機械電子工程與人工智能的相關性分析

王霞，彭賀

（北華大學，吉林 吉林 132021）

隨著科學技術的不斷發展，傳統機械工程中融入到了信息科學技術，形成了機械電子工程。人工智能是網絡信息發展的產物，該項技術的出現，為機械電子工程水平的提升開辟了新的研究路徑，有助于推動機械電子工程發展。而機械電子工程的快速發展，是人工智能應用水平提升的體現，兩者之間存在密不可分的關系。本文將對機械電子工程與人工智能的相關性展開深入研究。

1 機械電子工程發展分析

機械電子工程主要經歷了3個發展階段：第一階段為手工加工階段，該階段以人力為主要生產力，人力資源決定了產品的生產質量和生產效率。面對這種情況，只有不斷提高工作人員的操作技術水平，才能夠提高產品的生產質量和生產效率；第二階段為流水線生產階段，該階段采用流水線生產模式，在一定程度上提高了生產效率，擴大了生產規模，所有車間按照統一質量標準生產，缺少了個性化生產；第三階段為集約化生產階段，該階段是當前正在使用的生產模式，符合個性化要求，有助于提高企業核心競爭力。

隨著科學技術的快速發展，傳統機械工程逐漸被機械電子工程取代，后者將電子與機械有效結合起來，在原有機械加工基礎上，添加電子技術，形成現代化的機械電子工程，并得到了廣泛應用。目前，機械電子工程正在與人工智能融合，形成新的工程技術。

2 人工智能發展分析

工業革命開展以來，社會生產力得到了快速發展，產生多種動力方式。利用這些動力方式代替人力資源，不僅提高了產品生產效率，而且還減輕了人力資源壓力。但是機械工作局限性較大，當環境發生變化時，無法適應環境繼續投入生產。因此，亟需設計開發一套可以適應環境變化的機器，因此引出了人工智能技術。

第三次工業革命結束以后，互聯網技術、集成電路技術、計算機技術逐漸融入到人們的日常生活和工作當中，為人工智能技術的誕生奠定了基礎。早期的人工智能技術是在軟件設計的基礎上，對某種特定的動作進行控制，不屬于真正的人工智能技術。當數據庫技術、智能識別技術、傳感器技術的出現，該項技術逐漸完善，形成了真正意義的智能技術，并得到了廣泛應用。

3 機械電子工程與人工智能的關系

雖然人工智能和機械電子工程在應用當中存在差異，但是前者依然屬于機械范疇，去除部分程序代碼以外，人工智能技術的應用目的是控制機械設備，從而達到產生生產要求。從理論層面來看，人工智能技術的功能實現依托于機械電子工程，并且前者是后者技術層面的支撐。

第二次工業革命時期，經過反復調試，依據多年實踐操作經驗，完善了機械電子工程技術，構建了理論體系，使得機械電子工程得到了廣泛應用。集成電路和晶體管的出現，為人工智能技術發展提供了硬件基礎，在其基礎上，引入微型嵌入式計算機技術，構建了硬件與軟件環境齊全的人工智能技術。

通過上述分析可知，機械電子工程的發展為人工智能技術的誕生奠定了基礎。由于機械電子工程的開展涉及到其他技術，所以，兩項技術的應用表現存在差異性。例如，我國研制出智能機器人，其支持不同地形物品的搬運操作，經過一段時間的測試可知，該機器人擁有搬運功能，通過了操控條件驗收。作為人工智能技術的發展代表作，智能機器人彰顯了人工智能技術的優勢。在調試當中，智能機器人可以利用自身帶有的傳感器采集不同信息，并將采集到的信息傳輸至監管中心計算機，該數值將與數據庫中的信息進行比對，從而判斷是否滿足適應性要求。我國研制出的智能機器人可以將傳統機械電子工程的基礎部分有效結合起來，打造出新的電子工程，通過人工智能操控。

