機械電子工程與人工智能的關(guān)系研究

陳卓

摘 要 大生產(chǎn)時代的機械電子工程是現(xiàn)在物質(zhì)基礎(chǔ)的支柱，隨著計算機技術(shù)的發(fā)展，人工智能的概念也正式被提出，并逐漸被運用在實際生活中。在這種背景下，半導(dǎo)體技術(shù)和機電工程也隨之得到發(fā)展，而后者的應(yīng)用越來越普遍，逐漸提高人工智能的智能化。在不久的將來，伴隨著云計算，超級計算機的進(jìn)一步發(fā)展，人工智能也將邁上一個新的臺階 ，進(jìn)而在機械電子產(chǎn)業(yè)進(jìn)行新一輪的革命，進(jìn)行產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)乃至于社會的改革。本文的主要研究對象是機電工程與人工智能的關(guān)系。

關(guān)鍵詞 機電一體化；人工智能；軟件

中圖分類號 TP3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼 A 文章編號 1674-6708（2019）226-0125-02

近年來，隨著經(jīng)濟的發(fā)展，科技發(fā)展的速度已經(jīng)比以前更快了。為提高社會生產(chǎn)力水平，必須加強科學(xué)技術(shù)的發(fā)展。機械電子工程算不上是一種新技術(shù)，包括機械工學(xué)和電子技術(shù)。這個組合明顯提高機械和電子雙方的價值和意義，可以很大程度上彌補機械制造的不足。所有行業(yè)的公司正朝著信息化和自動化發(fā)展，機械電子行業(yè)也需要改革和創(chuàng)新。發(fā)展人工智能是基于信息技術(shù)。它不僅擁有先進(jìn)的機械電子技術(shù)，更擁有先進(jìn)的信息化技術(shù)。其應(yīng)用價值是無法估量的，它可以令電子機械工程智能化增加。

1 機械與電子

在70年代，日本提出了機械工程技術(shù)、電子工程。在中國，我們把它稱為機電一體化。以機械電子工程為支柱的生產(chǎn)制造行業(yè)是生產(chǎn)力的保證，與人們?nèi)粘Ｉ钕⑾⑾嚓P(guān)。機械電子工程的進(jìn)步和發(fā)展不僅直接影響經(jīng)濟的發(fā)展，而且對人們生活質(zhì)量的提高有著明顯的作用。

機械和電子的有機結(jié)合是機械電子技術(shù)，這是一個綜合的學(xué)科，包括了多個專業(yè)的領(lǐng)域，與單一的某一方面相比。有明顯的優(yōu)勢，相對于傳統(tǒng)工程機械。機電工程集成電路技術(shù)高度發(fā)達(dá)，通過模塊化設(shè)計和生產(chǎn)，降低勞動強度，與傳統(tǒng)的機械操作相比，降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效益。

此外，機電工程產(chǎn)品可以更靈活化和多樣化，機械電子生產(chǎn)制造成為生活中不可缺少的，是提高人們生活質(zhì)量的重要保障。由此開始機械加工的效率大大提高，之后機電工程在制造業(yè)中廣泛應(yīng)用節(jié)約了大量的人工成本。機械制造產(chǎn)品逐漸增多，也就逐漸開始生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化的產(chǎn)品。

在20世紀(jì)末，隨著電子技術(shù)的發(fā)展，機械應(yīng)用領(lǐng)域越來越深。理論力學(xué)和工程機械的不斷創(chuàng)新，技術(shù)的不斷發(fā)展和進(jìn)步發(fā)揮著越來越重要的作用，其在生產(chǎn)和制造業(yè)的重要性也日漸加強。

2 人工智能的發(fā)展

人工智能的起源來自于人類的想象，最開始只是在一些小說，電影等文學(xué)藝術(shù)作品中出現(xiàn)，但是隨著近年來計算機技術(shù)的迅猛發(fā)展，人工智能也由原來的天方夜譚開始逐漸進(jìn)入到尋常百姓家，各種以機械為動力的機械極大地節(jié)約了人力成本的支出，節(jié)約了更多的勞動力。但是隨之而來的是人們對更高工作效率的追求。人們也迫切的需要機械擁有更高的智能化，來適應(yīng)各種復(fù)雜的工作環(huán)境，由此人工智能技術(shù)誕生。

