人工智能技術(shù)在機(jī)械電子工程領(lǐng)域的應(yīng)用①

萬家寧

【摘 ?要】近些年來，各國都非常重視機(jī)電工程的發(fā)展，以提高國內(nèi)生產(chǎn)力的競(jìng)爭(zhēng)力。而我國的人工智能產(chǎn)業(yè)也發(fā)展迅速，智能芯片，信息處理，深度學(xué)習(xí)和應(yīng)用等諸多技術(shù)在該領(lǐng)域處于世界較高水平。人工智能不僅改變了我們的生活，而且極大地提高了關(guān)于生活的各種產(chǎn)業(yè)的生產(chǎn)力。隨著人工智能的快速發(fā)展，在機(jī)械工程和電氣工程領(lǐng)域的應(yīng)用越來越廣泛，提高了公司的生產(chǎn)力，促進(jìn)了企業(yè)的發(fā)展。本文分析和解釋了人工智能在機(jī)械電子領(lǐng)域的應(yīng)用。鑒于此，本文對(duì)人工智能技術(shù)在機(jī)械電子工程領(lǐng)域的應(yīng)用進(jìn)行分析，以供參考。

【關(guān)鍵詞】人工智能技術(shù);機(jī)械電子工程;應(yīng)用

引言

人工智能技術(shù)可以促進(jìn)機(jī)械電子工程領(lǐng)域的不斷發(fā)展，提高人們的生活質(zhì)量，因此，人工智能技術(shù)對(duì)機(jī)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(shù)仍然需要大量的研究人員對(duì)其進(jìn)行補(bǔ)充和完善，只有將人工智能技術(shù)充分融合到機(jī)械電子工程領(lǐng)域，才能使機(jī)械電子工程發(fā)展邁向新的臺(tái)階。

1人工智能技術(shù)發(fā)展概述

人工智能作為一個(gè)計(jì)算機(jī)程序，它的形成與發(fā)展建立在人類不斷交往的社會(huì)關(guān)系中，它的發(fā)展與進(jìn)步離不開人的實(shí)踐活動(dòng)與創(chuàng)造性活動(dòng)。只有在一定的社會(huì)關(guān)系下，它才能夠?yàn)槿祟惙?wù)。脫離了這種關(guān)系，它就不能成為為人類服務(wù)的手段。正如馬克思所說：“黑人就是黑人，只有在一定的關(guān)系下，它才能成為資本。脫離了這種社會(huì)關(guān)系，它就不是資本了。”人工智能也是這樣，它的形成與發(fā)展既是一個(gè)不斷變化的歷史生成的過程，也是人的實(shí)踐本質(zhì)進(jìn)一步發(fā)展與完善的過程。只有全面理解特定歷史階段的社會(huì)關(guān)系，才能充分把握人的社會(huì)本質(zhì)與人工智能的發(fā)展。

2人工智能技術(shù)對(duì)機(jī)械電子工程的重要性

人工智能技術(shù)可以提高機(jī)械電子系統(tǒng)的控制精度。機(jī)械電子工程領(lǐng)域在模塊優(yōu)化設(shè)計(jì)過程中，高精度以及科學(xué)化地控制相關(guān)數(shù)據(jù)十分重要。但是，現(xiàn)實(shí)中機(jī)械電子系統(tǒng)會(huì)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(tǒng)平穩(wěn)有效地運(yùn)行，就必須根據(jù)外界的實(shí)際情況，合理微調(diào)系統(tǒng)的功能參數(shù)。而工作人員往往無法及時(shí)觀測(cè)到問題的出現(xiàn)，也無法及時(shí)進(jìn)行處理，這就需要人工智能技術(shù)代替工作人員，有效地將人工智能技術(shù)應(yīng)用于機(jī)械電子系統(tǒng)中，利用人工智能神經(jīng)模式，高效且準(zhǔn)確地控制機(jī)械電子系統(tǒng)，從而使機(jī)械電子系統(tǒng)可以完成各種任務(wù)，提高機(jī)械電子系統(tǒng)的工作效率。

3機(jī)械電子工程與人工智能技術(shù)

