關(guān)于機械電子工程與人工智能關(guān)系的探討

徐冰++張婷婷

摘要：機械電子工程融合了機械技術(shù)和電子技術(shù)，其在日常的工作生活中扮演著越來越重要的角色。人工智能的發(fā)展賦予了機械電子工程活力。本文主要探究機械電子工程與人工智能的關(guān)系，并探討人工智能在機械電子工程的具體應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：機械電子工程；人工智能

機械電子工程結(jié)合了機械技術(shù)和電子技術(shù)，既能發(fā)揮機械工程的作用，又能利用電子技術(shù)完成工作任務(wù)，在實際的機械電子領(lǐng)域中運用十分廣泛。探究機械電子工程和人工智能的關(guān)系，探討人工智能技術(shù)在機械電子工程的具體應(yīng)用，實現(xiàn)機械電子工程和電子技術(shù)兩者的相互促進。

一、機械電子工程概述

機械電子工程是由多門學科組成，主要涵蓋了機械工程、電子工程、信息工程等學科。新興的機械電子工程是結(jié)合電子信息系統(tǒng)的工程，區(qū)別于傳統(tǒng)的機械電子工程，在于其是一項電子信息化的機械活動。不僅具有傳統(tǒng)的機械工程功能，還具有電子工程簡單的電子產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)。現(xiàn)代的機械電子工程融合了機械技術(shù)、電子技術(shù)、計算機技術(shù)，應(yīng)用的領(lǐng)域廣泛，并且隨著功能模塊的需求加深，多元化的功能模塊發(fā)展起來，機械工程的電子產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)逐漸被簡化，復(fù)雜化的程序也被拋棄。因此，機械電子產(chǎn)品具有精細簡單的特點，產(chǎn)品的功能、性能也得到很大的提高。然而，即使機械電子工程產(chǎn)品適應(yīng)了社會的需求，但產(chǎn)品在生產(chǎn)過程的機械化、信息化程度不高，信息分散、人工化的生產(chǎn)加大了產(chǎn)品的生產(chǎn)成本，這是機械電子產(chǎn)品發(fā)展的制約因素。

二、人工智能的概述

隨著電子信息時代的到來，計算機技術(shù)呈現(xiàn)成熟化發(fā)展。各個領(lǐng)域需要發(fā)展則要尋找一種代替人類能動性的計算技術(shù)，計算機成為了實現(xiàn)人類智能活動的主要依據(jù)工具。計算機的應(yīng)用范疇的廣泛性促進了“人工智能”的實現(xiàn)。計算技術(shù)如何代替人類智能行為成為了人們廣泛研究的課題。由此，人工智能作為一門新興學科，學科的基礎(chǔ)是哲學、數(shù)學、社會學等等，具有與多門學科相互交叉的特點。人工智能是一種似人類智能行為，具備類似人類的理性思考、人類的理性行為，其遵循的是人類智能活動的規(guī)律，運用機器執(zhí)行某種特定的代碼，實現(xiàn)人類完成的任務(wù)活動。人工智能的目標是研究開發(fā)計算機技術(shù)，模擬人類的智能行為。人工智能主要運用在高科技的開發(fā)領(lǐng)域，創(chuàng)造了新的歷史起點，特別是在產(chǎn)品的生產(chǎn)中，縮短了企業(yè)的生產(chǎn)周期，促進了信息資源的集中，信息傳遞溝通也更為迅速。對機械電子工程的人工化生產(chǎn)方式是一種福音，對改進生產(chǎn)方式有極大的作用，人工智能化的生產(chǎn)方式，也是企業(yè)獲得最大利潤的方式。

