尹幫欽
【摘要】隨著科技的進(jìn)步和社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,計算機技術(shù)和信息技術(shù)也快速的發(fā)展和進(jìn)步,計算機技術(shù)和信息技術(shù)的發(fā)展推動了傳統(tǒng)機械工程向機械電子工程方向轉(zhuǎn)變,機械電子工程是生產(chǎn)科學(xué)進(jìn)步的體現(xiàn),機械電子工程的發(fā)展水平直接影響著我國生產(chǎn)力水平和綜合國力。人工智能是計算機技術(shù)和信息技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物,代表著計算機技術(shù)和信息技術(shù)的先進(jìn)水平,人工智能和機械電子工程相互整合、有效融合,極大地促進(jìn)社會生產(chǎn)力的進(jìn)步,將會引起一場巨大的變革,不亞于又一次“工業(yè)革命”。本文就機械電子工程與人工智能的整合思路加以探討。
【關(guān)鍵詞】機械電子工程 人工智能 整合思路 構(gòu)建
隨著科技的進(jìn)步和社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,計算機技術(shù)和信息技術(shù)也快速的發(fā)展和進(jìn)步,計算機技術(shù)和信息技術(shù)的發(fā)展推動了傳統(tǒng)機械工程向機械電子工程方向轉(zhuǎn)變,同時計算機技術(shù)和信息技術(shù)的發(fā)展也推動人工智能的不斷發(fā)展和進(jìn)步,機械電子工程和人工智能的相互整合、有效融合,給整個產(chǎn)業(yè)帶來了革命性的的突破,使機械電子工程不斷地向自動化、智能化、數(shù)字化的方向發(fā)展,極大地促進(jìn)社會生產(chǎn)力的進(jìn)步,為我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展提供了新的動力源。
一、機械電子工程與人工智能概述及特點分析
(一)機械電子工程概述及特點分析
機械電子工程是指以信息技術(shù)高速發(fā)展為背景,以計算機技術(shù)、機械工程和電子工程為核心,由機械工程、電子工程、信息工程、智能管理技術(shù)相結(jié)合發(fā)展起來的全新領(lǐng)域。機械電子工程隨著信息技術(shù)的不斷深入發(fā)展越來越復(fù)雜,到目前其發(fā)展可以劃分為三個階段:第一階段為是萌芽階段,這一階段生產(chǎn)力低下,主要以人工加工為主,匱乏的人力資源抑制了機械電子工程的發(fā)展;第二階段是發(fā)展壯大階段,這一階段生產(chǎn)力得到進(jìn)一步發(fā)展,主要以流水線為生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn),雖然大批量的生產(chǎn)不斷涌現(xiàn),但是由于缺乏先進(jìn)的技術(shù)和先進(jìn)的設(shè)備,無法滿足工件嚴(yán)格的技術(shù)要求和不斷變化的市場要求;第三階段是蓬勃發(fā)展階段,這一階段電子技術(shù)和機械工程完美結(jié)合,機械電子工程不斷地向自動化、智能化、數(shù)字化的方向發(fā)展,產(chǎn)業(yè)靈活性和適應(yīng)性較強,產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)周期短,生產(chǎn)工藝精良產(chǎn)品質(zhì)量高。機械電子工程的主要特點有以下幾方面:(1)性能豐富,結(jié)構(gòu)簡單;(2)機械電子工程綜合計算機技術(shù)、機械工程、電子工程等多項相關(guān)技術(shù),屬多技術(shù)綜合性學(xué)科。
(二)人工智能的概述和特點分析
人工智能是一門包括哲學(xué)、控制學(xué)、心理學(xué)、信息論以及計算機技術(shù)的復(fù)雜的、綜合的學(xué)科,在社會生產(chǎn)生活中發(fā)揮著重要的作用,有著極為廣闊的前景。人工智能按其發(fā)展周期和發(fā)展程度可以分為以下兩個階段:第一階段為初級階段,這一階段人工智能的主要研究方向是博弈、證明、翻譯等方面,這一階段的人工智能在機器人、專家系統(tǒng)、自然語言的理解、計算機視覺的方面取得了巨大的突破,獲得了非常的的成就;第二階段為發(fā)展階段,這一階段的研究方向主要集中在商業(yè)化產(chǎn)品以及知識工程的應(yīng)用領(lǐng)域,這一階段的人工智能在智能機器人、計算機視覺、基礎(chǔ)常識、不確定推理、分布式人工智能等方面取得了突破性進(jìn)展,獲得了很大的成就。
二、機械電子工程與人工智能的整合思路分析
(一)機械電子工程和人工智能之間的關(guān)系分析
