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【摘 要】 机械电子工程指的是在当前信息技术不断发展的背景下发展起来的以机械电子工程为核心的柔性制造系统,其是一门以电子工程、机械工程以及计算机技术为核心,包括多方面的综合性学科。本文笔者对机械电子工程与人工智能进行了探讨,希望对相关从业人员具有借鉴意义。
【关键词】 机械电子工程;人工智能;应用
前言:
随着当前社会生产的进步和社会技术的发展,机械工程在经历了由传统的机械工程向现代的电子机械工程之后,又在不断地向着智能化、自动化的方向发展,进入了一个全新的发展领域。而人工智能随着在机械电子工程应用的深入,其发展的水平也在不断地深入。机械电子工程和人工智能的融合发展给当前社会生产力的发展带来了变革性的意义。因此,笔者认为,在当前的发展背景下,对机械电子工程与人工智能进行相关的探讨具有非常重要的实际意义。
1 机械电子工程概述
机械电子工程行业的发展可分为起步阶段、生产线发展阶段、机械电子产业化发展阶段,在起步阶段机械电子生产主要依靠人力,生产力过于低下,生产效率与生产时间受到一定的局限,致使机械电子工程行业发展缓慢。为了提高生产效率,逐渐发展到流水线的机械生产模式,此种生产模式使生产力得到大幅提升,生产效率得到提高,节省了生产时间与人力资源。但流水线的机械生产还存在较多的问题,如机械质量不高不精、与市场需求不匹配等,由于流水线在生产高标准机械时,市场需求也在不断变化此种生产模式逐渐暴露了与生产需求之间的矛盾。以机械电子生产作为中心发展机械电子工程行业,直到现阶段机械电子产业化发展,生产与市场需求才能得到有效的衔接,只有产业化的发展才能满足对机械电子产品的需求。机械电子工程是一门综合性的科目,其中包括计算机科学、电子工程等科目,其设计、构造与配置都与电子系统离不开联系。机械电子产品各模块、参数、配置都要经过科学、严谨的设计,保证各大模块的整合与统一,使其能够发挥出最大效益。机械电子产品在设计的过程中除了要考虑到各模块关系之外,对其结构也进行调整,尽量避免运用多个元件,保证结构的简单性、实用性,实现机械电子产品性能的最佳。
2 人工智能系统的发展概况
人工智能系统属于综合性、复杂性的一门学科,其中包括计算机、信息论、心理学、控制论、哲学等。人工智能系统是20世纪中发展最快、运用最广的学科,通过计算机模拟人的智能,在生活与生产中都能发挥出其最大的优势,应用前景十分广泛。人工智能首次面世是在17世纪,由国外科学家发明了一部计算器,此种计算器可机械运算加法,给当时的社会造成了极大反响和轰动,随后科学家们将目光投入到研究人工智能技术上,使计算器功能逐步完善,终于实现了世界上第一台计算机的面世。虽然人工智能的起步阶段发展比较缓慢,但为今后人工智能技术的发展打下了良好的基础。随后1956年由一名美国人首次提出人工智能这一概念,人工智能的发展变得旺盛起来,在此階段人工智能的语言与翻译等技术得到蓬勃发展,研究人员们相信通过对此技术的研究,会创造出一个模拟人脑的机器,这一新兴的科研成果也得到人们大量的关注。在人工智能技术研究的过程中,人们发现人工智能系统在模拟人脑活动还存在许多问题,随着研究力度的不断深入,问题也越来越多。直到20世纪60年代,人工智能技术的研究工作没有取得太大的进步,对模拟人脑逻辑思维的研究受到了一定的局限,但在计算机视觉、自然语言、机器人系统等方面取得了不错的成绩。研究人工智能的第二个重要转折点就在1977年,召开国际人工智能联合协会,确立了人工智能的发展方向与发展模式,研究人员意识到人工智能研究不再是一门独立的学科,而是一门综合多种知识的复合型学科,注重人工智能在各个行业中的实际效用。近几十年来,互联网技术得到飞速的发展,随着互联网技术在各行各业的落地生根,人工智能的发展方向也不断变化。人工智能工程在受到互联网技术的冲击下,发生了翻天覆地的改变,人工智能技术由原来的单一模式转变为多重分布式,机械电子工程在处理信息、建立模型、诊断与控制故障,都需要通过人工智能技术得以实现。
