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【摘 要】 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。
【关键词】 机械电子工程;人工智能;应用
引言:
伴随着科学技术的不断进步,各学科之间的交流也显得日益频繁,只有学科之间的不断融合才能促进科技的进一步发展。现实社会中人工智能技术和机械电子工程根据其自身的特点,通过相互融合有效避免两者的缺陷,带动了二者的共同进步发展。通过人工智能技术在机械电子工程中的应用,实现了机械电子工程的转型升级,从而实现社会生产力的不断进步。
1 机械电子工程的特点及其发展
1.1 机械电子工程的特点
其一,机械电子产品结构较为简单。机械电子产品构造大多较为简单,这样就可以最大程度的减少产品的占地面积,改变过去机械电子产品笨拙复杂的特征,极大地提高了产品的工作性能。其二,机械电子工程设计更为合理。通过各项技术的融合,设计者更为全面的设计出最合理的设计方案,促进机械电子工程的不断进步,这是由机械电子工程的学科综合性所决定的。例如,将机械电子技术和管理技术结合,既能实现机械电子工程管理体制的革新,又能保障管理过程中机械电子技术的不断进步,从而实现两者的共同发展。
1.2 机械电子工程的发展
所谓机械电子工程是指由机械工程、电子工程和信息工程所共同组成的并糅合管理技术和智能技术的多学科机械活动。纵观机械电子工程的发展过程,我们可以将其分为三个发展阶段。首先是萌芽阶段。这一时期机械电子工程主要是依靠人力为主的手工作业,严格限制了成产力的长足发展。其次是发展阶段。经过工业技术革命等改革,生产设备得以更新,出现了大规模的流水作业,大大提高了社会生产力,但是由于生产工序较为落后,缺乏灵活性,因此仍需要更深度的变革。最后就是转型时期。随着高科技技术的革新发展,现代社会处于急速转型时期,以讲求效率为根本,导致机械电子工程不断进行革新,形成柔性制作系统,大大提高工作效率,实现更大的经济利益。
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優势,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,在此阶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。
【关键词】 机械电子工程;人工智能;应用
引言:
伴随着科学技术的不断进步,各学科之间的交流也显得日益频繁,只有学科之间的不断融合才能促进科技的进一步发展。现实社会中人工智能技术和机械电子工程根据其自身的特点,通过相互融合有效避免两者的缺陷,带动了二者的共同进步发展。通过人工智能技术在机械电子工程中的应用,实现了机械电子工程的转型升级,从而实现社会生产力的不断进步。
1 机械电子工程的特点及其发展
1.1 机械电子工程的特点
其一,机械电子产品结构较为简单。机械电子产品构造大多较为简单,这样就可以最大程度的减少产品的占地面积,改变过去机械电子产品笨拙复杂的特征,极大地提高了产品的工作性能。其二,机械电子工程设计更为合理。通过各项技术的融合,设计者更为全面的设计出最合理的设计方案,促进机械电子工程的不断进步,这是由机械电子工程的学科综合性所决定的。例如,将机械电子技术和管理技术结合,既能实现机械电子工程管理体制的革新,又能保障管理过程中机械电子技术的不断进步,从而实现两者的共同发展。
1.2 机械电子工程的发展
所谓机械电子工程是指由机械工程、电子工程和信息工程所共同组成的并糅合管理技术和智能技术的多学科机械活动。纵观机械电子工程的发展过程,我们可以将其分为三个发展阶段。首先是萌芽阶段。这一时期机械电子工程主要是依靠人力为主的手工作业,严格限制了成产力的长足发展。其次是发展阶段。经过工业技术革命等改革,生产设备得以更新,出现了大规模的流水作业,大大提高了社会生产力,但是由于生产工序较为落后,缺乏灵活性,因此仍需要更深度的变革。最后就是转型时期。随着高科技技术的革新发展,现代社会处于急速转型时期,以讲求效率为根本,导致机械电子工程不断进行革新,形成柔性制作系统,大大提高工作效率,实现更大的经济利益。
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優势,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,在此阶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。