王艷梅
【摘要】科學技術的飛速發(fā)展使各學科之間的碰撞、交流更為頻繁,并反過來促進科學技術的不斷向前發(fā)展。人工智能技術與機械電子工程的有效結合,避免了二者自身存在的不足,并促進了二者的共同發(fā)展。人工智能在機械電子工程中的應用,提高了生產(chǎn)力,為其可持續(xù)發(fā)展提供了堅強的后盾支持。
【關鍵詞】機械電子工程;人工智能;相關性
中圖分類號:TP39文獻標識碼A文章編號1006-0278(2015)07-156-01
與傳統(tǒng)機械工程相比較而言,電子工程起步相對較晚,受生產(chǎn)力發(fā)展的需求,在二十世紀兩者被逐漸的結合在一起。在最初,主要是采取塊與塊的分離模式或功能替代的模式將電子工程與傳統(tǒng)機械工程結合在一起。隨著信息科學技術的不斷向前發(fā)展,傳統(tǒng)機械工程把信息技術作為紐帶橋梁與電子工程結合起來,也就形成了今天的機械電子工程。而人工智能作為當代信息網(wǎng)絡技術的最高產(chǎn)物,隨著它在機械電子工程行業(yè)的運用,使其由傳統(tǒng)的能量、動量連接發(fā)展成為現(xiàn)在的信息連接,為機械電子工程發(fā)展注入了新的活力和源泉,極大的提高了機械電子工程的生產(chǎn)效率和發(fā)展水平,為其健康可持續(xù)發(fā)展做出了重大貢獻。
一、機械電子工程的基本認識
從設計角度來說,機械電子工程與傳統(tǒng)機械工程相比,它的跨學科性和綜合性十分強,是涵蓋了各類學科的精華部分而形成的一種學科。電子機械工程在進行設計環(huán)節(jié)時,依然是以機械工程為核心,同時有效結合計算機技術與電子工程兩個方面,并根據(jù)配置系統(tǒng)和目標的不同需求綜合其他學科與技術,如生產(chǎn)管理、制造加工等。設計工程師在進行設計時都會采取自上而下的設計策略將各個模塊緊密結合起來,以便順利完成所有的設計工作。從產(chǎn)品特征上來看,與傳統(tǒng)機械工程相比,機械電子產(chǎn)品的外形構造更為簡單,小巧玲瓏,大大減小了物理體積,不再有傳統(tǒng)笨重型機械的特征,但是內部組成更為復雜,而產(chǎn)品的性能卻得到了很大的提高。
二、人工智能技術和機械電子工程的相關性
人類社會賴以發(fā)展的兩大因素是物質和信息。在人類社會發(fā)展初期,由于社會生產(chǎn)力弱等原因的綜合制約,人類社會把物質生產(chǎn)放在生存與發(fā)展的第一位,并采用如“結繩記事”這樣的方法來達到信息交流的目的。但隨著社會的不斷向前發(fā)展,生產(chǎn)力水平得到了極大的改善與提高,人類的認知能力也得到了快速提升,信息在日常生活、生產(chǎn)中的重要性日益凸顯出來,原有的信息傳遞方式已經(jīng)不能夠滿足交流的需要。文字的出現(xiàn)和使用,使它的信息傳遞功能得到了充分的展現(xiàn),并成為最為理想的傳遞模式。而后,科學技術的發(fā)展尤其是網(wǎng)絡技術的普及給信息傳遞注入了新的活力和源泉,人類逐步的進入信息時代,而信息社會的運行是以人工智能為技術支撐的,包括機械電子工程領域,無論是模型的建立和控制還是故障診斷,都離不開人工智能的信息處理功能。
電子信息技術在推動機械工程發(fā)展方面是有目共睹的,具有不可替代的作用,但是它并不是十全十美的,自身也存在著一定的缺陷,穩(wěn)定性能比較差,這就導致在對機械電子系統(tǒng)的輸入與輸出關系進行描述時就顯得十分有難度。傳統(tǒng)機械工程對二者的描述方法主要是運用推導法,對數(shù)學工程進行推導獲得輸入與輸出的相關信息,此外建設規(guī)則庫和學習并生成知識兩種方法也運用的十分普遍。盡管傳統(tǒng)的描述方法具有嚴密和精準的優(yōu)勢,但是只能處理線性定常這樣比較簡單的系統(tǒng),而對于那些稍微復雜一點的系統(tǒng)就不能夠運用數(shù)學解析式的方法了,只有對輸入和輸出的程序進行編程操作才能完成。在現(xiàn)代社會中,各個行業(yè)所需要的系統(tǒng)構成不再是單一的,往往呈現(xiàn)出復雜性,經(jīng)常會出現(xiàn)對多種不同類型的信息進行同一時間處理的現(xiàn)象,如傳感器的使用就會對數(shù)字信息和專家的語言信息進行解讀、分析和處理。由此可以看出人工智能系統(tǒng)在進行信息處理時具有不確定性和復雜性,因此,以知識為基礎的人工智能信息處理方式成為機械電子工程信息處理的首選方式。
神經(jīng)網(wǎng)絡系統(tǒng)和模糊推理系統(tǒng)是人工智能進行系統(tǒng)建立最為常見的兩種方法,前者能夠對人腦結構進行模擬,能夠對所傳達的數(shù)字信號進行分析并給出數(shù)據(jù)參考值,而后者則是根據(jù)人腦的功能對其進行模仿,從而對所傳達的語言信號進行解讀和分析。在對機械電子工程系統(tǒng)的輸入與輸出進行處理時,兩者既具有相似性又具有不同點。相似點體現(xiàn)在都是以網(wǎng)絡結構為平臺選取任一精度形成一個連續(xù)函數(shù);不同點主要表現(xiàn)在:1.在物理意義上,模糊推理系統(tǒng)比神經(jīng)網(wǎng)絡系統(tǒng)更具有明確性;2.映射方式上,前者采用的是點到點而后者采用的是面到面;3.在信息儲存方式上,前者是分布式的,后者是規(guī)則式的。4.在神經(jīng)元的聯(lián)系上,神經(jīng)網(wǎng)絡系統(tǒng)內的每個神經(jīng)元的聯(lián)系都是相對固定的,因此在輸入處理時就需要很大的計算量,而模糊推理系統(tǒng)正好與之相反;5.在輸入輸出的精度上,神經(jīng)網(wǎng)絡系統(tǒng)的精度較高,呈現(xiàn)出光滑曲面,而模糊推理系統(tǒng)較低,呈現(xiàn)出臺階狀。
三、結語
機械電子工程產(chǎn)業(yè)作為我國經(jīng)濟發(fā)展的重要產(chǎn)業(yè),它的每一次重大性變革都會給人們的生產(chǎn)與生活帶來重大影響。隨著信息網(wǎng)絡技術的快速發(fā)展,人工智能作為一種高端技術已經(jīng)越來越受到各個行業(yè)和領域的高度重視。為了與時俱進,滿足社會發(fā)展需求,人工智能也被逐漸的應用到機械電子工程產(chǎn)業(yè),它的到來彌補了傳統(tǒng)機械電子系統(tǒng)無法解決的難題,二者的完美結合為該行業(yè)提供了一個更好的發(fā)展空間,使其能夠在競爭激烈的市場經(jīng)濟中健康穩(wěn)定發(fā)展。
參考文獻:
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