机械电子工程中人工智能技术的有效运用探究*

李月振 ，苏文科 ，赵 健

（青岛恒星科技学院，山东 青岛 266100）

1 机械电子工程

1.1 机械电子工程的概念

电子工程是一门涉及面广泛的学科，是信息、电子、管理、智能等各个学科的融合，但是最主要的部分仍然是机电系统[1]。随着电子工程、电气工程、智能管理等学科的发展，目前机械电子工程正朝着智能化、多功能化的方向发展。计算机技术、电子工程及机械工程作为机械电子工程的核心，对机械电子工程的发展起着不可小视的作用，因此如果要发展机械电子工程，就必须把其核心内容相融合并取长补短，同时在电子工程设计中采用不同的技术和方法，将不同的模块结合并组装起来，进而完成科学有效的设计。虽然电子工程产品的内部比较复杂多样，但是它们具有很高的使用率和比较完备的性能，基于这一优点，机械电子产品就足以取代传统的机械产品。

1.2 机械电子工程的特点

机械电子工程是电子工程、自动化工程和机械工程的有机结合，是一门综合性比较强的科学学科[2-3]，所以其地位不言而喻。目前机械电子工程具有以下几个特点。第一，机械电子产品的内部构造并不复杂，但产品的尺寸不够合理，相对短小。若想使机械电子工程更加具有竞争力，那么就要改变以往传统机械电子产品的特点，例如增加电子产品的尺寸与占地面积，将其内部结构复杂化。第二，机械电子工程设计方案具有科学性和合理性。在电子工程、机械工程和自动化技术相结合的时代背景下，相关工作人员可以做出科学合理且更加全面的决策，使机械电子工程更具科学性，并且使其适应这一大背景更好地发展。比如机电工程与管理技术相互融合、取长补短，可以在管理体制层面促进机械电子工程的发展与创新，具有重要的现实意义和突出的综合价值。

2 人工智能

2.1 人工智能的概念

意识结构的改变和变化与人工智能技术的应用有着密切联系，人工智能技术的应用使意识理论的研究领域范围更加广阔[4]。人意识器官范畴中加入了一个全新的科学的机械设备——人工智能终端，人工智能技术的应用不仅可以完成人脑的一部分意识活动，而且还具有人脑不具有的功能优势，比如处理信息的能力、采取行动的方式与速度、对工作记忆的准确性等方面都高于人脑。同时，未来ICT等网络技术的发展与创新也需要人工智能技术为其提供技术、方向和理论上的指导，其中ICT产业重要的发展方向就是提高云计算、深核计算、智能算法等大规模网络计算大数据的能力。人工智能领域研究的重点是深度学习，可以通过模拟人脑的运行思维来分析深度学习的方法，对信息以及大数据进行整合，然后深度学习，使互联网领域成为未来发展的主要领域。

计算机的功能是人工智能技术得以运行的保障，深入研究与创新计算机的功能，并总结方法，可以认识和得到一门智能学科。人工智能技术作为一门综合性的学科，内容相当丰富，其中包括未来科学、虚拟现实技术、心理学、神经生物学、语言学等多种学科与技术[5]。人工智能可以分为几个不同的发展层次：在第一层次中，翻译、证明、辩论等是人工智能重点的研究与发展方向，该层次主要是以计算机的应用、自然语言的翻译与理解、专家讲座和机器的应用作为研究方向与突破口，并且取得了相当可观的成绩；在第二层次中，人工智能的主要发展方向是以大数据知识的理解与应用和功能的商业化发展作为突破口，这一方向与当今的时代相吻合，使得人工智能的发展速度有很大提升。但是在一个稳定的发展阶段，人工智能的形式单一，缺乏活力，只能以单个主体为主。这就是在人工智能的现阶段，它主要发展成一种复杂的智能技术的原因。

2.2 人工智能技术的特点

人工智能通过对人的智能进行研究与整合，创造出了一套模拟人脑智能的理论方法，并且对这些理论方法进行实践，得出了一种科学的、系统的全新学科[6]。人工智能作为计算机科学的核心，人工智能技术的发展与应用就是为了开发全新的技术，并且制造出与人脑思维几乎一致的智能机器。它具有人的意识与行动，所以对语言的加工和处理以及图像的识别都要进行系统的研究。人工智能技术的特点如下：1）人工智能技术可以提高大众的理解与沟通能力，还可以通过语言翻译系统实现不同群体之间的交流与沟通，使人与人之间的交流与沟通变得更加顺利与密切，这不仅可以促进社会文明的进步与发展，还可以为人工智能技术的创新提供方向与动力；2）经济的健康增长与人工智能技术的发展有着密切联系，通过人工智能对市场进行大数据的整合和研究，可以扩大内需和促进消费，进一步有效地促进经济的健康增长；3）人工智能技术可以对企业内部进行有效的整理和科学的整合，使其达到最优布局，同时对市场进行科学的研究，从而提高企业的竞争力，进一步促进企业高效发展。