三、機械電子工程與人工智能關(guān)系

（一）人工智能在機械電子工程應(yīng)用

第一，人工智能的初步應(yīng)用。最初始的應(yīng)用并不完善，在輸入輸出的端口出現(xiàn)不融合的現(xiàn)象，這是在應(yīng)用中極不穩(wěn)定的具體表現(xiàn)。對輸入、輸出的描述在精確度上還有待研究。對傳統(tǒng)的數(shù)學描述方法引入人工智能，對系統(tǒng)作出了部分改進，這成為了一種代替解析數(shù)學的手段。傳統(tǒng)解析數(shù)學應(yīng)用在機械電子工程中時，會出現(xiàn)處理問題復(fù)雜化的情況，系統(tǒng)運轉(zhuǎn)緩慢。引入人工智能的機械電子工程處理問題簡單快捷，雖然現(xiàn)代的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，子系統(tǒng)種類多，但資源配置合理，運轉(zhuǎn)效率高，提供了人工智能的信息服務(wù)，改進了信息共享的服務(wù)水平。人工智能應(yīng)用中的基本人工系統(tǒng)是網(wǎng)絡(luò)神經(jīng)系統(tǒng)，這種網(wǎng)絡(luò)神經(jīng)系統(tǒng)與人類的大腦神經(jīng)系統(tǒng)相似，具有推理判讀的功能，對獲取的信息資源采用的是數(shù)字信號的分析處理方式，加強了對信息分析判斷的準確性。第二，人工智能對機械電子工程的優(yōu)化。機械電子系統(tǒng)繁瑣復(fù)雜，需要多種人工智能方式進行調(diào)控，其中神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和模糊推理是最主要的兩種調(diào)控方式。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)模擬人腦系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，獲得數(shù)字信號和參考的數(shù)值；模糊推理系統(tǒng)是模擬人腦系統(tǒng)的功能模塊，對接受的信號進行分析處理。輸入環(huán)節(jié)中，僅僅依靠神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中單元系統(tǒng)的緊密相連而進行存儲，這種單一方式導致數(shù)字計算量大。模糊推理中結(jié)合規(guī)則方式能減輕計算任務(wù)，這是由于數(shù)量銜接的不穩(wěn)定間接造成了計算任務(wù)減少。兩種方式的結(jié)合對輸入輸出有著一定的優(yōu)勢，利用模糊推理的邏輯推理性，集合網(wǎng)絡(luò)神經(jīng)對模型的鞏固，解決了模糊推理的不穩(wěn)定性。這是模型推理人工智能方式的雛形，是未來的人工智能機械電子工程的必經(jīng)趨勢。

（二）人工智能在機械電子工程應(yīng)用的差異性

網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是人工智能在機械電子工程應(yīng)用的前提條件，基于此基礎(chǔ)建立的機械電子工程具有局限性，若是采用一般的應(yīng)用方法，是無法實現(xiàn)人工智能的效用。若條件有限而采用一般的應(yīng)用方法，需要對網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進行人工化的轉(zhuǎn)變，采用指令轉(zhuǎn)換，實現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的操控。但是采用指令轉(zhuǎn)換的方式會導致差異性。若在機械電子工程的實際操作中，遇到某個指令錯誤，或是數(shù)據(jù)集成分析失誤，則會引起對人工智能操控失效，如果失控問題不能及時控制和恢復(fù)，在人工智能技術(shù)上建立的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)會發(fā)生崩潰，系統(tǒng)崩潰會直接導致機械電子工程的功能失效。因此，人工智能的技術(shù)應(yīng)用是具有差異性的，這就要求基于在特定的應(yīng)用方法下才能實現(xiàn)人工智能的高效性和實用性。

（三）人工智能和機械電子工程應(yīng)用的不穩(wěn)定性

機械電子工程系統(tǒng)本身具有局限性，具體表現(xiàn)在系統(tǒng)的輸入輸出關(guān)系上。造成不穩(wěn)定的關(guān)鍵因素在于機械電子工程不確定性的本質(zhì)特征，因此，這種不穩(wěn)定性對機械電子工程的設(shè)備功能的發(fā)揮有著制約作用。運用傳統(tǒng)的數(shù)學解析方法，雖然能對系統(tǒng)的不穩(wěn)定性進行適時調(diào)控，并作出恰當?shù)恼{(diào)整，但無法精確地實現(xiàn)對系統(tǒng)的子單元控制，調(diào)控穩(wěn)定性的效果欠佳。機械電子工程在模塊設(shè)計上要求能對每個數(shù)據(jù)信息進行準確性的控制，數(shù)據(jù)在機械電子工程中存在的最佳狀態(tài)是精確化的狀態(tài)。客觀的數(shù)字變化會引起系統(tǒng)整體性能的變化，引入人工智能能對這種不穩(wěn)定有著良好的補充作用，這種有效補充作用體現(xiàn)在對機械電子工程的數(shù)據(jù)精準度上，即使是在復(fù)雜的機械電子工程結(jié)構(gòu)上，對輸入輸出的關(guān)系缺陷有著補充效果。當機械電子系統(tǒng)在功能模式上無法實現(xiàn)自身調(diào)控時，運用人工智能的神經(jīng)系統(tǒng)的調(diào)控有著積極的意義。

總之，傳統(tǒng)的機械電子工程受到了人工智能技術(shù)的沖擊，在人工智能的影響下，機械電子工程得到了前所未有的發(fā)展。依托人工智能技術(shù)的機械電子工程，對本身系統(tǒng)的客觀缺陷有著現(xiàn)實意義的彌補作用。

參考文獻：

[1]王友強等.關(guān)于機械電子工程與人工智能的關(guān)系的探討[J].消費與電子，2014（24）.