文/张东升
浅析机械电子工程与人工智能的关系
文/张东升
科技的发展和社会的进步给机械电子工程的成长提供了养分,使机械电子工程在人们的生活中生根发芽、枝繁叶茂,逐步向人工智能化的方向发展。先进技术的融入,极大的提高了机械电子工程的智能化水平,要想进一步提升企业的生产效率,还需要进一步分析研究机械电子工程与人工智能二者的关系。文章分别阐述了机械电子工程和人工智能的含义及其发展历程,并对二者的关系进行分析,以期提高企业经济效益。
机械电子工程 人工智能 关系浅析
传统的机械工程更注重机械动力、制造工艺、结构稳定性等的研究。而机械电子工程实现了将电子信息技术融入传统机械工程当中,且随着科技的不断发展,二者的融合度逐渐提高,但是目前机械电子工程的智能化水平还不能满足生产力发展需求,因此机械电子工程的进一步智能化已成为一种发展趋势。
机械电子工程是一门涵盖了不同学科的集众多学科精华于一身的综合性学科。机械电子工程涵盖的众多学科不只是在物理上有一定的相关性,还协调融合了各自的功能和资源。与传统的机械工程相比,机械电子工程在两个方面更加先进,一方面是在设计时,依然坚持机械工程这一核心,有效融入电子工程、计算机技术两大学科,根据使用目的的不同,又结合了制造、生产管理等其他的学科内容。设计人员通常会根据不同的功能需求,采用自上而下的设计手段有效的使所有设计模块相结合,以提高设计工作质量。另一方面是在产品特征上,机械电子产品与传统的机械工程产品相比,极大地改善了原有的大、重、笨的机械产品形象,使产品外形上更加简便,形式上更加灵活,但是其内部复杂度、精细度上丝毫不受影响,反而优势更加明显,对产品特征有着显著的改善和提升。
由于人们的认识不足,最初机械电子工程的发展并没有得到应有的支持和认可,其技术发展水平和手段都比较低下,机械电子产品没有形成工业化规模,主要依靠手工作业的方式,限制了机械电子工程的发展;随着人们对机械电子产品需求的增加,原有的手工作业方式已经不能满足生产的需要,人们才逐渐增加了对机械电子工程开发的重视程度。为提高产品生产水平和产出效率,机械电子工程由原来的手工作业逐渐向流水线生产转变,但是我国的生产线开发还不够成熟,基本依靠进口标准生产线来实现增产,这同时又带来一系列问题,因为进口的生产线不符合我国生产实际,加之生产线自身缺乏生产灵活性,仍然不能满足现代人们对个性化的需求。因此,要想实现机械电子工程的跨越式发展,满足我国生产实际情况,机械电子工程应该加强与人工智能的融合,利用机械电子工程的优势,实现智能化,从而提高企业的产品市场竞争力。
概括来说,人工智能就是运用计算机技术来对人的思维进行仿真还原及思维拓展,以期达到为解决人类实际问题的目的的学科。人工智能本质上来说是计算机技术的一种延伸,是使机器具有模拟人类来处理较复杂工作的能力,这门学科在世界范围内都具有极大的研究和应用意义。人工智能涉及的研究范围十分广泛,与心理学、哲学理论、计算机等学科都有紧密的联系,集各家之所长,人工智能的发展基础和核心是计算机技术,在未来有着巨大的发展空间。
1946年世界上第一台电子计算机诞生于美国宾夕法尼亚大学,人们开始了人工智能的探索之路,在这个阶段,人们积累了丰富的经验,为人工智能的发展奠定了坚实的基础;十年后,人工智能这一概念正式出现在大众的视野,人们不断试验和实践,不断拓宽思维,使得人工智能的发展出现了一个小高潮;随着人工智能技术不断发展,其被尝试运用于各种领域,取得了不错的成绩,尤其是在商业上的运用,效果惊人;随着互联网的迅猛发展和普及,人工智能也随之取得巨大发展,现已进入相对成熟的平稳发展阶段。
机械电子工程系统一个显著的特性就是缺乏稳定性,在处理系统的输入和输出上困难重重,通常采用的建立规则库的处理方法,仅适用于比较简单的规则性较强的系统当中,在面对复杂多变的运算时变得十分无力。而随着计算机技术和互联网的迅猛发展,信息处理和运行计算的工作变得越来越复杂多样,原有的机械电子工程系统已经不能满足发展的需求,这时,人们想到将人工智能技术融入机械电子工程系统中,运用人工智能技术对信息的高效处理优势,来应对复杂多变的信息。
人工智能技术和机械电子工程的有效结合,可以减少机械电子工程系统的不足给其发展带来的制约。人工智能运用神经网络和模糊推理两大系统可以更加全面的描述出系统信息,从而达到有效控制机械电子系统的目的。神经网络系统和模糊推理系统二者相互相关又存在差异,神经网络系统是对人的大脑的结构进行模仿,完成数字信号的接收、传输等工作;而模糊推理系统是模拟人的大脑的功能,完成语言信号的接收的同时,将其转换为系统可识别的数字信号。人工智能将两大系统的优势相结合,实现了准确的系统描述和高效的信息处理。另外,在机械电子工程系统中,人工智能技术在机械电子工程系统的实际应用过程中,不可避免的会存在着差异,这导致机械电子工程系统对网络系统的描述上不够准确,如果在系统资料库搭建的过程中产生问题,将会干扰网络系统的正常构建,这些隐患直接影响和限制了机械电子工程系统的长远发展。此时,人工智能通过构建相关模型、控制模型,就可以有效的对系统信息进行处理,并依据对这些信息实现故障诊断。由此可见,人工智能的成功引入,使机械电子工程的良好发展获得了有力的支持。
在机械电子工程中融入人工智能技术,给机械电子工程的可持续发展提供了新的机会,与此同时,人工智能由于在机械电子工程中的应用,也给自身发展带来新的提示,二者相互融合,相互关联,共同寻求新的契机和突破,实现企业经济效益的提升。
[1]张伟.浅析机械电子工程与人工智能的关系[J].山东工业技术,2016(21004):135.
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作者单位 英利能源(中国)有限公司 河北省保定市071051