人工智能在电气工程及其自动化中的应用发展趋势思考

黎亚雄

摘 要：人工智能是由麦卡锡在1956年首次提出的关于“人工制造的系统”具有智能化的科学概念。随着科学技术的进步，人工智能逐渐形成了一套以计算机作为核心，综合了控制论、自动化、信息论、心理学、生物学、医学、哲学以及数理逻辑等的一门综合性的科学。人工智能带动了相关领域的技术创新，解决了许多决生产和生活中的难题。近年来，人工智能技术在电气工程自动化中得到了广泛的应用，特别是在电气设备故障的预测、诊断、电气产品的优化设计、控制以及系统保护等方面。本文就人工智能技术在电气工程自动化中的应用进展进行了总结。

关键词：人工智能；电气工程；自动化；发展

从十八大以来，我国的经济进入新常态，我国的工业也面临着转型的要求。而发展高端电气工程和自动化工程，对于我国工业的整体转型具有显著意义。本文就电气工程及其自动化的发展趋势进行分析。文先概述一下电气工程及其自动化的发展历史和人工智能的发展史，结合时代特征提出智能化在电气工程和自动化技术发展应用，针对电气工程及其自动化的发展和建设中的问题提出合理化的建议。目前，人工智能运用到电气工程自动化控制中开始受到人们的关注。与传统学科相比，人工智能作为一门新兴学科已经彻底摆脱了传统技术和方法的束缚，具有广泛衍生性和学科相融性。而且人工智能相比较传统方法也确实存在更多的优越性，解决了我们现实中的很多困难。无论是在国防、航空领域，我们身边的交通及信号控制等领域，人工智能都得到了相当广泛的应用。研究表明：人工智能能够极大的提高生产效率，节省人力投资。因此，人工智能技术在电气自动化控制领域的应用研究仍将是我们下一阶段的研究重点。旨在利用人工智能技术促进今后我国的电气工程及其自动化的建设，使我国的电气工程及其自动化实现跨越式的发展。

1电气工程及其自动化的发展历史概述及智能化技术发展概述

电气工程（Electrical Engineering）是现代工业发展的关键领域，随着科技的不断更新和发展，电气工程及其自动化的技术平台逐渐形成了独立的系统。电气工程技术经历了从电磁学理论的建立到新技术革命时期电气工程技术学科的形成这样一个形成与发展的过程。这种系统正逐渐迈向快捷，方便的方向发展。它为我国的工业发展节约了成本，提高了效率。而且，电气工程还逐渐涉足商业领域，为商业间的交流与传输提供越来越多的满足。我国作为工业为主导的社会，只有大力发展工业才能促进我国经济的飞速发展。所以，只有电气工程及其自动化在社会发展的地位中占有一席之地，才能促进电气工程及其自动化的长足发展，立足世界。

1956年在美国的达特茅斯大学举办了一次研讨会上，由麦卡锡首次提出人工智（Artificial Intelligence，AI）这一术语，标志着人工智能学科的诞生。人工智能有时也称作机器智能，是指由人工制造出来的系统所表现出来的智能。人工智能逐渐形成了一套以计算机作为核心，综合了控制论、自动化、信息论、心理学、生物学、医学、哲学以及数理逻辑等的一门综合性的科学。人工智能的核心问题包括推理，知识，规划，学习，交流，感知，移动和操作物体的能力等。强人工智能目前仍然是该领域的长远目标。目前比较流行的方法包括统计方法，计算智能和传统意义的AI。人工智能技术属于计算机科学的一个分支。主要研究目的是进行科学研究以及用于模拟、延伸、扩展人的智能理论、方法、技术以及应用系统以达到使机器能完成一些需要具有人类智能参与其中才能完成的工作。人工智能技术就本质而言是对于模拟人脑的思維和处理事务的方式，但有别于人脑

2智能化技术在电气化工程及自动化的应用优势

人工智能的研究是高度技术性和专业的，各分支领域都是深入且各不相通的。因此人工智能控制不同分支通常需要有针对性的研究方法。但其中采用神经、模糊、模糊神经以及遗传等算法的AI控制器都可看成为一类非线性函数近似器。既然有利于从总体上的直观了解，并且有利于实现对控制策略的进行统一开发。这些AI函数近似器大大优于通常的函数估计器。表现有以下几个方面。

①设计之前无需事先准备控制对象的模型。由于无法确定参数的具体情况导致变化不确定性和非线性时的信息等不确定的。通过使用人工智能控制器可以很好的解决动态方程很难精确掌握实际控制对象现象。

②人工智能控制器可以根据实际响应时间、下降时间、鲁棒性能等变化适当调整以提高自身性能。

③人工智能控制器比传统的控制器调节更容易，在没有进过相关技术培训时，也能根据实际的数据、信息和语言等便捷的进行设计操作。

④人工智能控制器通常情况下表现出相当好的一致性，即使驱动器的特性有差异，当输入一些新的未知数据它们也能很好的估计。

3人工智能的实际应用

近年来人工智能技术快速的发展，高等院校及科研机构研究人员开始展开将人工智能应用到电气工程自动化控制中的研究工作。在电气方面的研究工作主要有电气设备故障的预测、诊断、电气产品的优化设计、控制以及系统保护等方面。在此以电气产品的设计为例说明人工智能化技术在电气化工程和自动化工程上的实际应用。

对电气设备的优化设计是一项非常复杂的工作，不仅要有电路、电磁场、电机电器等方面的基础知识，并能灵活应用，而且还要有丰富的过去运用设计的经验。以往的产品设计中根据经验在实验室通过人工手动制作的方式进行，所以要想获得最优方案是很难的。计算机技术迅猛发展的今天，电气产品的设计中的手工设计方式逐渐被计算机辅助设计（CAD）所替代，产品开发周期得到极大缩短。通过在CAD技术里引人人工智能，帮助设计人员提升所设计产品质量和设计的效率。

参考文献：

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[2]周超.人工智能技术在电气自动化控制中的运用[J].硅谷，2012.

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[4]陆伟民.人工智能技术及应用[M].上海：同济大学出版社，1998.

[5]王洪钟.人工智能技术在电气自动化控制中的应用探讨[J].科技创新导报，2012.

（作者单位：成都理工大学核技术与自动化工程学院）