機械工程與人工智能的關(guān)系研究

張敏杰

【摘 要】隨著當(dāng)今世界科技的不斷發(fā)展，在現(xiàn)代機械工程中，人工智能的應(yīng)用也越來越多，在一些機械設(shè)計項目中，人工智能已經(jīng)展現(xiàn)出了它的優(yōu)勢，凸顯出了重要性。為此，本文對機械工程與人工智能之間的關(guān)系進行探究分析，共同探討人工智能在機械工程中的發(fā)展趨勢。

【關(guān)鍵詞】機械工程；人工智能；探究分析

機械工程與人工智能技術(shù)的結(jié)合提高機械工程行業(yè)的自動化程度與工作的效率，確保機械工程的安全性和經(jīng)濟性，還能夠減少機械工程所帶來的環(huán)境污染問題。這兩者結(jié)合主要的就是信息連接，也就是在機械工程中加入人工智能相應(yīng)理念，從而減少失誤，并且可以使得機械工程的操作趨于完美。

一、我國機械工程智能化發(fā)展現(xiàn)狀

目前隨著智能化技術(shù)在我國發(fā)展越來越廣泛，機械工程中使用智能化技術(shù)也已經(jīng)越來越多，但是在很多機械工程中使用的技術(shù)還屬于比較低端，主要體現(xiàn)在機械的剛性利用，這種技術(shù)層次比較低，加工出來的效果也不是特別好。同樣的在一些發(fā)達國家，他們的機械行業(yè)中使用的智能化技術(shù)已經(jīng)達到了柔性化的程度。

不僅在質(zhì)量上與國外存在差距，在生產(chǎn)規(guī)模和一些配套設(shè)施上面，我國的機械工程都與國外存在較大的差距。造成這一差距的原因有很多方面，有一定的歷史原因也有一些因為我國相關(guān)機械方面的控制技術(shù)目前本身發(fā)展的就落后于國外，在熟練使用智能化技術(shù)上做的還不夠。在機械行業(yè)，信息采集與傳輸也是非常重要的部分，要想做出優(yōu)秀的產(chǎn)品，必須要能后準(zhǔn)確更新數(shù)據(jù)，并且要求能夠?qū)崟r返回數(shù)據(jù)，但是國內(nèi)目前在這方面技術(shù)還不夠，往往在傳輸數(shù)據(jù)時存在的延遲比較嚴(yán)重，制約著我國機械行業(yè)的發(fā)展。

二、人工智能概念與其特點

人工智能技術(shù)的研究基于對人類智能的理論研究。通過不斷的模擬和擴展開發(fā)出新的技術(shù)概念。智能技術(shù)是構(gòu)成現(xiàn)代計算機技術(shù)的重要模塊。它對人們思考方式有獨特的見解。人工智能技術(shù)主要由三部分組成：機器人部分，專家系統(tǒng)編程部分和圖像處理部分。因此，人工智能技術(shù)是以現(xiàn)有計算機為基礎(chǔ)，通過不斷的開發(fā)逐步將自動化和控制的功能相結(jié)合。同時，人工智能技術(shù)也是仿生學(xué)的衍生物，因為它是以人體為基礎(chǔ)的。過去人工智能技術(shù)的發(fā)展可以解決一些比較復(fù)雜的問題，特別是計算問題。同時，還可以通過編程使機器執(zhí)行一些所需的操作。所以也可以說智能技術(shù)就是人腦的仿生。編程的命令等同于我們的神經(jīng)反射，這可以說是在我們的日常生產(chǎn)過程中，它完成了過去普通人無法做到的事情，大大提高了效率。

三、機械工程與人工智能的關(guān)系探究

（一）二者間的關(guān)系探究

目前在機械工程系統(tǒng)中體現(xiàn)了一些不穩(wěn)定性，為了準(zhǔn)確描述這種輸入與輸出之間的非線性關(guān)系，一般可以采用三種手段：使用物理方程建立關(guān)系式；運用經(jīng)驗和理論建立規(guī)則庫；結(jié)合實踐，積累經(jīng)驗。在應(yīng)用人工智能時，可以將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和模糊控制等智能算法應(yīng)用在建立系統(tǒng)模型時，因為這些模型一般來說都比較復(fù)雜，常規(guī)的建模方式很難達到建模的預(yù)期目標(biāo)。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)就是按照人的神經(jīng)結(jié)構(gòu)衍生出來的一種智能概念，將機械工程中的信息使用數(shù)字信息進行處理。在存儲一些信息時，也要借助一些特定的規(guī)則方式，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)在其輸出階段由于各個神經(jīng)元間均有著固定形式的聯(lián)系，在應(yīng)用時往往會產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)，所計算出的精度一般都比較高。模糊邏輯系統(tǒng)相應(yīng)的連接并不屬于固定形式的，與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)不同，模糊控制的計算量比較小，同時精度比較低。

