計(jì)算機(jī)智能化控制的應(yīng)用與研究

王軍

摘要：筆者在該文中介紹了計(jì)算機(jī)智能化發(fā)展的背景、智能化控制的概念與要求以及在工業(yè)領(lǐng)域和農(nóng)業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)；智能化控制；自動(dòng)化生產(chǎn)；人工智能

經(jīng)濟(jì)全球化是21世紀(jì)中國(guó)發(fā)展的大背景，自改革開放以來，中國(guó)與世界各國(guó)的交往日益密切，隨之促進(jìn)文化的交流，信息全球化促使中國(guó)的發(fā)展向前邁了一大步。計(jì)算機(jī)堪稱是21世紀(jì)最偉大的發(fā)明，計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的結(jié)合應(yīng)用貫穿于學(xué)習(xí)研究、文化傳播、醫(yī)療保健、生產(chǎn)活動(dòng)等，在其中發(fā)揮著重要作用，占據(jù)著重要地位。計(jì)算機(jī)作為社會(huì)生活和生產(chǎn)中的重要工具，網(wǎng)絡(luò)科技與智能化科技的結(jié)合又是當(dāng)代社會(huì)另一個(gè)進(jìn)步，提高人們工作效率，也成為開啟信息化時(shí)代的重要鑰匙。智能化控制已經(jīng)被廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)、工業(yè)、軍事和醫(yī)療等各個(gè)領(lǐng)域，隨著信息處理技術(shù)和人工智能技術(shù)的進(jìn)步，智能化控制也取得了突破性進(jìn)展。

1計(jì)算機(jī)智能化控制

1）概念

所謂計(jì)算機(jī)智能化，也是第五代計(jì)算機(jī)所要完成的目標(biāo)之一，即計(jì)算機(jī)模擬人的思維能力和意識(shí)感覺。在20世紀(jì)50年代，就已經(jīng)形成了控制理論，其與計(jì)算機(jī)理論、人工智能技術(shù)和信息技術(shù)的融合，形成了更加完善的計(jì)算機(jī)智能化控制理論體系。計(jì)算機(jī)智能化控制可部分?jǐn)[脫或完全擺脫人力因素，自行解決相關(guān)問題，得出科學(xué)性結(jié)果，簡(jiǎn)化事情完成流程。在特定環(huán)境下，采用計(jì)算機(jī)智能化控制可在一定程度上減小人們?cè)庥鑫ｋU(xiǎn)的幾率，保障相關(guān)人員安全。

2）結(jié)構(gòu)組成

在計(jì)算機(jī)智能化網(wǎng)絡(luò)中，各個(gè)系統(tǒng)共同起作用，使之具有存儲(chǔ)、計(jì)算、處理、控制等功能。就目前來看，計(jì)算機(jī)智能化控制系統(tǒng)包含異常算法控制、模糊控制、專家控制等多重技術(shù)，計(jì)算機(jī)智能化控制技術(shù)在智能機(jī)器人方面展現(xiàn)得淋漓盡致。而機(jī)器人的發(fā)明也是我國(guó)科技行業(yè)的一大豐功偉績(jī)。

2計(jì)算機(jī)智能化控制在多個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用

1）農(nóng)業(yè)領(lǐng)域

眾所周知，中國(guó)自古以來就是農(nóng)業(yè)大國(guó)。我國(guó)地理面積廣闊，僅次于俄羅斯和加拿大，居世界第三，由于我國(guó)地理位置優(yōu)越，地理?xiàng)l件復(fù)雜，形成了復(fù)雜多樣的氣候。雖然我國(guó)有悠久的農(nóng)耕文明，我國(guó)耕地面積廣大，除此以外，農(nóng)業(yè)人口也眾多，但是我國(guó)工業(yè)發(fā)展程度有待提高，農(nóng)業(yè)機(jī)械化程度較其他國(guó)家也偏低。黨的十六大以來，黨中央根據(jù)全面建設(shè)小康社會(huì)、加快推進(jìn)現(xiàn)代化建設(shè)全局的客觀要求，提出把解決好“三農(nóng)”問題作為全黨工作重中之重的基本要求。想要徹底解決農(nóng)業(yè)問題，進(jìn)行農(nóng)業(yè)改革，農(nóng)民首先要改進(jìn)的就是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)工具。實(shí)現(xiàn)農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化重要目標(biāo)之一就是采用電子計(jì)算機(jī)和自動(dòng)化控制的手段實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)和管理。農(nóng)業(yè)的自動(dòng)化包括播種、施肥、灌溉、收割等過程都實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制，智能化系統(tǒng)的應(yīng)用可以實(shí)現(xiàn)農(nóng)民整個(gè)生產(chǎn)過程的最優(yōu)化，節(jié)省人力物力。