最初的人工智能就是能夠依據(jù)設(shè)計師在軟件所設(shè)定的具體工作流程，進(jìn)行一步步具體的操作，但是那種技術(shù)不是真正的人工智能技術(shù)，因為那些機器依然只是按照特定的工作流程進(jìn)行運作，并沒有對周圍的環(huán)境變化產(chǎn)生自主的應(yīng)對，也就是所謂的沒有思維能力，現(xiàn)在的人工智能技術(shù)因其將傳感器技術(shù)，數(shù)據(jù)庫，各種識別技術(shù)融合在一起，已經(jīng)開始具有了“思維”。被廣泛應(yīng)用于社會的各個領(lǐng)域。

3 機械電子工程和人工智能的關(guān)系

源于人們對于生產(chǎn)高效的追求，機械工程技術(shù)也在不斷發(fā)展，特別是信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，人工智能技術(shù)在生產(chǎn)指導(dǎo)的各個領(lǐng)域也發(fā)揮著越來越重要的作用。目前生產(chǎn)力主要有機械電子工程支撐，但是人工智能的發(fā)展正在為機電一體化提供更大的平臺，以機電技術(shù)作為載體，人工智能，可以拓寬自己的發(fā)展道路，進(jìn)而實現(xiàn)實用化。

機電一體化工程自身也在不斷的發(fā)展，但是在發(fā)展的同時其所需要處理的數(shù)據(jù)量也越來越大，與之相反的集成電路的發(fā)展卻是越來越小，并且在多電路功能高度中集成了一個電路。但是，在最初的設(shè)計階段中，整個生產(chǎn)加工系統(tǒng)需要計算和分析的信息量變得很龐大，所需要輸入的信息類型也在增加，數(shù)據(jù)的輸入和輸出經(jīng)常出現(xiàn)變化。傳統(tǒng)的信息處理方法主要是利用固定的數(shù)學(xué)方法進(jìn)行計算。雖然精度高，但其應(yīng)用范圍比較小。特別是現(xiàn)在機電工程越來越復(fù)雜，涉及的計算量越來越大，需要處理的內(nèi)容越來越多，沒有準(zhǔn)確的數(shù)學(xué)公式就難以進(jìn)行處理。另外，因為需要人工操作，所以需要花時間，也有可能無法完成，所以需要使用必要的手段。這提供了人工智能的應(yīng)用。

人工智能與以往常規(guī)的數(shù)據(jù)處理方式不同，可以對各種數(shù)據(jù)信息進(jìn)行模糊的推理系統(tǒng)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)處理，進(jìn)而實現(xiàn)機械電子系統(tǒng)的科學(xué)有效處理和控制。正在進(jìn)行的技術(shù)的革新是從傳統(tǒng)的機電工程中集成人工智能的現(xiàn)代機電工程，它是技術(shù)的融合，也是科學(xué)技術(shù)發(fā)展的一個新趨勢。

在機電工程的應(yīng)用中對人工智能進(jìn)行應(yīng)用，人工智能根據(jù)設(shè)定的目標(biāo)指示，進(jìn)而實現(xiàn)人工智能對機電工程的網(wǎng)絡(luò)控制，進(jìn)行大量的數(shù)據(jù)處理，人工智能對機械電子工程中產(chǎn)生了影響。機械的故障可能會影響人工智能的正常運營，當(dāng)機械故障嚴(yán)重時甚至可能會導(dǎo)致人工智能的崩潰。

4 機械電子工程在人工智能領(lǐng)域的發(fā)展

人們?yōu)榱颂岣呱钯|(zhì)量，發(fā)展科學(xué)技術(shù)，也給人們的生活帶來便利，家用電器如洗衣機、掃地機器人，機械和電子工程技術(shù)改變了傳統(tǒng)的生產(chǎn)方式，使用工業(yè)機器人，降低了企業(yè)的人工成本，提高了生產(chǎn)效率，促進(jìn)了企業(yè)的發(fā)展。

如今，機電工程技術(shù)已經(jīng)不能滿足人們對現(xiàn)代生活的要求。智能城市概念的提出代表了以人工智能為代表的現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)將得到大規(guī)模的應(yīng)用。機電工程要實現(xiàn)從“機械化、電子化、形式化”到“智能化、小型化、實用化”的轉(zhuǎn)變，需要在發(fā)展理念上進(jìn)行更新。

