機械電子工程與人工智能的關系

文/李向棟 胡方同

機械電子工程與人工智能的關系

文/李向棟 胡方同

機械電子工程與人工智能的結合是機械電子工程的必然發展趨勢，如今人工智能在機械電子工程中的應用越來越廣泛，兩者的結合將使機械電子工程的自動化和智能化水平進一步提高，同時也有利于人工高智能的更好發展。本文將對機械電子工程與人工智能的各自特點以及歷史發展進行簡要分析，著重探討機械電子工程與人工智能之間的相互關系。

機械電子工程 人工智能 關系

機械工程的每一次發展都帶動了工業生產水平的顯著提升，機械電子工程通過融入電子技術，使其突破了機械工程的局限性，能夠完成傳統機械工程難以完成的復雜工作任務，同時也降低了對人員操作的依賴性。隨著機械電子工程的不斷成熟以及人工智能的快速發展，兩者的結合應用得到了廣泛重視，機械電子工程的智能化方向發展，將使其技術水平得到進一步提升，滿足工業生產對機械設備的多元化需求。

1 機械電子工程的發展過程及技術特點

1.1 發展歷程

機械電子工程在其發展的最初階段，沒有受到相關產業的高度重視，由于缺乏資源支持，技術水平提升緩慢，許多機械電子產品都需要通過手工制作，使其發展受到較大限制。隨著機械電子工程的工業化水平不斷提升，其技術價值逐漸顯露出來，通過機械技術與電子技術的相互結合，能夠有效提升傳統機械產品的功能和性能。因此機械電子工程逐漸開始受到重視，并實現了流水線生產。但從目前生產規模和生產水平來看，雖然我國引進了國外標準生產線，但生產能力與市場需求相比還較為落后。

1.2 技術特點

機械電子工程的主要特點是綜合性強，具有跨學科性，涉及到機械、電子技術等多個領域，雖然在設計環節仍以機械為主，但電子技術和信息技術發揮出了越來越重要的作用。還需要根據系統配置需求和生產目標，綜合利用其它科學技術。因此，在機械電子工程的設計過程中，通常采用從上至下的設計策略，將不同領域的技術模塊相互結合，實現設計中產品的功能和性能要求。相比于傳統機械產品，應用多門先進技術的機械電子產品在外觀結構上更加小巧、精致，內部結構更加復雜，產品功能和性能都得到了極大提升。

2 人工智能的三個發展階段及發展前景

2.1 三個發展階段

截止到目前為止，人工智能歷經了三個發展階段，在其技術萌芽階段，人工智能發展緩慢，但是在這一階段為人工智能的后續發展積累了大量的寶貴經驗。第一臺超級計算機的誕生加快了人工智能的發展速度，但是在該階段的研究仍未取得實質性進展。從1956年開始，隨著人工智能命題的首次提出，人工智能進入第一個發展階段，其基本原理和博弈原理得到證明，解放了技術思想，為人工智能的后續發展提供了強有力的理論支持。1977年，第五屆人工智能會議的成功召開使人工智能進入第二發展階段，其技術應用得到快速發展，并與實際生產相結合，取得了重要的實際應用價值。近年來，人工智能的發展受到了越來越多的關注，具有良好的發展前景。

2.2 發展前景

人工智能以計算機為依托，不斷延伸自身的智能性，深度挖掘計算機功能的各種可能，是21世紀以來最具有發展前景的學科之一。人工智能學科以計算機技術為基礎，立足于心理學、信息論等多個領域知識，吸收了許多其他學科的特點，同時也推動了其他學科的更好發展，是一門極具發展潛力的前沿學科。人工智能技術在機械電子工程領域的應用，將彌補機械電子工程的不足，促進機械電子工程的更好發展。

3 機械電子工程與人工智能的關系探究

3.1 應用差異性

人工智能的應用需要以計算機網絡系統為依托，因此無法通過其他途徑在機械電子工程中得到應用只有對網絡系統進行人工的指令轉變，才能在機械電子工程中實現智能化控制。而計算機網絡系統的運行是以數據分析和計算為基礎的，一旦在數據處理過程中出現問題，就會導致人工智能控制失誤，進而導致機械電子工程的網絡系統發生崩潰。因此，人工智能在機械電子工程中具有一定的應用差異性。

3.2 綜合性補充

機械電子工程采用模塊化設計方式，每個模塊的功能特點較為固定，而現代機械電子工程對其功能的多元化需求不斷提高，一些綜合性功能需要人工智能提供支持。因此，人工智能技術可以對機械電子工程進行綜合性補充，通過其自身的綜合操作功能，為機械電子工程的多元化工程實現提供輔助。比如目前較為成熟的模型推理系統就是兩者相互結合的典型例子，也是人工智能技術在機械電子工程中應用的正確方法。目前人工智能中神經網絡系統通過對人體神經進行模仿，使其技術水平更進一步，在機械電子工程中的應用，可以實現對機械電子工程各個功能模塊的完整控制，使二者更加完美的結合。

3.3 不穩定性處理及精度控制

不穩定性是機械電子工程存在的主要缺陷之一，其系統本質以及輸入、輸出關系決定了機械電子工程的不穩定性，對其各項功能的實現及正常使用產生較大的負面影響。在傳統的機械電子工程中，主要采用解析法對系統的不穩定性進行調節控制，但這種控制方法無法做到精確控制，因此對不穩定性的調節能力有限。人工智能技術以計算機技術為基礎，能夠實現對數據的準確、高效處理，可以很好的彌補機械電子工程的這一缺陷。可以采用人工職能的神經模式對機械電子系統進行精確化控制，為系統的穩定運行提供保障。

4 結束語

綜上所述，機械電子工程與人工智能都經歷了較為漫長的發展過程，都整合了大量相關學科，具有較強的綜合性。針對于電子機械工程目前存在的功能多元化需求和系統不穩定性缺陷，人工智能技術可以對其進行有效彌補，促進機械電子工程的更好發展。因此，應加大力度促進機械電子工程與人工智能的相互融合，使人工智能技術在機械電子工程領域得到更加廣泛的應用。

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作者單位 寧夏固原市氣象局 寧夏回族自治區固原市756000