語言,利用網(wǎng)路系統(tǒng)編寫函數(shù)。在實(shí)際應(yīng)用中,通過運(yùn)行模糊推理系統(tǒng),可以實(shí)現(xiàn)不同域之間的推理,從而達(dá)到儲備信息規(guī)則的目的。雖然該系統(tǒng)具有上述優(yōu)勢,但是通過觀察運(yùn)行結(jié)果可知,系統(tǒng)信息輸入與輸出等環(huán)節(jié)存在誤差,這一不足剛好可以通過人工智能技術(shù)得以彌補(bǔ),使得模擬推理系統(tǒng)功能得以完善。
人工智能技術(shù)的應(yīng)用可以實(shí)行人機(jī)互動,彌補(bǔ)人工神經(jīng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)功能的不足,使得系統(tǒng)功能得以完善。在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中,神經(jīng)元構(gòu)成模式能夠幫助神經(jīng)系統(tǒng)發(fā)揮更大的優(yōu)勢,經(jīng)過模擬分析,合理設(shè)定參數(shù),經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)計算獲取關(guān)聯(lián)函數(shù)。將人工智能技術(shù)應(yīng)用到機(jī)械電子模糊推理系統(tǒng)中,可以簡化信息輸入與輸出結(jié)構(gòu),并且能夠在所有神經(jīng)元之間建立固定關(guān)系,加快系統(tǒng)運(yùn)行效率。由此可見,人工智能與機(jī)械電子工程之間的融合具有較好的應(yīng)用前景。
為了更加深入地了解人工智能與機(jī)械電子工程之間的關(guān)系,本文將理論聯(lián)系實(shí)際,提出以下智能化機(jī)械電子發(fā)展研究。
(1)商場信息識別
將人工智能與機(jī)械電子工程融合到一起,在大型商場中安裝攝像頭,利用軟件識別技術(shù),對采集到的圖像信息進(jìn)行識別,從而獲取商場買賣現(xiàn)場情況,是否存在盜竊情況,以及商場環(huán)境安全等情況信息。所有信息將通過機(jī)械電子設(shè)備采集,傳輸至監(jiān)控中心計算機(jī)中,利用計算機(jī)操作軟件對采集到的數(shù)據(jù)信息進(jìn)行統(tǒng)計分析,形成數(shù)據(jù)表格、曲線圖、圖像畫面等,供管理人員查看,將其作為商場管理的主要依據(jù),從而提高商場購物環(huán)境安全性,減少意外事故發(fā)生頻率,為人們的生命財產(chǎn)提供了安全保障。
目前,此項(xiàng)監(jiān)控管理系統(tǒng)在各個城市大型商場中得到了廣泛應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)了監(jiān)控現(xiàn)場無人看守,減少了人力資源消耗。在實(shí)踐應(yīng)用中,根據(jù)商場布設(shè)情況,采用機(jī)械電子工程技術(shù)合理設(shè)置攝像機(jī)安裝位置,用于采集各個角落視頻信息,利用SPSS軟件統(tǒng)計信息,并構(gòu)建SQL Server數(shù)據(jù)庫,用于存儲數(shù)據(jù)信息與視頻信息,所有信息以數(shù)據(jù)表格、曲線圖、圖像畫面3種形式存儲于數(shù)據(jù)庫中,根據(jù)用戶需求調(diào)查即可查看,將其作為商場管理的主要依據(jù),以此提高商場管理效率,同時節(jié)省了大量人力資源。由此可見,人工智能與機(jī)械電子工程的融合,可以使得彼此的作用得以更大功效發(fā)揮出來,實(shí)現(xiàn)了技術(shù)應(yīng)用價值。
(2)煤礦開采
人工智能與機(jī)械電子工程的融合應(yīng)用在煤礦開采中應(yīng)用較多。目前,煤礦開采引入現(xiàn)代化科學(xué)技術(shù),基本實(shí)現(xiàn)了自動化開采,部分開采項(xiàng)目實(shí)施仍然采用人工操作。在實(shí)際開采當(dāng)中,采用機(jī)械電子工程技術(shù)布設(shè)煤礦開采設(shè)備,并對開采設(shè)備進(jìn)行控制,但是對于開采過程中出現(xiàn)的操作問題無法自動調(diào)控,人工智能的添加,可以根據(jù)實(shí)際操控需求,調(diào)控開采設(shè)備,使得設(shè)備操作模式得以更改,滿足設(shè)計生產(chǎn)需求。
在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中,合理安裝布設(shè)開采設(shè)備,并下達(dá)生產(chǎn)操控命令,設(shè)備的運(yùn)行信息將通過無線傳輸設(shè)備傳輸至監(jiān)控中心計算機(jī)中,利用SPSS軟件統(tǒng)計信息,并構(gòu)建SQL Server數(shù)據(jù)庫,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲查看。在其基礎(chǔ)上,采用軟件編程技術(shù),下達(dá)程序操控命令,控制設(shè)備工作狀態(tài),從而達(dá)到提高生產(chǎn)率,降低安全事故發(fā)生頻率的目的。
本文分別對人工智能與機(jī)械電子工程的發(fā)展情況進(jìn)行簡要分析,分析了兩者之間的相關(guān)性。通過列舉商場信息識別、煤礦開采實(shí)例,來分析人工智能與機(jī)械電子工程之間的相關(guān)性。通過分析可知,人工智能與機(jī)械電子工程在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中互相交叉,使得兩種技術(shù)相互推動,共同進(jìn)步。在未來的發(fā)展中,兩種技術(shù)的融合發(fā)展將成為科學(xué)研究的重點(diǎn)內(nèi)容。