淺談機械電子工程與人工智能的整合思路構建

尹幫欽

【摘要】隨著科技的進步和社會經濟的發(fā)展，計算機技術和信息技術也快速的發(fā)展和進步，計算機技術和信息技術的發(fā)展推動了傳統(tǒng)機械工程向機械電子工程方向轉變，機械電子工程是生產科學進步的體現(xiàn)，機械電子工程的發(fā)展水平直接影響著我國生產力水平和綜合國力。人工智能是計算機技術和信息技術發(fā)展的產物，代表著計算機技術和信息技術的先進水平，人工智能和機械電子工程相互整合、有效融合，極大地促進社會生產力的進步，將會引起一場巨大的變革，不亞于又一次“工業(yè)革命”。本文就機械電子工程與人工智能的整合思路加以探討。

【關鍵詞】機械電子工程 人工智能 整合思路 構建

隨著科技的進步和社會經濟的發(fā)展，計算機技術和信息技術也快速的發(fā)展和進步，計算機技術和信息技術的發(fā)展推動了傳統(tǒng)機械工程向機械電子工程方向轉變，同時計算機技術和信息技術的發(fā)展也推動人工智能的不斷發(fā)展和進步，機械電子工程和人工智能的相互整合、有效融合，給整個產業(yè)帶來了革命性的的突破，使機械電子工程不斷地向自動化、智能化、數(shù)字化的方向發(fā)展，極大地促進社會生產力的進步，為我國經濟發(fā)展提供了新的動力源。

一、機械電子工程與人工智能概述及特點分析

（一）機械電子工程概述及特點分析

機械電子工程是指以信息技術高速發(fā)展為背景，以計算機技術、機械工程和電子工程為核心，由機械工程、電子工程、信息工程、智能管理技術相結合發(fā)展起來的全新領域。機械電子工程隨著信息技術的不斷深入發(fā)展越來越復雜，到目前其發(fā)展可以劃分為三個階段：第一階段為是萌芽階段，這一階段生產力低下，主要以人工加工為主，匱乏的人力資源抑制了機械電子工程的發(fā)展；第二階段是發(fā)展壯大階段，這一階段生產力得到進一步發(fā)展，主要以流水線為生產標準，雖然大批量的生產不斷涌現(xiàn)，但是由于缺乏先進的技術和先進的設備，無法滿足工件嚴格的技術要求和不斷變化的市場要求；第三階段是蓬勃發(fā)展階段，這一階段電子技術和機械工程完美結合，機械電子工程不斷地向自動化、智能化、數(shù)字化的方向發(fā)展，產業(yè)靈活性和適應性較強，產業(yè)生產周期短，生產工藝精良產品質量高。機械電子工程的主要特點有以下幾方面：（1）性能豐富，結構簡單；（2）機械電子工程綜合計算機技術、機械工程、電子工程等多項相關技術，屬多技術綜合性學科。

（二）人工智能的概述和特點分析

人工智能是一門包括哲學、控制學、心理學、信息論以及計算機技術的復雜的、綜合的學科，在社會生產生活中發(fā)揮著重要的作用，有著極為廣闊的前景。人工智能按其發(fā)展周期和發(fā)展程度可以分為以下兩個階段：第一階段為初級階段，這一階段人工智能的主要研究方向是博弈、證明、翻譯等方面，這一階段的人工智能在機器人、專家系統(tǒng)、自然語言的理解、計算機視覺的方面取得了巨大的突破，獲得了非常的的成就；第二階段為發(fā)展階段，這一階段的研究方向主要集中在商業(yè)化產品以及知識工程的應用領域，這一階段的人工智能在智能機器人、計算機視覺、基礎常識、不確定推理、分布式人工智能等方面取得了突破性進展，獲得了很大的成就。