因此，人工智能與機械電子工程兩者雖然屬于不同學科，但是在實踐應用中存在交叉，使得兩種技術相互推動，共同進步。

4 智能化機械電子的發展研究

4.1 基于機械電子技術的模擬推理系統研究

本文研究的模擬推理系統具有較強的信息處理能力，該系統結構比較簡單，具有較強的實用性。目前，模糊推理理論系統得到了廣泛應用，根據控制需求，自動處理數據，并模擬人腦分析語言，利用網路系統編寫函數。在實際應用中，通過運行模糊推理系統，可以實現不同域之間的推理，從而達到儲備信息規則的目的。雖然該系統具有上述優勢，但是通過觀察運行結果可知，系統信息輸入與輸出等環節存在誤差，這一不足剛好可以通過人工智能技術得以彌補，使得模擬推理系統功能得以完善。

4.2 基于人工智能技術的神經網絡系統研究

人工智能技術的應用可以實行人機互動，彌補人工神經系統結構功能的不足，使得系統功能得以完善。在實際應用當中，神經元構成模式能夠幫助神經系統發揮更大的優勢，經過模擬分析，合理設定參數，經過網絡計算獲取關聯函數。將人工智能技術應用到機械電子模糊推理系統中，可以簡化信息輸入與輸出結構，并且能夠在所有神經元之間建立固定關系，加快系統運行效率。由此可見，人工智能與機械電子工程之間的融合具有較好的應用前景。

4.3 智能化機械電子的發展研究

為了更加深入地了解人工智能與機械電子工程之間的關系，本文將理論聯系實際，提出以下智能化機械電子發展研究。

（1）商場信息識別

將人工智能與機械電子工程融合到一起，在大型商場中安裝攝像頭，利用軟件識別技術，對采集到的圖像信息進行識別，從而獲取商場買賣現場情況，是否存在盜竊情況，以及商場環境安全等情況信息。所有信息將通過機械電子設備采集，傳輸至監控中心計算機中，利用計算機操作軟件對采集到的數據信息進行統計分析，形成數據表格、曲線圖、圖像畫面等，供管理人員查看，將其作為商場管理的主要依據，從而提高商場購物環境安全性，減少意外事故發生頻率，為人們的生命財產提供了安全保障。

目前，此項監控管理系統在各個城市大型商場中得到了廣泛應用，實現了監控現場無人看守，減少了人力資源消耗。在實踐應用中，根據商場布設情況，采用機械電子工程技術合理設置攝像機安裝位置，用于采集各個角落視頻信息，利用SPSS軟件統計信息，并構建SQL Server數據庫，用于存儲數據信息與視頻信息，所有信息以數據表格、曲線圖、圖像畫面3種形式存儲于數據庫中，根據用戶需求調查即可查看，將其作為商場管理的主要依據，以此提高商場管理效率，同時節省了大量人力資源。由此可見，人工智能與機械電子工程的融合，可以使得彼此的作用得以更大功效發揮出來，實現了技術應用價值。

（2）煤礦開采

人工智能與機械電子工程的融合應用在煤礦開采中應用較多。目前，煤礦開采引入現代化科學技術，基本實現了自動化開采，部分開采項目實施仍然采用人工操作。在實際開采當中，采用機械電子工程技術布設煤礦開采設備，并對開采設備進行控制，但是對于開采過程中出現的操作問題無法自動調控，人工智能的添加，可以根據實際操控需求，調控開采設備，使得設備操作模式得以更改，滿足設計生產需求。

在實際應用當中，合理安裝布設開采設備，并下達生產操控命令，設備的運行信息將通過無線傳輸設備傳輸至監控中心計算機中，利用SPSS軟件統計信息，并構建SQL Server數據庫，實現數據存儲查看。在其基礎上，采用軟件編程技術，下達程序操控命令，控制設備工作狀態，從而達到提高生產率，降低安全事故發生頻率的目的。

5 結語

本文分別對人工智能與機械電子工程的發展情況進行簡要分析，分析了兩者之間的相關性。通過列舉商場信息識別、煤礦開采實例，來分析人工智能與機械電子工程之間的相關性。通過分析可知，人工智能與機械電子工程在實際應用當中互相交叉，使得兩種技術相互推動，共同進步。在未來的發展中，兩種技術的融合發展將成為科學研究的重點內容。