機械工程與人工智能的關系研究

張敏杰

【摘 要】隨著當今世界科技的不斷發展，在現代機械工程中，人工智能的應用也越來越多，在一些機械設計項目中，人工智能已經展現出了它的優勢，凸顯出了重要性。為此，本文對機械工程與人工智能之間的關系進行探究分析，共同探討人工智能在機械工程中的發展趨勢。

【關鍵詞】機械工程；人工智能；探究分析

機械工程與人工智能技術的結合提高機械工程行業的自動化程度與工作的效率，確保機械工程的安全性和經濟性，還能夠減少機械工程所帶來的環境污染問題。這兩者結合主要的就是信息連接，也就是在機械工程中加入人工智能相應理念，從而減少失誤，并且可以使得機械工程的操作趨于完美。

一、我國機械工程智能化發展現狀

目前隨著智能化技術在我國發展越來越廣泛，機械工程中使用智能化技術也已經越來越多，但是在很多機械工程中使用的技術還屬于比較低端，主要體現在機械的剛性利用，這種技術層次比較低，加工出來的效果也不是特別好。同樣的在一些發達國家，他們的機械行業中使用的智能化技術已經達到了柔性化的程度。

不僅在質量上與國外存在差距，在生產規模和一些配套設施上面，我國的機械工程都與國外存在較大的差距。造成這一差距的原因有很多方面，有一定的歷史原因也有一些因為我國相關機械方面的控制技術目前本身發展的就落后于國外，在熟練使用智能化技術上做的還不夠。在機械行業，信息采集與傳輸也是非常重要的部分，要想做出優秀的產品，必須要能后準確更新數據，并且要求能夠實時返回數據，但是國內目前在這方面技術還不夠，往往在傳輸數據時存在的延遲比較嚴重，制約著我國機械行業的發展。

二、人工智能概念與其特點

人工智能技術的研究基于對人類智能的理論研究。通過不斷的模擬和擴展開發出新的技術概念。智能技術是構成現代計算機技術的重要模塊。它對人們思考方式有獨特的見解。人工智能技術主要由三部分組成：機器人部分，專家系統編程部分和圖像處理部分。因此，人工智能技術是以現有計算機為基礎，通過不斷的開發逐步將自動化和控制的功能相結合。同時，人工智能技術也是仿生學的衍生物，因為它是以人體為基礎的。過去人工智能技術的發展可以解決一些比較復雜的問題，特別是計算問題。同時，還可以通過編程使機器執行一些所需的操作。所以也可以說智能技術就是人腦的仿生。編程的命令等同于我們的神經反射，這可以說是在我們的日常生產過程中，它完成了過去普通人無法做到的事情，大大提高了效率。

三、機械工程與人工智能的關系探究

（一）二者間的關系探究

目前在機械工程系統中體現了一些不穩定性，為了準確描述這種輸入與輸出之間的非線性關系，一般可以采用三種手段：使用物理方程建立關系式；運用經驗和理論建立規則庫；結合實踐，積累經驗。在應用人工智能時，可以將神經網絡和模糊控制等智能算法應用在建立系統模型時，因為這些模型一般來說都比較復雜，常規的建模方式很難達到建模的預期目標。神經網絡就是按照人的神經結構衍生出來的一種智能概念，將機械工程中的信息使用數字信息進行處理。在存儲一些信息時，也要借助一些特定的規則方式，神經網絡在其輸出階段由于各個神經元間均有著固定形式的聯系，在應用時往往會產生大量的數據，所計算出的精度一般都比較高。模糊邏輯系統相應的連接并不屬于固定形式的，與神經網絡不同，模糊控制的計算量比較小，同時精度比較低。

（二）人工智能在機械工程中的應用

智能技術是一種基于計算機技術的新興技術，具有很強的應用性和有效性。它可以科學合理地應用于機械工程中。相關研究表明，智能技術可以有效應用于機械工程控制過程中，充分發揮智能技術效率和控制精度高的優勢，提高機械工程控制的可靠性，安全性和準確性。拿各大領域常用的機械手為例，不僅有效將仿生學和機械電子理論結合，同樣多數也有用到人工智能。人工智能化的機械手具備視覺、觸覺等“感覺器官”，進而能夠像人一樣感覺到外部環境發生的變化，尤其是在那些較為復雜的生產環境人工智能機械手的作用性非常明顯。目前來看人工智能化的機械手廣泛用于工業和農業上，較傳統機械手相比創造了更高的經濟效益。

以前的機械工程運行過程中很容易受到各種因素的影響，導致各種故障。事實上，智能技術控制系統的使用可以對機械工程設備提供合理的保護和維護。此外，由于智能技術能夠得到有效應用，可以對機械工程設備進行全面細致的診斷，及時發現設備故障，并實施有效的保護措施，避免機械工程設備故障嚴重發展，觸發嚴重安全事故。

（三）人工智能在機械工程中的發展趨勢

未來人工智能在機械行業有巨大的發展潛力，需求量會不斷擴大，雖然現在產業中存在一些不足之處，其中企業科技力量薄弱最為嚴重，但是我們也看到了很多中大型企業已經在轉變，機械智能化的未來大有可為，我們拭目以待。而智能化是與“中國制造2025”緊密聯系在一起的，實現工程機械智能化不僅可以大大提升中國制造的整體水平，而且可以降低勞動強度和運營成本，幫助客戶更好地提升贏利能力。當前，我們缺乏的并不是智能化的技術，而是智能化技術的應用及相應的成果。只有加大智能化的宣傳，并使其成果更多地惠及基層用戶，才能更好地推動智能化的普及。

四、結語

智能技術越來越被認為是當今社會當前的工業革命。作為一種新興的技術，智能化能夠給各個行業都帶來巨大的優勢，推動行業發展，在機械工程中科學引入智能化技術具有重要的現實意義，能夠解決該行業存在的一些弱點，并且智能化技術的應用能夠提高設備制造效率，所生產出來的設備也能夠在市場上具有很大的競爭力，更好的實現經濟效益。

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