机械电子工程与人工智能的关系探究

王烜钦

摘要：机械电子工程的发展是提高生产力的一个很重要因素，人工智能技术的实现也给现代生活带来了令人欣喜的变化。探究机械电子工程和人工智能的关系显得格外重要。

关键词：机械电子工程；人工智能；发展及特点

1.机械电子工程概述

机械电子工程比传统的机械工程更为新颖，机械电子工程将机械工程与电子技术完美结合，其不仅仅是将两者各自的功能简单地联系，同时也加入信息的联系，综合性地展现两者的用途。

1.1机械电子工程的特点

顾名思义，机械电子工程是将电子技术和机械工程这两项学科进行结合，其中包括物理上的动力连结，功能上的信息连结和计算机系统这三方面内容。相比于传统的机械工程，机械电子工程显示出以下两方面较为明显的特点：

（1）设计迥异。机械电子工程综合机械工程、电子工程、计算机技术等多门学科精华，在设计过程中，机械电子工程会在此基础之上，根据系统的配置和目标的不同，结合其他相关技术（管理技术、生产加工技术、制造技术）进行最合理有效的设计。

（2）不同的产品特征。纵观机械电子类产品的结构特征，会发现其结构相对简单，不包含过多的运动部件或者元件。与此同时，却缩小了产品的实际体积，摒弃了先前笨重较大的机械外貌，但是也很大程度上提高改善了产品的性能。

1.2机械电子工程的发展

在科学发展较为繁荣的时期，各类学科间相互交融，学科带头人之间相互交流合作，机械电子工程这一学科正是在这样的情况下产生，在科学技术与日俱进的大背景下，机械电子工程也日渐繁荣。这一理论体系涵盖了许多方面，包括机械工程、电子工程、信息工程、计算机技术、管理技术等多个学科门类。

整体而言，机械电子工程的发展可以分为三个阶段：萌芽阶段，这个时期生产力的典型特征是以手工加工为主，势必会出现生产力低下的现象。同时也因为手工加工的特点，其精度也很难达到指定要求。尤其在人力资源不足的情况下，生产力很难得以发展；第二个阶段的典型特征是流水线的出现，这一突破解放了双手，同时大大提高了生产效率，标准件的生产模式在一定程度上提高了生产力，为大批量生产提供了可能性。但面对多变的社会需求，还是不能很好地满足各类需求；第三阶段也就是目前现代机械电子产业阶段，以机械电子工程为核心的柔性制造系统包括加工、物流、信息流三大主要方面，在加工自动化的基础上可以实现物料流和信息流的自动化，可以很好地满足当下社会生活节奏快的特点。

2.人工智能概述

现代社会以信息的高速传递为特点，人工智能技术的实现是信息社会蓬勃发展的基础，人工智能在现代社会中发挥着巨大的作用。因此，研究人工智能是很重要的一个方面。

2.1.人工智能技术的特点

观察信息化社会的今天，人工智能的重要性不言而喻。基于高科技的人工智能技术实现了人们之间进行越来越快速方便的交流，通过网络的传播，加快加强了信息的传播，各种应用软件的普及，也使人们的生活多样化。甚至在日常生活的消费中，人工智能技术也为人们提供了较为便捷的方式。

2.2人工智能技术的发展

2.2.1萌芽阶段

17世纪，第一台能进行机械加法的计算器问世，各国学者在此之后致力于完善改进这一计算器，冯诺依曼最终发明了第一台计算机。在这一阶段，虽然科学技术都相对较为落后，人工智能发展较为缓慢，但这一过程中积累了丰富的实战经验，是以后发展的坚实基础。

2.2.2第一阶段的发展

在1956年，美国人首次提出“人工智能”的概念。在这一阶段，首次出现了人工智能的繁荣发展时期。这一阶段人工智能的任务相对较为简单，主要包括证明、博弈和翻译等等，并且取得了一定的科技成就。良好的开端是人工智能日后繁荣发展的基础。

2.2.3挫折时期

在之后的一段时期（60年代中期至70年代初期），人工智能到达了所谓的挫折阶段，研究者发现用机器对人类思维进行模仿这一过程非常难以实现，各种技术手段都很不成熟。即使现实情况如此，但仍有很多科学家投身于这一事业中，不断开拓，不断进行科学创新，在自然语言理解、机器人、计算机视觉等方面都取得了骄人的成绩。这些都是日后人工智能不断进步的前提。

2.2.4第二阶段的发展

人工智能在1997第五届智能联合会议召开之后，得到了进一步有效地发展，进入到以知识为基础的发展阶段。人工智能的各个领域都渗透着知识工程，与此同时人工智能也逐渐向实际应用过渡。在之后的发展进程中，人工智能在商业化发展中也取得了不可忽视的成绩。

2.2.5平稳发展时期

互联网技术的出现以及网络的普及，人工智能技术也随之迅速发展并且渗透到生活的方方面面。目前，人工智能技术发展已经较为成熟，一般可以满足各类需求。

3.人工智能在机械电子工程中的应用

由于机械电子系统的不稳定性，是的机械电子系统在输入输出关系的处理上，存在一定的难度。为提高解析数学方面的精密性，有建设规则库的方法，推导数学方程的方法和学习并生成知识的方法，这三种方法虽然严密准确，但也只适合于较为简单的系统，较为落后。对于复杂的系统，则很难给出数学解析式。

神经网络系统和模糊推理系统是人工智能建立系统采取的主要方法。神经网络系统可以模拟人脑结构，对数字信号进行分析进而给出参考数值。而模糊推理系统则可以模拟人脑功能，有效的分析语言信号。在输入输出关系上，两种方法的对比如下：在信息存储方面，神经网络系统采取分布式的方式，模糊推理系统采取采用规则方式；

在输入输出精度方面，神经网络系统精度较高切曲面光滑，而模糊推理系统精度相对较低且为台阶状。为最有利的表达信息，模糊神经网络对这两者进行融合，实现完全表达的空间。

4.结束语

科学技术的繁荣发展，使得各个学科的研究范围及其应用领域不断扩展，也使得它们之间相互交叉成为可能。在以上论述中，从机械电子工程和人工智能的特点和发展历程出发，可以清楚地看到在当今社会中，机械电子工程和人工智能有着举足轻重的地位，也由此可以看出完美处理好机械电子工程和人工智能的关系的重要性及其重要的生产指导意义。

参考文献：

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