例如農(nóng)作物的智能灌溉系統(tǒng)，隨著科技的進(jìn)步，無線遙感廣泛應(yīng)用于農(nóng)業(yè)當(dāng)中，農(nóng)業(yè)操作人員發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)干旱現(xiàn)象的田地，就立即用無線電裝置發(fā)出控制信號(hào)，控制灌溉設(shè)備進(jìn)行噴灌，當(dāng)灌溉水量已經(jīng)滿足時(shí)，再發(fā)出信號(hào)，灌溉設(shè)備立即停止噴灌。還有一種是根據(jù)耕地水分蒸發(fā)情況自動(dòng)決定供水或停水的自動(dòng)灌溉系統(tǒng)，這種系統(tǒng)可完全脫離人力。

2）工業(yè)領(lǐng)域

工業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)即運(yùn)用控制理論、計(jì)算機(jī)與其他信息技術(shù)以及專業(yè)設(shè)備對(duì)產(chǎn)品生產(chǎn)過程中進(jìn)行檢測(cè)、控制、調(diào)度和管理，以此達(dá)到增加產(chǎn)量、降低能耗、提高質(zhì)量的集成系統(tǒng)。智能化技術(shù)是在自動(dòng)化基礎(chǔ)上發(fā)展起來的新興產(chǎn)業(yè)，智能化的發(fā)展伴隨著自動(dòng)化的進(jìn)一步深入，智能化控制的發(fā)展是隨著世界各個(gè)領(lǐng)域科技的發(fā)展而發(fā)展。在工業(yè)領(lǐng)域，自動(dòng)化控制系統(tǒng)主要有檢測(cè)器、控制器、執(zhí)行器、對(duì)象四大部分組成。工業(yè)自動(dòng)化的最新技術(shù)就是采用工業(yè)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，達(dá)到工業(yè)控制智能化的重要目標(biāo)。工業(yè)智能化控制離不開可編程序控制器、電子計(jì)算機(jī)以及各類儀表儀器的相互作用。

例如工廠采用的水質(zhì)自動(dòng)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)是一套以在線自動(dòng)分析儀器為核心，運(yùn)用現(xiàn)代傳感器技術(shù)、自動(dòng)測(cè)量技術(shù)，自動(dòng)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)以及相關(guān)的分析軟件和通訊網(wǎng)絡(luò)所組成的一個(gè)綜合性的自動(dòng)統(tǒng)計(jì)、處理監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，并可將采集的數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)發(fā)到環(huán)保中心數(shù)據(jù)庫或水利管理部門的智能化環(huán)保系統(tǒng)。實(shí)施水質(zhì)監(jiān)測(cè)，工廠可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)各廠區(qū)水質(zhì)污染情況，避免水質(zhì)不達(dá)標(biāo)對(duì)外圍水源在造成污染，這一措施的采取也樹立了企業(yè)負(fù)責(zé)任的形象。系統(tǒng)主要由水質(zhì)監(jiān)測(cè)站和信息管理中心兩部分構(gòu)成。水質(zhì)監(jiān)測(cè)站主要負(fù)責(zé)采取水源，自動(dòng)分析水中含有的主要成分，將分析成分?jǐn)?shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸給信息管理中心，信息管理中心再利用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)，處理數(shù)據(jù)，得出結(jié)果。

3）醫(yī)療領(lǐng)域

醫(yī)療行業(yè)作為一個(gè)專業(yè)性特別強(qiáng)的行業(yè)，計(jì)算機(jī)智能化控制的引進(jìn)不管是醫(yī)生還是病人都是受益者。目前為止，一些大型醫(yī)院多采用弱電智能化系統(tǒng)對(duì)醫(yī)院的方方面面進(jìn)行管理和監(jiān)測(cè)。醫(yī)院是人流量特別大的公共場(chǎng)合，在醫(yī)院大廳一般都有LED顯示屏對(duì)掛號(hào)信息等一些同志進(jìn)行公告，在掛號(hào)處采用窗口對(duì)講設(shè)備方便工作人員和掛號(hào)的病人或家屬交流。醫(yī)院內(nèi)部用電設(shè)備較多，比如空調(diào)、醫(yī)療設(shè)備、照明設(shè)備、電梯等等，采用樓宇自動(dòng)化控制可對(duì)醫(yī)院內(nèi)部各種用電設(shè)備進(jìn)行監(jiān)測(cè)和控制，以此達(dá)到設(shè)備最優(yōu)化運(yùn)行和節(jié)能實(shí)用的目的。醫(yī)院弱電智能化系統(tǒng)建設(shè)的根本目標(biāo)是為了方便病人就醫(yī)、縮短病人候診時(shí)間、提高醫(yī)療服務(wù)水平、提高醫(yī)生的工作效率和提供良好的醫(yī)療環(huán)境。簡(jiǎn)而言之，這套系統(tǒng)就是以信息化基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)為基礎(chǔ)，以信息資源建設(shè)為核心，以應(yīng)用系統(tǒng)建設(shè)為重點(diǎn)，構(gòu)建以醫(yī)療服務(wù)為核心的信息交換平臺(tái)，形成以醫(yī)療、科技、管理為一體的信息系統(tǒng)?，F(xiàn)在倡導(dǎo)的數(shù)字醫(yī)療也是吧計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)應(yīng)用于醫(yī)療領(lǐng)域的一種新型現(xiàn)代化醫(yī)療方式。中國(guó)的醫(yī)療正面臨著非常大的挑戰(zhàn)，中國(guó)人口的老齡化日益加深，老人年老體弱占據(jù)了病人群體中的大部分，這一現(xiàn)實(shí)情況導(dǎo)致很多大醫(yī)院門庭若市，人滿為患，而很多地方醫(yī)院或者醫(yī)療機(jī)構(gòu)卻無人問津，這就間接導(dǎo)致了醫(yī)療優(yōu)勢(shì)分配不均的情況。數(shù)字醫(yī)療結(jié)合計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的共享性，可以解決病人看病難的難題。

