人工智能和机械电子工程相关性分析

闫 海

(新疆阿勒泰地区哈巴河县人民医院 新疆阿勒泰 836700)

传统机械工程由动力与制造组成，动力类工程以发电机为对象进行生产，制造工程以毛坯制造等为主。随着科技的进步，机械设备自动化水平不断提高，在工业生产中发挥重要作用。电子工程起步较晚，在20世纪与传统机械工程结合。最初采取块与块分离模式，将电子工程与传统机械工程结合。随着信息技术的发展，信息技术把传统机械工程与电子工程结合。人工智能是信息网络技术的产物，使机械电子工程发展成为信息链接，提高了机械电子工程生产效率，为其可持续发展做出了贡献。

一、机械电子工程概述

20世纪在社会化生产背景下，科学领域不断发展，影响行业分工精细化，各行业各相互作用，推动机械电子工程的产生，把传统机械工程与相关领域如信息智能等结合形成现代新产业。社会主义新时期，机械电子工程呈现出日益复杂的特点。机械电子工程跨学科性强，是涵盖多学科形成的学科。电子机械工程设计中以机械工程为核心，结合电子工程，根据配置系统综合其他学科技术。机械电子产品外形构造简单，产品性能得到提高。

（一）机械电子工程的发展

机械电子工程发展经历萌芽阶段，标准件生产与机械电子产业阶段。萌芽阶段主要以手工加工进行生产，需要依靠大量劳动力获得经济利润，缺乏劳动力阻碍生产力发展。科学家开始研究机械工业生产。第二阶段以流水线作业为依托进行生产提高生产效率，由于标准件要求严格，不具有灵活性[1]。随着社会的发展，标准件生产不能适应社会生产力的发展需求。现代社会生活节奏加快，为适应社会的发展需求，要求相应的生产方式推动生产力发展，要求生产周期短、灵活性强的高科技生产方式，机械电子工程把物流、加工有机结合进行生产。机械电子工程是工程学科跨学科专业，在电子信息技术等学科基础上发展，完成物理信息功能的链接，可以对机械电子信息相关计算机系统进行人工智能处理，在不断发展中形成独特优势。

（二）机械电子工程的特点

机械电子工程综合性强，涵盖多种学科，在设计环节以机械工程为核心，结合电子工程，根据目标需求综合其他学科技术，设计工程师会结合各个模板完成设计工作。电子机械产品体积小巧，不同于传统机械笨重特征，产品性能得到提高。当代信息科技高速发展，能综合运用各种先进技术优化电子技术与机械工程，能够把握机械电子工程的发展。人工智能在机械电子工程中的运用成为现实[2]。目前，我国主要引进国外标准生产线，生产线灵活性较差。为促进机械电子工程的发展，需要将机械电子工程与人工智能结合，实现其产业化发展。

二、人工智能的发展

人工智能是计算机学科的分支，智能涉及自我意识等多个领域，目前学界对其定义存在争议。斯坦福大学人工智能研究中心教授尼尔逊教授对人工智能的定义较为权威，认为人工智能是有关知识学科，如何获取运用知识的学科。麻省理工学院温斯顿教授认为，人工智能是研究如何使计算机做人能做的智能工作。人工智能是研究人类智能活动规律的人工系统，运用计算机软硬件模拟人类智能行为理论方法。

人工智能发展经历了萌芽阶段、受挫阶段、稳步发展阶段。1642年法国哲学家帕斯卡发明首台机械加减计算机，各国科学家开始研究计算机。冯诺依曼发明首台计算机，使人类社会进入人工智能萌芽期，处于理论与实践探索阶段，积累了很多实践经验。1956年，以明斯基等具有远见的科学家研究计算机模拟智能系列问题，人工智能学科正式诞生。第一阶段人工智能研究运用于翻译等方面取得系列成果，人工智能发展速度得到提高，使人们相信不断研究科学，最终能依据人类逻辑思维规律创造模仿人类智能活动的机器。

人工智能发展经历第一阶段后，后期探索中出现瓶颈。在上世纪六七十年代科学家对人工智能工作原理研究，发现机器模仿人类思维非常困难。许多研究者采用简单映射方法，导致研究结果难以突破[3]。一些科学家进行大胆创新，许多领域如机器人等方面取得可喜成就。1972年，法国科学家发明逻辑编程语言成为广泛运用的人工智能语言。1977年，第五届人工智能联合会开展，人工智能快速发展渗透到各领域。随着商业化经济的发展，人工智能得到广泛应用。在分布式人工智能等关键性技术，实际应用问题如智能机器人等方面得到很大发展。科技不断发展使互联网技术得到普及，使人工智能趋向于分布式主体。人工智能的演变中呈现出复杂性，可以应对多个智能主体目标进行求解。

三、人工智能在机械电子工程中的应用

物质和信息是人类社会赖以发展的因素，社会发展初期，人类把物质生产放在生存首位，采用结绳记事方法进行信息交流，随着生产力的提高，人类认知能力提升，信息在生产中重要性日益凸显。文字出现充分展现其信息传递功能，网络技术的普及为信息传递注入新的活力。计算机网络技术得到广泛普及，成为进行信息传输的主要介质，信息社会运行以人工智能为技术支撑，模型建立及故障诊断需要人工智能信息处理。

电子信息技术对推动机械工程发展具有重要作用，但其存在一定缺陷，导致机械电子系统输入输出关系描述困难[4]。传统机械工程主要运用推导法描述，建设规则库生成知识丰富运用普遍。传统描述丰富具有精准的优势，但只能处理线性系统，对复杂的系统不能运用数学解析式方法。传统机械电子系统最大的特点是运作不稳定，现代社会各行业需要系统构成呈现出复杂性，经常出现对不同信息同时处理的情况。如传感器使用对专家预言信息解读，人工智能系统处理信息具有复杂性，人工智能技术融合互联网技术信息处理优势，成为机械电子工程信息处理的首选方式。

神经网络系统是人工智能进行系统建立的常见方法，可以模拟人脑结构，分析传达数字信号。模糊推理系统能根据人脑功能模拟，分析传达语言信号。机械电子工程系统输入处理时，二者相似点体现在以网络结构为平台选取精度形成连续函数，区别是模糊推理系统更具有明确性，神经网络系统采用点到点映射方式，信息储存方式为分布式。神经网络系统每个神经元联系相对固定，模糊推理系统不需大量计算。神经网络系统精度较高，模糊推理系统呈现出台阶状[5]。现代机械电子工程领域，科学家致力于综合性强的人工智能系统研究，将神经网络与模拟推理系统结合是典型的代表，可以充分发挥最大功能。

人工智能使用模糊推理系统实现对系统数据信息的描述，神经网络系统与模糊推理系统相互作用，神经网络系统模拟对数字信号接收等系列操作，模糊推理系统模仿人脑功能，将接收语言信号转换为数字信号。神经网络系统依靠分布式手段储存信息，神经元具有紧密的链接，模糊推理系统处理任务较轻，主要依靠规则方式存储信息。神经网络系统输入准确度更高，模糊推理系统处理会有间断性。机械电子系统非常复杂，面对复杂的系统需要使用神经网络系统，准确进行信息处理与系统描述。机械电子工程与人工智能具有密切联系，人工智能通过机械工程应用促进自身发展，机械电子工程发展由于人工智能加入带来新的发展机遇。

四、结束语

机械电子工程产业是国民经济的重要产业，随着网络信息技术的发展，人工智能受到各行业的重视，人工智能逐渐应用于机械电子工程产业，人工智能在机械电子工程中应用，为其可持续发展提供支持，二者完美结合能为行业提供更好的发展空间。