電子工程與人工智能關(guān)系

李宗耀

摘要：與傳統(tǒng)機械工程相比，機械電子工程有著很大的差異，它不僅將電子技術(shù)與機械工程兩相結(jié)合，并充分發(fā)揮兩者的用途和作用。同時，在將兩者各自的功能相連在一起的基礎(chǔ)上，在其中還增設(shè)了與信息的聯(lián)系，也就是在基于原有機械工程所具有的功能上，加入信息，讓其逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)橹悄芑?。文章主要就機械電子工程與人工智能的關(guān)系進行探討和研究。

關(guān)鍵詞：機械電子工程;人工智能;電子技術(shù)

前 ?言

在人們的日常生活中，機械電子工程所發(fā)揮的作用越來越重要、越來越明顯。隨著世界各國逐漸發(fā)展機械電子工程，進而提升了其生產(chǎn)力水平，同時因為科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展和進步，讓機械電子工程已向智能趨勢發(fā)展，帶給機械電子工程新的變化。

一、人工智能概述

人工智能技術(shù)在17～19世紀(jì)期間，其發(fā)展較為緩慢，但也因為這段緩慢的發(fā)展階段，使得其經(jīng)驗得到不斷積累，為之后人工智能技術(shù)的發(fā)展和進步奠定了堅實的基礎(chǔ)，并為技術(shù)的革新提前做出了充足的準(zhǔn)備。其中幾乎都在簡單的映射方面進行停留，在邏輯思維方面沒獲取更好的成效和成果，但是在自然語言理解以及機器人方面得到了很大的發(fā)展。在20世紀(jì)中期，“人工智能”的概念首次于美國舉行的“侃談會”中被提出，同時還對其范圍進行了規(guī)定，使其得到了更加規(guī)范的發(fā)展。在這一階段，人工智能也得到了迅速的發(fā)展，并讓其發(fā)展也逐漸穩(wěn)定下來，并且隨著科技革命的深入以及互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷普及，使人工智能為人們提供了更加方便的服務(wù)，進而發(fā)揮出其重要作用，還實現(xiàn)其各個主體逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)榉植际街黧w發(fā)展的現(xiàn)象。并且在該階段的人工智能受到了網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的影響，同時網(wǎng)絡(luò)的迅猛發(fā)展，不僅為信息社會創(chuàng)造了很多的便利，還改變了信息傳遞的方式等。

二、機械電子工程概述

機械工程、電子工程和信息工程共同組成了機械電子工程，并且其是一項多學(xué)科的機械活動。電子技術(shù)與機械工程的結(jié)合，不只在物理上進行了結(jié)合，在功能上也進行了信息連接，同時還包括了通過智能化處理所有機械電子信息的計算機系統(tǒng)。而且相比于傳統(tǒng)的機械工程，機械電子工程的不同之處就是其具有相對簡單的機械電子產(chǎn)品結(jié)構(gòu)，其運動部件以及元件都不多，相應(yīng)所占據(jù)的空間、面積等都比較少，雖然其內(nèi)部結(jié)構(gòu)較為復(fù)雜，但只要保證設(shè)計合理，就能讓機械電子工程的面貌不像傳統(tǒng)那樣笨重，還能使其產(chǎn)品性能得到提高。

可以將機械電子工程的發(fā)展劃分為三個階段：第一個階段主要是依靠工人的勞動力來開展機械電子工程的手工作業(yè)，同時也是制約其生產(chǎn)力的一個主要因素，并且因為這種極低的生產(chǎn)力，也是對機械工業(yè)的發(fā)展起到了促進作用;第二個階段是工業(yè)革命技術(shù)的改革，隨著生產(chǎn)設(shè)備的不斷更新以及規(guī)模逐漸擴大的流水線作業(yè)，不僅大大提高了社會生產(chǎn)力，也讓相當(dāng)一部分的人工勞動力得到了解放。但也因為其技術(shù)與社會的需求和要求還不相符，其生產(chǎn)模式老化并沒有足夠的靈活性，使其迫切需要進一步的革新。第三個階段是轉(zhuǎn)型時期的到來，為機械電子工程帶來了質(zhì)的變化，雖然科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，讓當(dāng)前的時代更加講究效率，并且對其靈活性提出了更高的要求，但這也為機械電子工程的革新指明了方向，從而逐漸形成了適應(yīng)性強、質(zhì)量高的靈活生產(chǎn)方式，不僅使得現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的效率得到提高，最大限度地帶來更高的效益，還讓人工智能進一步融入到機械電子工程中，進而對機械電子工程的發(fā)展起到了促進作用。