3智能化控制的前景

毫無疑問，智能化控制已經(jīng)取得了不錯(cuò)的反響，其在各領(lǐng)域被廣泛應(yīng)用，但是智能控制仍舊不夠成熟，在理論和實(shí)踐中都還存在一定缺陷。在理論上可以建立更先進(jìn)的智能控制理論體系，縮短人工智能和智能控制之間的差距，為智能化控制的進(jìn)一步發(fā)展奠定堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。實(shí)際應(yīng)用中需要完善技術(shù)中存在的不足，比如控制系統(tǒng)不兼容、設(shè)備型號(hào)不符等問題，計(jì)算機(jī)智能化控制包含計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、信息處理技術(shù)、大數(shù)據(jù)庫、過程控制等技術(shù)，各技術(shù)的綜合性也決定了智能化控制的復(fù)雜性，未來的智能控制勢(shì)必要包含更多方面的知識(shí)，各功能也一定更加強(qiáng)大。計(jì)算機(jī)智能化控制離不開硬件和軟件，軟件是控制的核心，硬件是處理和管理的基本條件，提高運(yùn)行速度、提高數(shù)據(jù)傳輸速度和改善運(yùn)輸途徑仍是值得關(guān)注的方向。創(chuàng)新是不滅的活力，智能化控制技術(shù)也需要不斷創(chuàng)新，結(jié)合前人經(jīng)驗(yàn)，開創(chuàng)新的視角，因此注重創(chuàng)新可以促使自動(dòng)化控制更好的技術(shù)集成。

4結(jié)論

在當(dāng)今世界中，信息全球化成為重要發(fā)展趨勢(shì)，科學(xué)技術(shù)在不斷的更新發(fā)展，雖然智能化控制已經(jīng)被人們廣泛應(yīng)用，但人們的要求也在不斷升高，這就使得智能化控制系統(tǒng)也要與時(shí)俱進(jìn)，不斷升級(jí)。本文，筆者從計(jì)算機(jī)智能化控制的基本概念，其在農(nóng)業(yè)、工業(yè)以及醫(yī)療領(lǐng)域的實(shí)際應(yīng)用，還有前景展望方面著手，展開了敘述。計(jì)算機(jī)智能化控制已經(jīng)滲透到了人們生活的方方面面，2008年汶川大地震發(fā)生時(shí)，首先要做的事情就是搜救，而智能化搜救儀器起到了至關(guān)重要的作用，“蛇眼”就是其中一種，其學(xué)名叫“光學(xué)生命探測(cè)儀”，除了“蛇眼”外還有熱紅外生命探測(cè)儀和聲波振動(dòng)生命探測(cè)儀。在地震中，幸存者被埋在廢墟下，如果動(dòng)用大型起重設(shè)備極有可能對(duì)幸存者造成二次傷害，生命探測(cè)儀在其中就發(fā)揮了重要作用，“蛇眼”的主體部分是非常柔韌的材質(zhì)，可伸人地下探測(cè)，儀器前端有非常細(xì)小的裝置，類似于攝像頭，能夠在狹窄的縫隙中探測(cè)。前不久，一位日本科學(xué)家，發(fā)明了一種“蛇形機(jī)器人”，它的原理就類似于光學(xué)生命探測(cè)器，在夠在地震搜救中發(fā)揮作用，與蛇眼不同的是，它的每一個(gè)關(guān)節(jié)都有一個(gè)馬達(dá)為其提供動(dòng)力，使用更加便捷靈活。機(jī)器人的研發(fā)同樣得益于智能化控制，科學(xué)家研究人腦的思維能力和感官意識(shí)，研制出機(jī)器人，現(xiàn)在機(jī)器人應(yīng)用于很多地方，在醫(yī)學(xué)和家庭中使用最多。計(jì)算機(jī)智能簡(jiǎn)化人們的生活，為人們的衣食出行提供便利。