3 机械电子工程与人工智能的关系
现阶段互联网技术是人们传递信息的主要工具,给人们的生活、生产带来了极大的便利,信息技术的发展与人工智能技术有着密切的联系。由于机械电子系统自身存在多种不确定性,在处理机械电子系统输入、输出时就会有较多的困难。原有的描述方法有推导数学方程、建设规则库、学习生成知识等,由于数学是一门严谨、精密的学科,原有的计算方法只能计算简单的系统,在面对较复杂的系统时则需要进行人工操作。现代化系统操作与处理比较复杂,存在多种处理方法同时操作的任务,例如传感器传输的数字信息、语言信息等,人工智能系统处理信息难度逐渐加大,正是因为人工智能系统的不稳定性与复杂性,解析数学方式最行之有效的途径就是建立以知识为基础的人工智能信息处理器。
4 人工智能在机械电子工程中的应用
随着当前网络的普及以及信息技术的发展,人工智能在机械电子中模型的建立和控制以及故障的诊断方面都发挥了非常重要的作用。由于机械电子发展的不稳定性,电子系统的输出和输入的关系也变得极其复杂,而对机械电子系统输入、输出关系的描述也具有非常大的困难。
传统的描述方法有:(1)建设规则库;(2)推导数学方程;(3)学习并生成知识。这些方法在描述简单的信息系统方面具有非常精确、严密的特征,但是在描述复杂系统方面却无法顺利完成相关的操作。而人工智能在模型的控制和建立这一块却有着非常大的优势,通过模糊推理系统和神经网络系统的建立就可以顺利完成这一操作。具体来说,模糊推理系统指的是通过对人脑功能的模拟来对语言的信号进行分析,而神经网络系统指的是通过对人脑结构的模拟来对数字的信号进行分析,且给出一定的参考数值。这两种方法都能够通过网络结构的模式来进行高精度连续函数的计算,最终对机械电子系统输入、输出关系有着高精度的描述,而相对来说,神经网络系统的描述较之模糊推理来说更高一些,但是模糊推理理论却将这两者的功能得到了最大化的融合,使机械电子的信息能在不同的网络层找到自己最适合的表达空间。下面笔者就以飞机动力地面模拟系统的控制来证明神经网络系统在机械电子工程中的信息控制功能。飞机的动力地面模拟模型是一个综合了电气、机械、液压技术等多项技术的综合性工程。而系统的复杂性导致了传统的数学模型的控制方法已经不能满足其建设的需求,因此,需要利用神经网络系统来进行控制,以达到控制的专业要求。
5 结束语
由以上可以看到,机械电子工程作为传统的电子工程发展的一个全新的领域,其自身的发展对信息的处理以及模型控制的智能化要求非常高,而人工智能的神经网络系统和模糊推理系统的发展为机械电子工程的信息处理提供了非常良好的技术手段。笔者认为,在当前社会生产与技术进步的发展背景下,实现机械电子工程和人工智能的结合发展不但对整个机械电子系统的发展具有非常重要的意义,同时,也能进一步推动智能化发展的进步,最终带动相关产业的进步,不断推动经济的发展。
参考文献:
[1]傅丽凌,杨平.机械专业综合性实验平台的建设[J].电子科技大学学报(社科版),2009(S1):123-130.
[2]肖斌,薛丽敏,李照顺.对人工智能发展新方向的思考[J].信息技术,2009(12):189-190.
[3]陈庆霞.人工智能研究纲领的发展历程和前景[J].科技信息,2010(33):156-160.