3 人工智能技术与机械电子工程之间的关系

人工智能技术与机械电子工程有着密不可分的关系。机械电子工程主要是通过使用电子信息和输入输出程序来实现对信息加工和传递的控制。信息的输出和输入过程中，机电工程控制过程的稳定性很差，使得一些电子信息很容易在输出和输入中出错，特别是当电子信息系统处理大量复杂繁乱的信息时，对信息的处理更加困难，使得电子信息系统对信息的掌控能力大大降低，进而导致信息在传输过程中出现不准确、速度慢等问题。但是人工智能技术很好地解决了这一问题，因为人工智能系统具有实时监控电子信息系统中可能出现的错误的能力，所以电子信息系统的不稳定性可以通过该技术的检测得到改善，有利于提升电子信息系统准确处理信息的能力，使其更好地发挥辅助信息传递与加工的作用。

4 人工智能技术在机械电子工程中的有效应用

在电子信息技术不断发展的今天，人工智能技术对机械电子工程的发展起着越来越重要的作用，并且在机械电子工程中得到很好的发展。通过研究机械电子工程的发展，发现机械工程的稳定性很差，这使得电子系统存在复杂的输入和输出关系。在传统方法中，信息系统的使用具有科学性、严密性和精准性，所以复杂的信息系统对信息的处理效率很低。通过对人工智能模型的研究和应用，可以建立一个比较完整、科学的信息处理体系，整个操作系统的建立是由模糊推理系统和神经网络系统相结合而成的。

目前人工智能在机械电子工程中的具体应用包括多个方面，其中最具代表性的就是模糊推理系统及神经网络系统的应用。通过对模糊推理系统的应用和研究，文章得出模糊结合理论是这个较完整系统的根本理论。神经网络系统也称人工神经系统，人工神经系统是以人类神经系统为主要模仿对象的电子信息系统。该系统将“遍布式”作为主要存储信息的方式，系统的智能化则是通过神经元的作用而实现。实现人工智能的方法为：首先对数字信息和数据通过模拟结合的形式和方法进行分析和理解，最后得出分析结果，而参与价值是通过分析结果得出来，这就是得到具体关联函数的基础。人工神经网络系统朝着智能化发展的基础就是神经元系统的稳定结构。与模糊推理系统相比，它能计算出更复杂、更庞大的数学，即能提供更复杂、准确的信息和数据。这两个系统的区别在于模糊推理系统是映射域，而神经网络是映射点，所以神经推理系统比模糊推理系统的准确性高。但目前模糊推理系统已广泛应用于机电工程中，因为它在应用过程中可以通过接触纤维元件模拟人脑的功能来分析人类的语音信号，之后通过科学、全面的网络分析与加工，可以得出多组不同的函数关系。

在非线性表达式中，首先要找到一个合适的表达空间，这就使网络的非线性和邻近性得到改善，具体的方法是进一步增加网络的存储空间，但是网络的含义不适合用这种方法解释。另一种方法是改进网络的连接函数，这不仅能识别语言并且通过自己的方式表达，而且能提高数值计算的准确性，最终形成模糊函数。神经网络函数通过两种系统的融合发展，可以将模糊、不准确的逻辑规则连接起来，成为系统而科学的逻辑规则。这一方法推动了神经网络与模糊推理的结合与互补，而推理规则与方法的形成是把乘积隐含算子、面积中心法、连接函数相结合并且进行科学的研究。最后，以机电和人工智能技术的应用为例，分析了飞机地板仿真系统的控制效果。飞机地面模拟系统的应用原理可以作为两种系统结合的参考，该系统的设计基于模型试验的机电液一体化技术，采用液压伺服系统代替飞机发动机进行飞行性能测验。

5 结语

综上所述，人工智能技术作为机械电子工程的重要部分，在很大程度会影响到机械电子工程的发展。所以，应当明确机械人工智能技术的发展方向，并且利用好人工智能技术与机械电子工程的关系，提高机械电子工程的使用效率，推动工业的发展和工业模式的创新，进而推动生产力的提升。