機械電子工程與人工智能的關系

王智浩

摘 要 隨著社會生產力的發展和科技水平的進步，給各個學科之間的融合和共同發展創造了有利條件。機械電子工程將傳統的機械科學與信息化的電子技術融合在一起，形成了一門新興的學科，且在日常生活中得到了廣泛的應用，并向著人工智能的方向發展。機械電子工程與人工智能相輔相成，共通發展，引領了新的時代潮流。本文首先介紹了機械電子工程的相關概念及發展歷程，然后再介紹了人工智能的定義和發展，最后分析了機械電子工程與人工智能的關系。整篇文章由表及里，從具體概念出發，抽絲撥繭地梳理兩者之間的關系，可以說較為客觀的闡述了機械電子工程與人工智能之間的關系。

【關鍵詞】機械工程 機械電子工程 人工智能

1 機械電子工程的相關概念及發展歷程

1.1 相關概念

機械電子工程與傳統機械工程的研究方向不同，機械電子工程更側重于運用信息實現機械系統能量的連接和與其他學科之間的交融。具體地說，機械電子工程的核心理論依然是傳統機械工程中所講述的定理和概念，但是也更注重與電子信息科學、計算機科學與技術以及人工智能等學科的聯系，是一門跨學科發展的新興學科。

基于其跨學科多、綜合性強的內涵，機械電子工程這一學科衍生了以下特點：

（1）機械電子工程的產品設計依據也和傳統的機械工程不同，機械電子工程除了依托機械原理外，還依據電子工程方面的知識設計產品，而傳統機械工程設計依據僅僅是機械結構以及理論力學、流體力學等與機械相關的知識。

（2）機械電子工程生產產品的設計思想與傳統的機械工程有著本質區別。由于其是一門跨專業強的學科，所以在設計產品時，必然要考慮到不同學科原理的運用，在設計時融入其他學科的理論指導。尤其是在當前信息化高速發展的時代，機械電子工程融合了計算機科學與人工智能學科的相關知識，所以機械電子工程在產品設計時，會考慮更多的問題，設計思想會更加全面和完善。

（3）機械電子工程生產出來的產品與傳統機械工程不同，由于封裝理論的運用，其生產出來的產品一般較小，結構清晰而簡單。但每一個模塊都由復雜的機械工藝制造而成，所以對設備的精度以及生產者的技術要求較高。

1.2 發展歷程

機械電子工程的發展大體上經歷了手工加工、流水線生產以及集成生產三個階段。

手工加工階段，在這一階段，由于機械工具的制約，人們主要靠純手工進行生產活動，工業化水平十分落后，人力成本也限制著整個行業的發展，同時這些不利條件也刺激了人們追求更有效率的機械生產的心情，為機械電子工程的出現埋下了伏筆。

流水線生產階段，這一階段將人力極大地解放出來，通過流水線的運作，可以大規模地生產出標準統一的產品，但是隨之而來的不足是，流水線生產模式相同，生產出來的產品差異性不大，不能提供個性化的產品。

集成生產階段，這一階段運用了大量的機械電子工程的技術，由于制造工藝的提高，這一階段除了能夠大規模地生產產品之外，還能夠實現產品的差異化，有效地提高了產品的質量。

2 人工智能的相關概念及發展歷程

2.1 相關概念

人工智能是信息科技高度發展的時代產物，它依托計算機網絡技術的發展，融合了電子信息科學、生物學、神經行為學以及心理學等多門學科，也是一門跨專業度較大的新興學科。較為官方的定義是，人工智能是指利用計算機技術以及生物學知識搭建的人工智能系統，實現對人類行為的模仿或者研究的科學。

人工智能有兩個十分明顯的特點，一方面，由于這一學科的綜合性，決定了其復雜性和專業性，需要依靠較為專業的技術才能保證其有良好的發展；另一方面，學科的專業性也決定了人工智能人才的專業性，專業知識過硬、對其余學科有包容性、目光較為長遠的人，更適合從事與人工智能相關的工作。

2.2 發展歷程

人工智能雖然是一門新興學科，出現的時間較晚，但由于其特點較為明顯且迭代速度較快，人工智能發展到今天已經經歷了五個階段：

第一階段是人工智能的萌芽階段。20世紀中期，這一領域的相關學者一起開展了關于機器模擬人工智能的研究，并形成了人工智能最初的模型，這一歷史事件標志著人工智能的正式誕生。第二階段被稱為人工智能的“第一發展期”，這一時期研究的主要任務是機器語言的編譯，這一工作為人工智能的大規模發展奠定了基礎。第三階段是人工智能發展的瓶頸期，雖然已有前兩階段的理論成果，但是人工智能是一個復雜的話題，學者發現通過前兩個階段的積累還不能給人工智能得到自動化發展，理論的實施還有很多困難。第四階段是人工智能的“第二發展期”，此時通過對理論知識的仔細研究以及其他學科知識的靈活運用，人工智能已經可以用于商業并生產出具有商業價值的產品。第五階段是人工智能的平穩發展階段，這一階段，人工智能雖然沒有取得突破性進展，但一直在小步快跑，并形成分布式主體的新的發展模式。

3 機械電子工程與人工智能的關系

隨著各學科之間不斷融合交互，機械電子工程作為一門跨專業的新興學科，也受到了人工智能的影響，并得到良好發展，具體表現在以下兩個方面：

3.1 人工智能改變了機械電子工程復雜的計算過程

機械電子工程在設計到生產的過程中，要經歷“建模-論證-生產”這三個階段，前兩個階段要進行大量計算，過程比較繁瑣。在人工智能出現之后，由于其與計算機科學之間的緊密聯系，可以快速進行大量計算并得出精確結果，將其運用于機械電子工程，則會節省大量計算時間，提升效率。

3.2 人工智能可以排除機械電子工程生產過程中的諸多故障

上文已經提到，機械電子工程的生產需要經過大量計算及論證，這一過程如果只靠人工進行，很容易造成計算錯誤導致建模失敗，從而給整個生產過程帶來不良影響。人工智能通過對信息的處理及整合，將信息分門別類地歸納和整理，會將計算的錯誤率大幅度降低，也就避免了后續環節錯誤和故障的生成。

總的來說，機械電子工程與人工智能有著密不可分的聯系，通過人工智能的運用，機械電子工程完善了自身的系統、提高了自身的生產效率；而人工智能也借助機械電子工程得到了更好的發展，引起更大的關注，兩者在相輔相成的過程中都實現了良性發展。

參考文獻

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作者單位

商丘市第一高級中學 河南省商丘市 476100