人工智能技術在機械電子工程領域的應用

林成東

【摘 要】近些年的科學技術進步與社會經濟發展幫助提升了社會生產力，而人工智能在機械電子工程領域的應用在很大程度上促進了機械工程基本功能的長足進步，本文通過分析機械電子工程的特點，介紹人工智能的定義，概述人工智能和機械電子工程的發展歷史，更進一步地探討了人工智能相關技術在機械電子工程領域的廣泛應用。

【關鍵詞】人工智能技術；機械電子工程；應用

人工智能是一門新的技術科學，作為計算機科學的一個分支。其應用領域包括機器人、語言和圖像識別等。為了保證我國生產力發展水平的進一步提升，在機械電子工程領域已經開始逐步推廣并使用人工智能技術，人工智能技術的應用可以對傳統應用技術的不足起到補充完善作用，保證機械電子技術向著信息化、智能化的方向邁進。

1、人工智能與機械電子工程的關系

1.1人工智能技術的發展

人工智能技術的提出，為計算機技術的發展提供了核心技術支持，其研究的核心是利用智能技術創造出人們所需要的智能化機械，也就是智械。人工智能技術的核心內容主要涉及圖像識別與處理技術、語言分析及處理技術、專家系統技術等多個方面。人工智能技術的發展給人類帶來了新的技術革命創新，為人類的技術發展提供了更多的動力。人工智能的不斷發展也為社會經濟的騰飛做出了不可估量的貢獻，不僅可以帶動市場消費需求，還可以提升機械電子相關領域的發展，對國家經濟的穩定與繁榮有著重要意義。

1.2機械電子工程的發展

和傳統的機械結構產品相比，機械電子產品擁有結構簡單、體積小以及自動化程度高等特點，機械電子工程彌補了傳統機械的不足，對機械行業的發展而言，起到舉足輕重的作用。機械電子工程正在逐漸被大型企業所重視和應用。機械電子工程領域的發展大體可以分為三個階段：第一階段是以傳統手工業為勞動力代表的階段；第二階段是機械化逐步普及，生產流水線逐步實施完畢；第三階段是指互聯網以及電子信息化的到來，給機械電子工程領域帶來了突飛猛進的發展。目前我國正處于第三階段的中期，機械電子工程與信息化技術不斷融合發展，并且機械電子工程技術開始向人工智能化邁進。

1.3人工智能技術對機械電子工程的重要性

首先，人工智能技術可以提高機械電子系統的控制精度。機械電子工程領域在模塊優化設計過程中，高精度以及科學化地控制相關數據十分重要。但是，現實中機械電子系統會受到各種外界因素的干擾，很難做到控制的精確化。想要保證系統平穩有效地運行，就必須根據外界的實際情況，合理微調系統的功能參數。而工作人員往往無法及時觀測到問題的出現，也無法及時進行處理，這就需要人工智能技術代替工作人員，有效地將人工智能技術應用于機械電子系統中，利用人工智能神經模式，高效且準確地控制機械電子系統，從而使機械電子系統可以完成各種任務，提高機械電子系統的工作效率。

2、人工智能在機械電子領域中的應用

2.1人工智能在神經網絡系統和模糊推理系統中的應用

神經網絡系統的運用核心就是人工神經系統，其主要是利用模仿人類的神經元系統建立成所需功能的電子信息系統，模擬人類神經系統遍布式數據存儲功能。針對人類神經元的模擬，使得人工神經網絡系統在工作過程中愈加智能化。人工神經系統的具體表現有，模擬神經元鏈接結構，對其數據和結果進行詳細分析，從而獲得參數值，并且以此構建相應的函數關系。人工神經系統的緊密結構致使神經元系統整體非常智能化，可以在較短的時間內計算復雜的數學公式，并處理各種復雜的信息。模糊推理系統也是神經網絡系統的一個分支，以模糊集合理論為依托創建一整套系統，和神經網絡系統不同的是，神經網絡采用點對點的聯系方式，而模糊推理系統采用的是區域之間的聯系方式。因此，可以發現模糊推理系統的精度比神經網絡系統要低一些。目前機械電子工程領域采用模糊推理系統可以簡單模擬一些人腦的功能信息，利用模糊推理系統對人腦的簡單功能模擬可以直接輸出語言信息，這些信息經過網絡化處理之后可以獲得函數值。目前模糊推理系統是機械電子工程中使用較廣的一種系統。

2.2數據分析

機械電子產品的數字化，主要是依賴于微控制器技術的進步和發展。數字化形態的機械電子技術產品的人機界面具有人性化特點，操作流程和維護方法變得簡單，對于提高工作、學習效率有著很大的幫助。通過不斷提升函數連接準確性，可以不斷優化人工智能使用控制，保證相關數據進行高速運算，可以準確、清晰直觀的顯示出相關計算參數和無限接近的連續性函數，實現操作的準確性和靈活性。在人工智能技術中，通過專家系統控制能夠幫助電氣工程實現對設備的控制，除了該種控制系統外，還包括神經網絡控制系統及模糊控制系統。通過這些系統構成的人工智能技術，能減少電氣工程投入的控制成本。

2.3生產智能化

推進制造工藝智能化，實現智能計劃排產，智能生產協同，智能設備互聯互通，智能資源管理以及智能決策支持。建立由新型傳感識別系統，智能控制系統，工業機器人，自動化成套生產線等智能技術為核心的智能制造體系，建設具有國際競爭力的智能制造基地。目前，海爾建成COSMO平臺，實現大規模生產與個人定制有機結合。酷特C2M模式打造客戶直接驅動工廠的商業模式及O2O銷售方式，通過線上訂制下單，線下體驗，增加客戶黏性。雙星推行“以智能化實現模式極簡、以智能化實現產品極致、以智能化實現與用戶距離極短”的戰略方針，推動人工智能與高端制造業融合，建立數字化車間，智能工廠，全面提升石油化工、橡膠、鋼鐵、汽車、紡織、食品等傳統產業制造工藝智能化水平。

3、結語

綜上所述，人工智能技術可以促進機械電子工程領域的不斷發展，提高人們的生活質量，因此，人工智能技術對機械電子工程而言是提高其整體水平的一條捷徑。人工智能技術仍然需要大量的研究人員對其進行補充和完善，只有將人工智能技術充分融合到機械電子工程領域，才能使機械電子工程發展邁向新的臺階。

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