機械電子工程具有一定的不穩(wěn)定性,機械電子系統(tǒng)的輸入輸出關(guān)系描述起來比較困難,傳統(tǒng)的描述主要以學(xué)習(xí)并生成知識描述法、建設(shè)規(guī)則庫方法、數(shù)學(xué)方程推導(dǎo)法這三種描述方法,這三種描述方法的精確度和和嚴(yán)密性都不高,面對日益復(fù)雜的系統(tǒng)越來越無法滿足實際需求,人工智能在處理信息方面有著巨大的優(yōu)勢,可以解決傳統(tǒng)機械電子系統(tǒng)的不穩(wěn)定性、不確定性、復(fù)雜性等問題,因此整合機械電子工程和人工智能是大勢所趨。機械電子電子系統(tǒng)的應(yīng)用存在一定的差異性,對網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)不能夠進(jìn)行有效描述,在創(chuàng)建系統(tǒng)資料庫的過程中需要進(jìn)行大量的、嚴(yán)密的數(shù)學(xué)分析,這些分析過程很容易出錯,一旦出錯就會出現(xiàn)嚴(yán)重問題,甚至?xí)?dǎo)致系統(tǒng)崩潰,人工智能技術(shù)創(chuàng)新的工程方式能夠幫助機械電子工程系統(tǒng)創(chuàng)建系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫。機械電子工程和人工智能之間的密切關(guān)系強化了現(xiàn)代科學(xué)技術(shù),促進(jìn)了現(xiàn)代機械電子工程的發(fā)展。
(二)人工智能技術(shù)在在機械電子工程中的應(yīng)用分析
人工智能技術(shù)在機械電子工程中的應(yīng)用創(chuàng)建了兩大系統(tǒng),分別為:
(1)模糊推理系統(tǒng)。模糊推理系統(tǒng)又稱模糊系統(tǒng),是基于模糊集合理論和模糊推理方法的以模糊理念為設(shè)計工具的具有處理模糊信息能力的系統(tǒng)。模糊推理系統(tǒng)以模糊邏輯理論為主要計算工具,可以實現(xiàn)復(fù)雜的非線性映射關(guān)系,而且輸入輸出都是精確地數(shù)值,因此被廣泛應(yīng)用,目前模糊推理系統(tǒng)被廣泛應(yīng)用于自動化控制、數(shù)據(jù)處理等方面,并取得了一定的成效。在機械電子系統(tǒng)中模糊推理系統(tǒng)創(chuàng)建模擬人腦的功能來分析語言信號,通過網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)接近一個連續(xù)函數(shù),并運用域到域的映射方式規(guī)則的存儲信息,具有非常明確的物力意義。模糊推理系統(tǒng)計算量小,連接不固定,應(yīng)用范圍相對有限。
(2)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。人工智能作為計算機技術(shù)的一個重要分支,是一門以使用計算機來模擬人的思維過程和行為為主要研究內(nèi)容的學(xué)科,能夠?qū)崿F(xiàn)計算機更高層次的應(yīng)用。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)以神經(jīng)元的興奮模式將信息分布在網(wǎng)絡(luò)上,并進(jìn)行動態(tài)的相互作用。
人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的特點和優(yōu)越性,主要表現(xiàn)在三個方面:第一,具有自學(xué)習(xí)功能。例如實現(xiàn)圖像識別時,只在先把許多不同的圖像樣板和對應(yīng)的應(yīng)識別的結(jié)果輸入人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),網(wǎng)絡(luò)就會通過自學(xué)習(xí)功能,慢慢學(xué)會識別類似的圖像。自學(xué)習(xí)功能對于預(yù)測有特別重要的意義。預(yù)期未來的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計算機將為人類提供經(jīng)濟(jì)預(yù)測、市場預(yù)測、效益預(yù)測,其應(yīng)用前途是很遠(yuǎn)大的。第二,具有聯(lián)想存儲功能。用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的反饋網(wǎng)絡(luò)就可以實現(xiàn)這種聯(lián)想。第三,具有高速尋找優(yōu)化解的能力。尋找一個復(fù)雜問題的優(yōu)化解,往往需要很大的計算量,利用一個針對某問題而設(shè)計的反饋型人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò),發(fā)揮計算機的高速運算能力,可能很快找到優(yōu)化解。
三、結(jié)束語
總之,在二十一世紀(jì)這個信息化、多元化的大時代,機械電子工程為了適應(yīng)時代的發(fā)展,必須和多種相關(guān)技術(shù)相結(jié)合,人工智能作為處在時代潮頭的科技和機械電子工程相結(jié)合會使機械電子系統(tǒng)更加智能、更加科學(xué),同時也會促進(jìn)入工智能技術(shù)的發(fā)展,二者相得益彰,有利于我國社會生產(chǎn)力水平的提高和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展。
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