張立鵬

【摘 要】將機械工程與人工智能技術相結合，可以提高機械工程行業(yè)的自動化程度和工作效率，保證機械工程的安全和經濟性能，減少機械工程帶來的環(huán)境污染問題。兩者的結合主要是信息連接，即在機械工程中加入相應的人類工程智能概念，從而減少誤差，使機械工程的運行趨于完美。

【關鍵詞】機械工程;人工智能;探究分析;

近年來，科學技術的快速發(fā)展為學科的融合提供了很好的前景。然而，依靠傳統(tǒng)機械科學與信息電子技術的融合，機電工程這門新興學科已經在日常生活中得到了廣泛的應用，并成為一種必然的趨勢。

一、人工智能概念與其特點

1.人工智能的定義。我們需要明確智能是什么：通過學習獲取知識的能力，以及應用這些知識來解決問題的能力，而人工智能是使用程序或算法來執(zhí)行需要人類使用我們的智能的任務，是通過創(chuàng)建和應用內置于動態(tài)計算環(huán)境中的算法來模仿人類智能過程的基礎。簡單地說，人工智能正在試圖讓計算機像人類一樣思考和行動。

2.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(fā)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(tǒng)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(fā)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(fā)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(zhí)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。當然，對人工智能技術信息的分析也能夠識別我們以前的缺陷并及時糾正它們，使人工智能技術的功能更加愉快。人工智能技術發(fā)展的最大幫助就是在人力不足的情況下，通過非人類的技術手段解放我們的雙手，也就是說，取代我們人類大腦的作用。這樣做可以更好地收集和分析工作信息和數據。這將使我們能夠改進我們的加工技術。同時也為機械工程的發(fā)展提供了證據，證明人工智能技術的必要性和實用性。人工智能技術的應用可以在人們無法使用機器來提高生產過程中的效率。這也為該行業(yè)節(jié)省了人力成本，工作的效率也可以同時得到提高。經濟效益更好將推動機械工程行業(yè)不斷創(chuàng)新發(fā)展，為我國經濟增添活力。

二、機械工程與人工智能的關系探討

1.二者間的關系探究?，F階段在機械工程系統(tǒng)中體現了一些不穩(wěn)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(guī)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(tǒng)模型時，因為這些模型一般來說都比較復雜，常規(guī)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(guī)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(tǒng)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。

2.具體應用分析。（1）模糊推理系統(tǒng)。經過多年的實踐與研究，模糊推理系統(tǒng)已經發(fā)展成為一個相對較為完善的系統(tǒng)，自身具備較好的信息處理功能，而且其結構相對簡單，因此實用性更高?，F實中模糊推理系統(tǒng)已經實現廣泛的應用，尤其在自動化控制和數據處理兩個方面。在機械電子系統(tǒng)工作過程中，該系統(tǒng)能夠模擬人腦對輸入語言進行處理并對處理指令進行下達，同時網絡結構當中產生和處理指令相對應的函數。對于模糊推理系統(tǒng)而言，其主要的應用方式為由域到域，最終實現對信息規(guī)則的存儲。（2）神經網絡系統(tǒng)。人工智能既然是對人的行為和思維進行模擬開展研究的過程，將人工智能應用在計算機中，便能夠顯著的增加應用范圍。而神經網絡主要是通過對人腦神經元網絡進行模擬，將其在計算機網絡上進行分布，最終實現人機互動。對于神經網絡系統(tǒng)而言，其結構更為簡單，但功能性不足。當然，其也具有非常顯著的優(yōu)勢，通過神經元的構成能夠將神經系統(tǒng)具有的功能和效用更好的發(fā)揮出來，實現對高難度行為加以完成。在神經網絡系統(tǒng)中，其主要是通過對數字信號進行模擬輸出，再根據結果分析對應的參數值，最終利用神經網絡計算出整個關聯函數。該系統(tǒng)在實際運用中相對簡單，在整個信息輸入過程中，各個神經元具有相對固定的聯接方式，并且計算量相對更大，在信息輸入和輸出上均有著極高的精度。（3）實現功能的互補和融合。對于機械電子工程的發(fā)展中，應用人工智能技術，主要指的是通過建立模糊系統(tǒng)和神經網絡系統(tǒng)，實現各種功能的互補和融合，功能互補是在神經網絡系統(tǒng)中插入模糊系統(tǒng)推理功能，使神經網絡具備一定的推算能力，在具體的規(guī)則中，模糊系統(tǒng)的智能化水平也就會相應提升，這種方式在實際使用的過程中，具有很強的實用性。（4）針對水質檢測進行應用研究。水質檢測作為環(huán)境監(jiān)測中的重要組成部分，在我國環(huán)境保護以及社會經濟的發(fā)展過程中發(fā)揮著重要的作用。目前，我國水污染情況嚴重，加強對水質的檢測，并采取相應的措施有效減少水污染等工作刻不容緩。簡要闡述了水質檢測對于環(huán)境保護的意義，介紹了水質檢測技術和方法，討論和分析了水質檢測中容易出現的問題，最后提出了檢測數據的處理方法和相關注意事項，利用科學的水質檢測方法對水質進行有效的檢測，在一定程度上加大對我國水資源的保護力度，從而提高環(huán)保水處理的效果，改善我國水污染現狀。

三、人工智能在機械工程中的發(fā)展趨勢

傳統(tǒng)機械工程中會存在一些性能低下、生產效率低、浪費嚴重等現象，因此我們需要調整產品結構，降噪、降耗提高生產效率，在設計時就要從設備的結構、使用的材料、制造工藝、模塊化、可拆卸、均衡壽命、人機工程、可用性等幾個方面進行科學技術研發(fā)。有市場就有競爭，有競爭才會有進步，優(yōu)勝劣汰是促進行業(yè)發(fā)展的動力，未來的機械將配合產業(yè)自動化的趨勢，發(fā)展多功能、高效率、低消耗的機械智能化設備。面對現存的諸多不利因素，機械企業(yè)要積極應對，站在新的起點來審視和解決各種矛盾和技術問題，要轉變發(fā)展理念，強化自主創(chuàng)新，增強市場意識，機械自動化無人化的操作模式，要增強設備安全性能、提高生產效率。未來機械行業(yè)有巨大的發(fā)展?jié)摿?，需求量會不斷擴大，雖然現在產業(yè)中存在一些不足之處，其中企業(yè)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(yè)已經在轉變，機械智能化的未來大有可為，我們拭目以待。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。

總之，智能技術越來越被認為是當今社會的一場工業(yè)革命。作為一項新技術，智能可以給每個行業(yè)帶來巨大的優(yōu)勢，促進產業(yè)的發(fā)展，科學引入智能技術在機械工程具有重要的現實意義，可以解決一些行業(yè)中存在的弱點，和智能技術的應用可以提高設備生產效率，產生的設備也可以在市場上很有競爭力和更好的經濟效益。

參考文獻：

[1]曹冬梅.機械電子工程與人工智能的關系研究.2018.

[2]蘇曉燕.張世鵬，機械工程與人工智能的關系探討及應用.2018.

（作者單位：杭州綠潔環(huán)境科技股份有限公司）