三、機械電子工程與人工智能的關(guān)系分析

機械電子系統(tǒng)通常都包含有本質(zhì)的不穩(wěn)定性亦或是非線性，所以難以描述這種復(fù)雜系統(tǒng)中輸入、輸出的關(guān)系。描述該系統(tǒng)輸入輸出的關(guān)系在通常情況下是有三種方法：第一種是通過物理方程來進行數(shù)學(xué)關(guān)系式的建立;第二種方法是在具有豐富經(jīng)驗的基礎(chǔ)上進行規(guī)則庫的建立;第三種方則是基于實踐的學(xué)習(xí)進而形成知識。以數(shù)學(xué)推導(dǎo)和理論分析為指導(dǎo)，在運用解析數(shù)學(xué)方法的基礎(chǔ)上，建立起系統(tǒng)因果關(guān)系方法，該方法會更加嚴(yán)密和精確，但不足之處在于只能在線性定常等相對簡單的系統(tǒng)中適用。因為在復(fù)雜的系統(tǒng)中，其相應(yīng)的數(shù)學(xué)解析式仍然是很難給出的，而且即使給出了相應(yīng)的數(shù)學(xué)解析式，往往又因為很多因素的影響，例如不確定性、非線性以及不完全的信息等，這樣就有可能急劇增加其計算的復(fù)雜性，甚至不能進行計算。對于在解決問題方面不能采取解析數(shù)學(xué)方法，人工智能可以為其補充，而且也為其提出了解決問題的新途徑。

在建立復(fù)雜的系統(tǒng)模型過程中，其神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和模糊邏輯系統(tǒng)是其實現(xiàn)目的的兩種途徑。模糊邏輯系統(tǒng)是通過對人腦功能的模擬，進而對語言信息進行處理，具有較為明確的物理意義。而神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)則是對人神經(jīng)結(jié)構(gòu)加以仿照，進行數(shù)字信號的處理。模糊邏輯系統(tǒng)采用的是通過規(guī)則方式進行信息儲存的實現(xiàn)，而神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)則是通過分布式的方式進行信息儲存的實現(xiàn)。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在輸出的時候因為在各個神經(jīng)元之間存在固定的聯(lián)系，因此通常都具有較大的計算量，而模糊邏輯系統(tǒng)的連接是不固定的，因此相比于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，其計算量會比較小。但是針對輸入輸出的精度方面，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)具有精度比較高，而且呈現(xiàn)光滑的曲面，而模糊邏輯系統(tǒng)的精度較低，并且呈現(xiàn)臺階狀。

雖然這兩種途徑都能在一定程度上緩解和控制復(fù)雜的機械電子系統(tǒng)這一挑戰(zhàn)，但當(dāng)系統(tǒng)更為復(fù)雜的時候就不能通過單一的方法加以解決。隨著不斷深入的研究和分析，讓人們認識到綜合系統(tǒng)對機械電子工程與人工智能進行有機結(jié)合的重要性與必要性。模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)正是將上述兩種途徑綜合后所形成的一種全新系統(tǒng)，也就是將兩者所具有的優(yōu)點都集中到該系統(tǒng)中，將兩者的可取之處加以融合，并去掉了不需要并且存在缺陷的部分，進而形成了一個具有一定可操作性和實用性的新方法。

四、結(jié)束語

科學(xué)技術(shù)的發(fā)展以及各類理論知識范圍的不斷擴展和豐富，使其交叉融合的現(xiàn)象逐漸出現(xiàn)在了當(dāng)前很多學(xué)科中。而在長期的發(fā)展中，機械電子工程和人工智能也相互發(fā)生了交叉和融合，并且還有很多相關(guān)理論學(xué)科及其相關(guān)產(chǎn)業(yè)得到了衍生，進而不斷推進了機械電子工程的發(fā)展，還促進了社會的進步和發(fā)展。

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