作者简介:赵明,男,1963年出生,汉族,籍贯杭州,电子工程师。1987年专科毕业于浙江化工系统职工大学,机电专业,长期从事电子产品的开发。现任职于浙江省邮电工程建设有限公司科研所研发中心。
【关键词】 机械电子工程;人工智能;应用
前言:
随着当前社会生产的进步和社会技术的发展,机械工程在经历了由传统的机械工程向现代的电子机械工程之后,又在不断地向着智能化、自动化的方向发展,进入了一个全新的发展领域。而人工智能随着在机械电子工程应用的深入,其发展的水平也在不断地深入。机械电子工程和人工智能的融合发展给当前社会生产力的发展带来了变革性的意义。因此,笔者认为,在当前的发展背景下,对机械电子工程与人工智能进行相关的探讨具有非常重要的实际意义。
1 机械电子工程概述
机械电子工程行业的发展可分为起步阶段、生产线发展阶段、机械电子产业化发展阶段,在起步阶段机械电子生产主要依靠人力,生产力过于低下,生产效率与生产时间受到一定的局限,致使机械电子工程行业发展缓慢。为了提高生产效率,逐渐发展到流水线的机械生产模式,此种生产模式使生产力得到大幅提升,生产效率得到提高,节省了生产时间与人力资源。但流水线的机械生产还存在较多的问题,如机械质量不高不精、与市场需求不匹配等,由于流水线在生产高标准机械时,市场需求也在不断变化此种生产模式逐渐暴露了与生产需求之间的矛盾。以机械电子生产作为中心发展机械电子工程行业,直到现阶段机械电子产业化发展,生产与市场需求才能得到有效的衔接,只有产业化的发展才能满足对机械电子产品的需求。机械电子工程是一门综合性的科目,其中包括计算机科学、电子工程等科目,其设计、构造与配置都与电子系统离不开联系。机械电子产品各模块、参数、配置都要经过科学、严谨的设计,保证各大模块的整合与统一,使其能够发挥出最大效益。机械电子产品在设计的过程中除了要考虑到各模块关系之外,对其结构也进行调整,尽量避免运用多个元件,保证结构的简单性、实用性,实现机械电子产品性能的最佳。
2 人工智能系统的发展概况
人工智能系统属于综合性、复杂性的一门学科,其中包括计算机、信息论、心理学、控制论、哲学等。人工智能系统是20世纪中发展最快、运用最广的学科,通过计算机模拟人的智能,在生活与生产中都能发挥出其最大的优势,应用前景十分广泛。人工智能首次面世是在17世纪,由国外科学家发明了一部计算器,此种计算器可机械运算加法,给当时的社会造成了极大反响和轰动,随后科学家们将目光投入到研究人工智能技术上,使计算器功能逐步完善,终于实现了世界上第一台计算机的面世。虽然人工智能的起步阶段发展比较缓慢,但为今后人工智能技术的发展打下了良好的基础。随后1956年由一名美国人首次提出人工智能这一概念,人工智能的发展变得旺盛起来,在此階段人工智能的语言与翻译等技术得到蓬勃发展,研究人员们相信通过对此技术的研究,会创造出一个模拟人脑的机器,这一新兴的科研成果也得到人们大量的关注。在人工智能技术研究的过程中,人们发现人工智能系统在模拟人脑活动还存在许多问题,随着研究力度的不断深入,问题也越来越多。直到20世纪60年代,人工智能技术的研究工作没有取得太大的进步,对模拟人脑逻辑思维的研究受到了一定的局限,但在计算机视觉、自然语言、机器人系统等方面取得了不错的成绩。研究人工智能的第二个重要转折点就在1977年,召开国际人工智能联合协会,确立了人工智能的发展方向与发展模式,研究人员意识到人工智能研究不再是一门独立的学科,而是一门综合多种知识的复合型学科,注重人工智能在各个行业中的实际效用。近几十年来,互联网技术得到飞速的发展,随着互联网技术在各行各业的落地生根,人工智能的发展方向也不断变化。人工智能工程在受到互联网技术的冲击下,发生了翻天覆地的改变,人工智能技术由原来的单一模式转变为多重分布式,机械电子工程在处理信息、建立模型、诊断与控制故障,都需要通过人工智能技术得以实现。