例如，研究人員將人工智能技術(shù)與傳統(tǒng)的機電工程技術(shù)相結(jié)合，利用大型商場和購物中心、地下車庫和安置攝像頭，通過軟件識別處理技術(shù)，實現(xiàn)了對地下車庫的停車空間狀況進(jìn)行統(tǒng)計，統(tǒng)計入口處的車輛、當(dāng)?shù)赜袥]有剩余的車庫、入口處的車庫釋放裝置將判斷所有車輛是否進(jìn)入。該技術(shù)的實現(xiàn)將實現(xiàn)城市地下車庫的無人值守運行，降低人力成本和管理成本，提高管理效率。

隨著未來科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，以及社會發(fā)展對人工智能技術(shù)的要求，機電工程不僅要在傳統(tǒng)電子電路領(lǐng)域進(jìn)行深入研究，還應(yīng)把握住時代脈搏。為時代技術(shù)的發(fā)展，提供理論創(chuàng)新和指導(dǎo)發(fā)展的正確方向，為人工智能技術(shù)的應(yīng)用提供有力的支持。

人工智能在機械電子工程中的應(yīng)用。在機電領(lǐng)域，我們實現(xiàn)機電工程功能一般將功能分解采取模塊化設(shè)計，這種生產(chǎn)設(shè)計模式需要對模塊數(shù)據(jù)進(jìn)行相當(dāng)精度的控制，但是在實際的生產(chǎn)活動中，生產(chǎn)過程很容易受到外界因素的干擾，引起數(shù)據(jù)的變化，出現(xiàn)一些不穩(wěn)定因素，影響機械設(shè)備的正常運行，進(jìn)而影響實際的生產(chǎn)活動。

在機電的范疇內(nèi)，使用者可以通過人為控制，減少客觀因素對實際生產(chǎn)的影響，但是卻不能徹底的解決這一問題，但是在人工智能的領(lǐng)域，這種問題卻能到了徹底解決的希望，它能憑借其特有的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)特性去控制調(diào)節(jié)數(shù)據(jù)的穩(wěn)定性，獲得更高精度的數(shù)據(jù)，提高設(shè)備的穩(wěn)定性與準(zhǔn)確度。不僅如此，人工智能因其獨有的“智能化”還可以對機電模塊系統(tǒng)各個部分的功能進(jìn)行協(xié)調(diào)，提高整個系統(tǒng)的性能。進(jìn)而實現(xiàn)機電工程控制系統(tǒng)的完整開發(fā)。由此我們可以明白人工智能在機械電子工程整個系統(tǒng)中都具有十分重要的意義。

其中人工智能神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在機電工程中的應(yīng)用主要是依據(jù)人工智能神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模擬人類神經(jīng)進(jìn)行實現(xiàn)的，智能神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)屬于電子信息處理系統(tǒng)，主要是通過對人類大腦的“神經(jīng)元”進(jìn)行模擬，進(jìn)行數(shù)據(jù)收集，分析和計算，之后輸出相應(yīng)的程序，從而提高信息處理的智能化和準(zhǔn)確度。應(yīng)用于機電領(lǐng)域，可以對機電設(shè)備信息輸入輸出的準(zhǔn)確性進(jìn)一步提高。提高生產(chǎn)設(shè)備的穩(wěn)定性與可靠性。

5 結(jié)論

人工智能技術(shù)雖然與傳統(tǒng)技術(shù)相比有很多優(yōu)勢，但是目前的人工智能技術(shù)研究還停留在理論研究和實驗室水平，還沒有能夠達(dá)到更大的普及程度。從長遠(yuǎn)來看，人工智能技術(shù)的發(fā)展是人類文明進(jìn)步的必然要求。機械電子工程應(yīng)主動承擔(dān)理論和實踐的支撐功能，促進(jìn)人工智能技術(shù)的更快、更高的發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

[1]徐沛鋒.淺析機械電子工程與人工智能的關(guān)系[J].中國戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)，2018（4）.

[2]張夢雯.基于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，2018（5）：252.

[3]辛俞辰.淺析機械電子工程與人工智能的關(guān)系[J].民營科技，2018（6）.

[4]維麗斯.試析機械電子工程的發(fā)展與人工智能的關(guān)系[J].電子技術(shù)與軟件工程，2018（9）.

[5]蒙嶺聰.機械電子工程與人工智能之間的關(guān)系[J].科技創(chuàng)新導(dǎo)報，2018（7）.

[6]姚雪飛.淺析人工智能在機械電子工程領(lǐng)域的運用[J].廣東蠶業(yè)，2018（7）.