二、機械電子工程與人工智能的整合思路分析

（一）機械電子工程和人工智能之間的關系分析

機械電子工程具有一定的不穩(wěn)定性，機械電子系統(tǒng)的輸入輸出關系描述起來比較困難，傳統(tǒng)的描述主要以學習并生成知識描述法、建設規(guī)則庫方法、數(shù)學方程推導法這三種描述方法，這三種描述方法的精確度和和嚴密性都不高，面對日益復雜的系統(tǒng)越來越無法滿足實際需求，人工智能在處理信息方面有著巨大的優(yōu)勢，可以解決傳統(tǒng)機械電子系統(tǒng)的不穩(wěn)定性、不確定性、復雜性等問題，因此整合機械電子工程和人工智能是大勢所趨。機械電子電子系統(tǒng)的應用存在一定的差異性，對網絡系統(tǒng)不能夠進行有效描述，在創(chuàng)建系統(tǒng)資料庫的過程中需要進行大量的、嚴密的數(shù)學分析，這些分析過程很容易出錯，一旦出錯就會出現(xiàn)嚴重問題，甚至會導致系統(tǒng)崩潰，人工智能技術創(chuàng)新的工程方式能夠幫助機械電子工程系統(tǒng)創(chuàng)建系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫。機械電子工程和人工智能之間的密切關系強化了現(xiàn)代科學技術，促進了現(xiàn)代機械電子工程的發(fā)展。

（二）人工智能技術在在機械電子工程中的應用分析

人工智能技術在機械電子工程中的應用創(chuàng)建了兩大系統(tǒng)，分別為：

（1）模糊推理系統(tǒng)。模糊推理系統(tǒng)又稱模糊系統(tǒng)，是基于模糊集合理論和模糊推理方法的以模糊理念為設計工具的具有處理模糊信息能力的系統(tǒng)。模糊推理系統(tǒng)以模糊邏輯理論為主要計算工具，可以實現(xiàn)復雜的非線性映射關系，而且輸入輸出都是精確地數(shù)值，因此被廣泛應用，目前模糊推理系統(tǒng)被廣泛應用于自動化控制、數(shù)據(jù)處理等方面，并取得了一定的成效。在機械電子系統(tǒng)中模糊推理系統(tǒng)創(chuàng)建模擬人腦的功能來分析語言信號，通過網絡結構接近一個連續(xù)函數(shù)，并運用域到域的映射方式規(guī)則的存儲信息，具有非常明確的物力意義。模糊推理系統(tǒng)計算量小，連接不固定，應用范圍相對有限。

（2）神經網絡系統(tǒng)。人工智能作為計算機技術的一個重要分支，是一門以使用計算機來模擬人的思維過程和行為為主要研究內容的學科，能夠實現(xiàn)計算機更高層次的應用。神經網絡以神經元的興奮模式將信息分布在網絡上，并進行動態(tài)的相互作用。

人工神經網絡的特點和優(yōu)越性，主要表現(xiàn)在三個方面：第一，具有自學習功能。例如實現(xiàn)圖像識別時，只在先把許多不同的圖像樣板和對應的應識別的結果輸入人工神經網絡，網絡就會通過自學習功能，慢慢學會識別類似的圖像。自學習功能對于預測有特別重要的意義。預期未來的人工神經網絡計算機將為人類提供經濟預測、市場預測、效益預測，其應用前途是很遠大的。第二，具有聯(lián)想存儲功能。用人工神經網絡的反饋網絡就可以實現(xiàn)這種聯(lián)想。第三，具有高速尋找優(yōu)化解的能力。尋找一個復雜問題的優(yōu)化解，往往需要很大的計算量，利用一個針對某問題而設計的反饋型人工神經網絡，發(fā)揮計算機的高速運算能力，可能很快找到優(yōu)化解。

三、結束語

總之，在二十一世紀這個信息化、多元化的大時代，機械電子工程為了適應時代的發(fā)展，必須和多種相關技術相結合，人工智能作為處在時代潮頭的科技和機械電子工程相結合會使機械電子系統(tǒng)更加智能、更加科學，同時也會促進入工智能技術的發(fā)展，二者相得益彰，有利于我國社會生產力水平的提高和經濟的發(fā)展。

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