淺談機械電子工程與人工智能的整合思路構建

談靜?李輝

摘 要 互聯網的到來，使得人們逐漸進行了信息化時代。在當前各行各業都在積極與信息化進行深入融合的今天，多學科之間的技術交流，打破學科之間的技術壁壘已成為當下各門學科發展的一致趨勢。自然，機械電子工程也不例外。與當前火熱的人工智能這一概念相聯系，把握兩者之間技術以及特點等方面進行深入融合，全面提升機械電子工程行業發展水平，是未來機械電子工程的一種可能的發展方向，其可行性已經得到相關領域專業人員的認可。本文通過對于機械電子工程和人工智能的特點進行分析，嘗試構建兩者之間的整合思路，希望能夠為相關領域人士提供一些參考。

關鍵詞 機械電子工程;人工智能;整合思路

1機械電子工程發展背景

傳統機械工程由于其很強的局限性而在不斷尋求新技術的融合發展，在這一需求背景下，多學科之間的技術交流，打破學科之間的技術壁壘已成為當下機械工程學科發展的一個有效出路。將機械工程與電子信息技術以及當前火熱的人工智能這一概念相聯系，是未來機械電子工程的一種可能的發展方向[1]。

2機械電子工程特點分析

機械電子工程是隨著信息化時代發展以機械工程為基礎，融合了電子工程技術的一門綜合性較強學科。該學科涉獵范圍廣、實踐性強，將傳統機械工程、電子工程、計算機工程相互整合應用，強調機械操作能力與機電調控能力相結合，因此具備很強的科學性。簡要地說，機械電子工程主要有兩方面的特點：一是功能全、結構簡;二是多學科應用，綜合性強。對于傳統機械產品來說，大多數產品相對而言較為笨重，結構復雜，不利于產業發展，但是在機械電子工程領域，其不但可以做到傳統機械產品的性能要求，功能齊全，同時可以做到對產品結構的大幅度簡化，是非常適應行業發展及應用方向的。關于多技術應用方面，機械電子工程除了機械工程與電子工程這兩門基礎學科外，還綜合應用了計算機技術等相關技術領域，因此在對機械電子工程進行設計時，具有很強的綜合性，需要對不同技術進行合理分配整合應用，實現設計合理性[2]。

3人工智能功能闡述

人工智能與機械電子工程一樣，也是一門專業性較強的綜合類學科，它不單單應用了計算機技術，還包括信息技術、控制技術、哲學等方面學科，是非常復雜的一門技術。就目前而言，人工智能在人們日常生活生產領域已經逐漸開始普及，在未來也有著非常廣闊的應用途徑。就其功能性來說，人工智能可以模擬人腦對信息進行處理，能夠像人一樣對信息做出反應處理，甚至優于人腦。隨著人工智能的不斷發展，其內涵也在不斷地豐富加深，現如今已經發展成為一項系統性工程技術，這為人類科技發展帶來了很大的進步，為推動人類社會發展有著舉足輕重的地位[3]。

4整合思路分析

機械電子工程由于其本身較為依賴數學模型的特性使得在實際應用中有著很強的不穩定性，在系統遇到不穩定情況時，傳統的解決方式是通過數學方程推導、建立規則庫等來進行問題解決，但這些方法在實際應用中是遠遠不夠的，只能夠解決相對簡單的一些系統中存在的問題。而人工智能的應用給了機械電子工程很大的發展空間，它能夠大大降低機械電子系統的不穩定性，為處理系統中存在的問題帶來了新的解決方式，能夠幫助機械電子系統建立其完善資料庫，能夠滿足一些相對而言較為復雜系統的應用要求。正是由于機械電子工程與人工智能技術之間存在有這么密切的關系，人工智能與機械電子工程的整合也成為一種必然趨勢。

人工智能在機械電子系統實際應用上，應用最為普遍的是神經網絡系統與模糊推理系統兩種應用方式，二者相互結合，實現機械電子系統與人工智能的有機整合。

神經網絡系統，借助神經元將信息分布于網絡，模擬人類大腦思考模式將數據進行分析處理，通過動態形式協同操作，處理信息點對點映射相對應神經元，提升輸入輸出信息的精確度，借助網絡形成連續函數。這種處理方式不僅可以使得信息精確度更高，也可以實現大規模數據的運算，提高了效率，因此被廣泛利用與機械電子工程系統中。

不同于神經網絡系統，模糊推理系統主要是借助網絡結構模擬一個與分析結果基本貼合的函數，因此模糊推理系統主要應用在處理模糊信息領域，它在完成近似函數時采用域到域的映射方式規則儲存信息。正是由于模糊推理系統的處理方式特點，使得其數據連接性不如神經網絡牢靠，計算量較少。這種方式的特性決定了它對輸入信息的精確度要求不高，因此在輸入信息較為模糊的情況下，多采用該方式進行數據處理。

機械電子工程與人工智能整合思路構建過程中，神經網絡系統與模糊推理系統是相互融合使用的，對此通常是采取功能相似融合與功能互補融合兩種方式。相似融合是對模糊推理系統中變量函數與神經網絡中非線性映射部分進行融合，對神經元輸出信息調整實現對變量隸屬函數的修正，這種方式可以在簡化運算的同時保證信息處理量。互補融合則是將神經網學習能力與模糊推理系統信息規則儲存方式相結合，提高神經系統邏輯推理性和模糊推理系統的智能性。

5整合應用案例介紹

人工智能在機械電子工程領域的實際應用案例中，本文選擇以飛機動力地面模擬系統進行介紹，該系統涉及機械、電氣、液壓等相關技術的相互結合，整個系統相對而言較為復雜，對于數學模型的建立比較困難，很難得到一個正確的模型來實現系統控制。人工智能在系統中的應用打破了這一局限性，它可以克服系統對數學模型的依賴，利用神經網絡以及模糊推理方式實現對系統的控制。

6結束語

本文從機械電子工程技術發展背景出發，得出人工智能應用是未來機械電子工程發展的必然趨勢。基于上述觀點，分別對機械電子工程與人工智能特點進行闡述，結合機械電子工程與人工智能二者之間的聯系，對二者整合思路構建提出一些看法，著重介紹了人工智能中神經網絡系統與模糊推理系統兩種應用方式，展示了人工智能在機械電子工程領域應用的優越性。通過這些介紹，我們可以清晰認識到機械電子工程與人工智能的整合對二者發展的推動力，以及對社會經濟發展的推動作用。

參考文獻

[1] 秦嬌嬌.探究機械電子工程與人工智能的關系[J].信息通信，2017， （4）：289.

[2] 張俊和.芻議機械電子工程與人工智能[J].裝備制造技術，2017， （1）：259-260.

[3] 田海虜.關于機械電子工程與人工智能的相關性分析[J].電子技術與軟件工程，2016，（11）：104-105.