文/謝欣岳
所謂人工智能,還被學者稱之為機器智能,其涉及的學科、領域較廣,如計算機科學、數(shù)理邏輯、語言學、控制論等,所以人工智能是多種學科相互滲透的結果。實際上,人工智能是對傳統(tǒng)計算機功能、系統(tǒng)的拓展,是對人類智慧、行為的模仿,主要基于思維模擬的方式,獲得具體的行動能力,完成對“任務”的處理。因此,將人工智能應用在工業(yè)自動化控制系統(tǒng)之中,能夠全面提高系統(tǒng)的科學性,保證控制工作的質量、效率。
將人工智能應用在工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中,可以通過人工智能技術對工業(yè)進行實時控制,但是當前的應用方式需要進行優(yōu)化、改進。究其原因,當前人工智能在工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中的應用,實際上存在很多的缺陷,并不能充分發(fā)揮人工智能的優(yōu)勢。在工業(yè)系統(tǒng)化控制系統(tǒng)的設計,具有較強的復雜性,除了會涉及電磁場、電路等方面的內(nèi)容,還需要設計人員具備較豐富的知識、經(jīng)驗。然而,在傳統(tǒng)的系統(tǒng)設計中,自動化控制系統(tǒng)相對簡單,基本上只是利用工作經(jīng)驗完成設計工作,影響系統(tǒng)的整體性能。對此,將人工智能應用在工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中,可以實現(xiàn)采集、處理工業(yè)數(shù)據(jù)的目的,從而增強系統(tǒng)的整體性能,并且可以實現(xiàn)對相關數(shù)據(jù)的儲存,為后續(xù)的工作提供參考。另外,人工智能的應用,還能夠對自動化控制系統(tǒng)進行監(jiān)測,如果發(fā)現(xiàn)其中存在異常,便會立即進行預警,引導工作人員進行處理。
在科學技術高速發(fā)展的背景下,上述人工智能的應用方式,已經(jīng)不能滿足工業(yè)自動化控制系統(tǒng)的運行需求,迫切需要對傳統(tǒng)的技術方式進行創(chuàng)新,彌補控制系統(tǒng)之中存在的不足,以此充分發(fā)揮人工智能的優(yōu)勢。具體來說,將人工智能應用在工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中的方式,主要包含以下幾方面:
一般情況下,工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中的模糊控制系統(tǒng),主要包含五個部分,即檢測裝置、被控對象、執(zhí)行結構、輸入-輸出接口、模糊控制器。具體來說,以人工智能為基礎的模糊控制系統(tǒng),其核心部分為模糊控制器,并且針對系統(tǒng)的動態(tài)靜態(tài)、被控對象等,分為很多不同類型的控制器。在模糊控制系統(tǒng)運行的過程中,模糊控制器會以輸入-輸出接口為依托,獲取關于被控制對象的相關數(shù)據(jù)。通過這樣的方式,模糊控制系統(tǒng)會對采集的數(shù)據(jù),進行處理、轉化,最后以模擬信號的形式再傳遞到被控制對象中。另外,模糊控制系統(tǒng)中的執(zhí)行結構,主要包括伺服電動機、直流電動機、交流電動機等,從而能夠對各種不同的命令信號進行執(zhí)行。就被控對象來說,不僅可以是工業(yè)系統(tǒng)中的設備,也可以對自然對象進行控制,所以不確定性非常明顯。模糊控制系統(tǒng)中的檢測裝置,其功能等同于傳感器,主要負責對不同的模擬量進行轉化,所以該裝置具有較強的重要性,即影響著整個模擬系統(tǒng)的性能。
以人工智能為基礎的專家控制系統(tǒng),其能夠優(yōu)化工業(yè)自動化控制系統(tǒng),提高其整體的性能。簡單而言,專家控制系統(tǒng)以專業(yè)的技術、知識為依托,并結合先進的計算機系統(tǒng)而形成的實時控制系統(tǒng)。就專業(yè)控制系統(tǒng)的核心來說,即為獲取知識、表示知識,同時還包括建立知識庫、推理機制等。在設計專家控制系統(tǒng)的過程中,需要以求解機制為基礎,其模型為:U=f(E,K,I)。其中,模型中的U=(u1,u2,u3|um);I=(i1,i2,i3|iq);E=(e1,e2,e3|en),而f表示系統(tǒng)中智能牌子的對應函數(shù)。根據(jù)上述的模型,并依據(jù)人工智能技術的規(guī)則,技術人員可以將系統(tǒng)中的參數(shù)輸入其中,并進行相應的計算,實現(xiàn)系統(tǒng)的推理目標。不僅如此,專家控制系統(tǒng)的相關推理,需要建立在正向推理的前提下,從而保證控制系統(tǒng)方向的準確性、合理性,發(fā)揮人工智能技術的優(yōu)勢??傮w而言,技術人員應該利用人工智能的特點,實現(xiàn)對專家控制系統(tǒng)的設計、應用,并完成對知識源的核實、驗證。
在神經(jīng)網(wǎng)絡控制系統(tǒng)之中,其實際上是由多個層次組織、元件而構成的,并在大規(guī)模并行連接的方式下,形成一個全新的控制網(wǎng)絡,從而實現(xiàn)對工業(yè)環(huán)節(jié)的自動化控制目的,并充分發(fā)揮了人工智能的優(yōu)勢。同時,神經(jīng)網(wǎng)絡控制系統(tǒng)的運行,實際上還存在很多與生物神經(jīng)網(wǎng)絡相似之處,以此來對系統(tǒng)獲取的數(shù)據(jù)進行處理、分析,完成工業(yè)自動化控制系統(tǒng)的目的,甚至能夠增強數(shù)據(jù)信息處理的能力。就神經(jīng)網(wǎng)絡控制系統(tǒng)來說,其將神經(jīng)元之間的相互作用,作為數(shù)據(jù)信息處理的前提,同時實現(xiàn)系統(tǒng)中各個元件之間的分布聯(lián)系,形成一個龐大的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡。在這一過程中,神經(jīng)網(wǎng)絡控制系統(tǒng)的運行,主要就是利用各個神經(jīng)元之間的系數(shù)演化,完成信息識別、接受任務的,進而發(fā)揮人工智能的作用,實現(xiàn)對工業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)、數(shù)據(jù)的控制。
綜上所述,在當前工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中,人工智能已經(jīng)得到了應用,但是其技術水平、應用方式等,還有待進一步提升、優(yōu)化。所以,技術人員就需要結合自動化控制系統(tǒng)的實際需求,分析人工智能的優(yōu)勢,進而保證應用方式的合理性,提高自動化控制系統(tǒng)的性能,為工作人員的管理提供有價值的參考。總的來說,將人工智能應用在工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中,具有較強的科學性、必要性,為工業(yè)的發(fā)展提供技術保障。