（二）人工智能在機械工程中的應(yīng)用

智能技術(shù)是一種基于計算機技術(shù)的新興技術(shù)，具有很強的應(yīng)用性和有效性。它可以科學(xué)合理地應(yīng)用于機械工程中。相關(guān)研究表明，智能技術(shù)可以有效應(yīng)用于機械工程控制過程中，充分發(fā)揮智能技術(shù)效率和控制精度高的優(yōu)勢，提高機械工程控制的可靠性，安全性和準(zhǔn)確性。拿各大領(lǐng)域常用的機械手為例，不僅有效將仿生學(xué)和機械電子理論結(jié)合，同樣多數(shù)也有用到人工智能。人工智能化的機械手具備視覺、觸覺等“感覺器官”，進而能夠像人一樣感覺到外部環(huán)境發(fā)生的變化，尤其是在那些較為復(fù)雜的生產(chǎn)環(huán)境人工智能機械手的作用性非常明顯。目前來看人工智能化的機械手廣泛用于工業(yè)和農(nóng)業(yè)上，較傳統(tǒng)機械手相比創(chuàng)造了更高的經(jīng)濟效益。

以前的機械工程運行過程中很容易受到各種因素的影響，導(dǎo)致各種故障。事實上，智能技術(shù)控制系統(tǒng)的使用可以對機械工程設(shè)備提供合理的保護和維護。此外，由于智能技術(shù)能夠得到有效應(yīng)用，可以對機械工程設(shè)備進行全面細致的診斷，及時發(fā)現(xiàn)設(shè)備故障，并實施有效的保護措施，避免機械工程設(shè)備故障嚴(yán)重發(fā)展，觸發(fā)嚴(yán)重安全事故。

（三）人工智能在機械工程中的發(fā)展趨勢

未來人工智能在機械行業(yè)有巨大的發(fā)展?jié)摿?，需求量會不斷擴大，雖然現(xiàn)在產(chǎn)業(yè)中存在一些不足之處，其中企業(yè)科技力量薄弱最為嚴(yán)重，但是我們也看到了很多中大型企業(yè)已經(jīng)在轉(zhuǎn)變，機械智能化的未來大有可為，我們拭目以待。而智能化是與“中國制造2025”緊密聯(lián)系在一起的，實現(xiàn)工程機械智能化不僅可以大大提升中國制造的整體水平，而且可以降低勞動強度和運營成本，幫助客戶更好地提升贏利能力。當(dāng)前，我們?nèi)狈Φ牟⒉皇侵悄芑募夹g(shù)，而是智能化技術(shù)的應(yīng)用及相應(yīng)的成果。只有加大智能化的宣傳，并使其成果更多地惠及基層用戶，才能更好地推動智能化的普及。

四、結(jié)語

智能技術(shù)越來越被認為是當(dāng)今社會當(dāng)前的工業(yè)革命。作為一種新興的技術(shù)，智能化能夠給各個行業(yè)都帶來巨大的優(yōu)勢，推動行業(yè)發(fā)展，在機械工程中科學(xué)引入智能化技術(shù)具有重要的現(xiàn)實意義，能夠解決該行業(yè)存在的一些弱點，并且智能化技術(shù)的應(yīng)用能夠提高設(shè)備制造效率，所生產(chǎn)出來的設(shè)備也能夠在市場上具有很大的競爭力，更好的實現(xiàn)經(jīng)濟效益。

【參考文獻】

[1]張偉. 淺析機械電子工程與人工智能的關(guān)系[J]. 山東工業(yè)技術(shù)，2016（04）：135.

[2]王智浩. 機械電子工程與人工智能的關(guān)系[J]. 電子技術(shù)與軟件工程，2017（02）：82.

[3]田海湧. 關(guān)于機械電子工程與人工智能的相關(guān)性分析[J]. 電子技術(shù)與軟件工程，2014（11）：104-105.