3 机械电子工程与人工智能的关系
现阶段互联网技术是人们传递信息的主要工具,给人们的生活、生产带来了极大的便利,信息技术的发展与人工智能技术有着密切的联系。由于机械电子系统自身存在多种不确定性,在处理机械电子系统输入、输出时就会有较多的困难。原有的描述方法有推导数学方程、建设规则库、学习生成知识等,由于数学是一门严谨、精密的学科,原有的计算方法只能计算简单的系统,在面对较复杂的系统时则需要进行人工操作。现代化系统操作与处理比较复杂,存在多种处理方法同时操作的任务,例如传感器传输的数字信息、语言信息等,人工智能系统处理信息难度逐渐加大,正是因为人工智能系统的不稳定性与复杂性,解析数学方式最行之有效的途径就是建立以知识为基础的人工智能信息处理器。
4 人工智能在机械电子工程中的应用
随着当前网络的普及以及信息技术的发展,人工智能在机械电子中模型的建立和控制以及故障的诊断方面都发挥了非常重要的作用。由于机械电子发展的不稳定性,电子系统的输出和输入的关系也变得极其复杂,而对机械电子系统输入、输出关系的描述也具有非常大的困难。
传统的描述方法有:(1)建设规则库;(2)推导数学方程;(3)学习并生成知识。这些方法在描述简单的信息系统方面具有非常精确、严密的特征,但是在描述复杂系统方面却无法顺利完成相关的操作。而人工智能在模型的控制和建立这一块却有着非常大的优势,通过模糊推理系统和神经网络系统的建立就可以顺利完成这一操作。具体来说,模糊推理系统指的是通过对人脑功能的模拟来对语言的信号进行分析,而神经网络系统指的是通过对人脑结构的模拟来对数字的信号进行分析,且给出一定的参考数值。这两种方法都能够通过网络结构的模式来进行高精度连续函数的计算,最终对机械电子系统输入、输出关系有着高精度的描述,而相对来说,神经网络系统的描述较之模糊推理来说更高一些,但是模糊推理理论却将这两者的功能得到了最大化的融合,使机械电子的信息能在不同的网络层找到自己最适合的表达空间。下面笔者就以飞机动力地面模拟系统的控制来证明神经网络系统在机械电子工程中的信息控制功能。飞机的动力地面模拟模型是一个综合了电气、机械、液压技术等多项技术的综合性工程。而系统的复杂性导致了传统的数学模型的控制方法已经不能满足其建设的需求,因此,需要利用神经网络系统来进行控制,以达到控制的专业要求。
5 结束语
由以上可以看到,机械电子工程作为传统的电子工程发展的一个全新的领域,其自身的发展对信息的处理以及模型控制的智能化要求非常高,而人工智能的神经网络系统和模糊推理系统的发展为机械电子工程的信息处理提供了非常良好的技术手段。笔者认为,在当前社会生产与技术进步的发展背景下,实现机械电子工程和人工智能的结合发展不但对整个机械电子系统的发展具有非常重要的意义,同时,也能进一步推动智能化发展的进步,最终带动相关产业的进步,不断推动经济的发展。
参考文献:
[1]傅丽凌,杨平.机械专业综合性实验平台的建设[J].电子科技大学学报(社科版),2009(S1):123-130.
[2]肖斌,薛丽敏,李照顺.对人工智能发展新方向的思考[J].信息技术,2009(12):189-190.
[3]陈庆霞.人工智能研究纲领的发展历程和前景[J].科技信息,2010(33):156-160.
作者简介:赵明,男,1963年出生,汉族,籍贯杭州,电子工程师。1987年专科毕业于浙江化工系统职工大学,机电专业,长期从事电子产品的开发。现任职于浙江省邮电工程建设有限公司科研所研发中心。