3.1機(jī)械電子工程的概念和發(fā)展歷史

所謂的機(jī)械電子工程實(shí)際上是近年來新的整合學(xué)科，其主要涉及自動(dòng)化相關(guān)學(xué)科在機(jī)械工程領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，并且通常被稱為“機(jī)電一體化”。它體現(xiàn)了傳統(tǒng)機(jī)械工程與電子信息和人工智能科學(xué)之間的密切關(guān)系。從機(jī)電一體化發(fā)展的歷史來看，它包括三個(gè)主要階段：第一階段是人工為主的處理，生產(chǎn)是純手工加工為主，第二階段是流水線的生產(chǎn)。通過流水線，解放了人力的辛苦勞動(dòng)，統(tǒng)一了標(biāo)準(zhǔn)化的產(chǎn)品。第三階段，可以稱為集成生產(chǎn)，機(jī)械電子工程技術(shù)開始出現(xiàn)廣泛應(yīng)用，機(jī)械生產(chǎn)技術(shù)水平大大提高，產(chǎn)品質(zhì)量得到控制。機(jī)電一體化具有以下特點(diǎn)：（1）工業(yè)電子設(shè)備的基本結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，制造的產(chǎn)品集成度高，且廠房較小，使得改變傳統(tǒng)上工業(yè)的復(fù)雜和大占地面積生產(chǎn)產(chǎn)品成為可能。（2）機(jī)械和電子設(shè)計(jì)可以適當(dāng)設(shè)計(jì)。雖然電子數(shù)據(jù)處理和電子工程技術(shù)的結(jié)合增加了設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)難度，但設(shè)計(jì)模式更合理，更合適和情況下。我們做出全面決策，促進(jìn)工業(yè)化公司的持續(xù)和完整發(fā)展就會(huì)成為更加簡(jiǎn)單可行的事情。

3.2人工智能的概念和發(fā)展過程

人工智能的發(fā)展可分為三個(gè)主要階段。第一步是雛形階段：計(jì)算機(jī)技術(shù)已經(jīng)出現(xiàn)并應(yīng)用于企業(yè)管理，但互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)尚未開發(fā)，手工生產(chǎn)仍是現(xiàn)階段的主要生產(chǎn)方法。第二階段是萌芽階段。當(dāng)時(shí)，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)普及，計(jì)算機(jī)科學(xué)等突破性的科學(xué)被廣泛應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。人工智能概念及其應(yīng)用越來越受到關(guān)注和認(rèn)可。由于技術(shù)限制，人工智能的技術(shù)條件和應(yīng)用尚未在大多數(shù)領(lǐng)域中使用。第三階段是高速發(fā)展階段，互聯(lián)網(wǎng)廣泛傳播。隨著電子信息技術(shù)的飛速發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)逐漸演變?yōu)槿斯ぶ悄荛_始在特定領(lǐng)域的運(yùn)作。它影響人們的生活，思想和生活方式，廣泛應(yīng)用于機(jī)電工程領(lǐng)域。

4人工智能在機(jī)械電子領(lǐng)域中的應(yīng)用

4.1人工智能在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和模糊推理系統(tǒng)中的應(yīng)用

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的運(yùn)用核心就是人工神經(jīng)系統(tǒng)，其主要是利用模仿人類的神經(jīng)元系統(tǒng)建立成所需功能的電子信息系統(tǒng)，模擬人類神經(jīng)系統(tǒng)遍布式數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能。針對(duì)人類神經(jīng)元的模擬，使得人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在工作過程中愈加智能化。人工神經(jīng)系統(tǒng)的具體表現(xiàn)有，模擬神經(jīng)元鏈接結(jié)構(gòu)，對(duì)其數(shù)據(jù)和結(jié)果進(jìn)行詳細(xì)分析，從而獲得參數(shù)值，并且以此構(gòu)建相應(yīng)的函數(shù)關(guān)系。人工神經(jīng)系統(tǒng)的緊密結(jié)構(gòu)致使神經(jīng)元系統(tǒng)整體非常智能化，可以在較短的時(shí)間內(nèi)計(jì)算復(fù)雜的數(shù)學(xué)公式，并處理各種復(fù)雜的信息。模糊推理系統(tǒng)也是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的一個(gè)分支，以模糊集合理論為依托創(chuàng)建一整套系統(tǒng)，和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)不同的是，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)采用點(diǎn)對(duì)點(diǎn)的聯(lián)系方式，而模糊推理系統(tǒng)采用的是區(qū)域之間的聯(lián)系方式。因此，可以發(fā)現(xiàn)模糊推理系統(tǒng)的精度比神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)要低一些。目前機(jī)械電子工程領(lǐng)域采用模糊推理系統(tǒng)可以簡(jiǎn)單模擬一些人腦的功能信息，利用模糊推理系統(tǒng)對(duì)人腦的簡(jiǎn)單功能模擬可以直接輸出語言信息，這些信息經(jīng)過網(wǎng)絡(luò)化處理之后可以獲得函數(shù)值。目前模糊推理系統(tǒng)是機(jī)械電子工程中使用較廣的一種系統(tǒng)。

4.2人工智能在工業(yè)焊接機(jī)器人領(lǐng)域中的應(yīng)用

將人工智能技術(shù)應(yīng)用于焊接機(jī)器人領(lǐng)域，可以提高焊接機(jī)器人的制造先進(jìn)性，同時(shí)降低焊接機(jī)器人工作的生產(chǎn)成本，因此該技術(shù)應(yīng)用十分廣泛。企業(yè)有必要增強(qiáng)焊接機(jī)器人與人工智能技術(shù)的融合，從而提高焊接機(jī)器人的工作效率以及工作質(zhì)量，降低焊接機(jī)器人的加工成本，使焊接機(jī)器人應(yīng)用范圍更加廣泛。焊接機(jī)器人可以使用接觸式傳感或電弧式傳感對(duì)待焊接零件進(jìn)行在線監(jiān)測(cè)，能夠直接控制焊縫的質(zhì)量，保證焊縫的質(zhì)量達(dá)到工業(yè)要求。焊接機(jī)器人可以利用超聲波或者磁粉探傷等技術(shù)對(duì)待焊接工件進(jìn)行在線檢測(cè)，直接找出焊接過程中出現(xiàn)的缺陷，及時(shí)對(duì)其進(jìn)行更正，同時(shí)也可以實(shí)時(shí)對(duì)焊接誤差進(jìn)行補(bǔ)償，從而使焊接零件達(dá)到焊接標(biāo)準(zhǔn)。焊接機(jī)器人可以有針對(duì)性地對(duì)焊接接頭進(jìn)行檢測(cè)，判斷出焊接機(jī)器人的接頭質(zhì)量情況，保證焊接接頭的完整性，使零件焊接表面更加光潔，減少焊接飛濺，提高焊縫的飽滿度。

4.3機(jī)械電子工程和人工智能的關(guān)系

機(jī)電一體化技術(shù)通過網(wǎng)絡(luò)信息傳遞功能對(duì)生產(chǎn)產(chǎn)品進(jìn)行嚴(yán)格監(jiān)控，在信息傳遞中，機(jī)電一體化技術(shù)往往不穩(wěn)定，難以獲得準(zhǔn)確的信息結(jié)果及應(yīng)用實(shí)際數(shù)據(jù)。傳統(tǒng)的機(jī)電一體化系統(tǒng)在描述信息時(shí)缺乏嚴(yán)謹(jǐn)性和準(zhǔn)確性，在描述信息時(shí)，機(jī)電一體化系統(tǒng)工程的日常工作難以滿足生產(chǎn)產(chǎn)品的質(zhì)量要求。人工智能在信息處理中的應(yīng)用促進(jìn)了系統(tǒng)數(shù)據(jù)的穩(wěn)定傳輸，并可以很好地集成到機(jī)電一體化系統(tǒng)中，可以在機(jī)械電子工程提供信息時(shí)解決不穩(wěn)定性和其他復(fù)雜問題。人工智能和機(jī)電一體化的使用已成為工業(yè)企業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。

結(jié)束語

目前，隨著人工智能技術(shù)的有效應(yīng)用，機(jī)械電子工程產(chǎn)業(yè)取得了良好的發(fā)展，不難看出，促進(jìn)機(jī)械電子工程產(chǎn)業(yè)與人工智能技術(shù)的有機(jī)結(jié)合不僅有助于提升機(jī)械電子工程產(chǎn)業(yè)效益，加快機(jī)電工程生產(chǎn)效率，而且能夠推動(dòng)機(jī)械電子工程產(chǎn)業(yè)的良好發(fā)展。

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