人工智能在電氣工程自動(dòng)化中的應(yīng)用

胡小鋒

摘 ? 要：人工智能是目前研究的新型熱點(diǎn)技術(shù)，現(xiàn)在，維持全球競(jìng)爭(zhēng)力的前景與人工智能的產(chǎn)業(yè)化直接相關(guān)，人工智能已經(jīng)引起了各國(guó)的廣泛關(guān)注和重視，目前，我國(guó)人工智能產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展，在世界范圍內(nèi)掀起了人工智能之風(fēng)，為各個(gè)領(lǐng)域的發(fā)展都提供了新的技術(shù)支持。本文分析了人工智能的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)，并探討人工智能在電氣工程自動(dòng)化中的應(yīng)用方式。

關(guān)鍵詞：人工智能 ?電氣工程 ?自動(dòng)化 ?應(yīng)用

中圖分類(lèi)號(hào)：TP18 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1674-098X（2019）09（b）-0001-02

人工智能屬于新時(shí)期誕生的技術(shù)，是能夠延伸、模擬、拓展人類(lèi)行為的智能方法、理論、技術(shù)，屬于計(jì)算機(jī)科學(xué)分支內(nèi)容，當(dāng)前，人工智能在語(yǔ)言、機(jī)器人、圖像識(shí)別等領(lǐng)域中得到了廣泛應(yīng)用。對(duì)于人工智能，國(guó)家高度重視，并提出關(guān)于人工智能的發(fā)展規(guī)劃：截止到2020年，人工智能技術(shù)應(yīng)用要與世界先進(jìn)水平保持同步，在2025年，要實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)理論的突破，部分技術(shù)達(dá)到世界領(lǐng)先水平，就現(xiàn)階段來(lái)看，人工智能是促進(jìn)經(jīng)濟(jì)轉(zhuǎn)型、產(chǎn)業(yè)升級(jí)的動(dòng)力。在電氣工程自動(dòng)化領(lǐng)域應(yīng)用人工智能，促進(jìn)了電氣工程的高效發(fā)展，解決了傳統(tǒng)電氣工程自動(dòng)化發(fā)展的種種問(wèn)題。

1 ?人工智能的特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì)

關(guān)于人工智能（Artificial Intelligence），最早在20世紀(jì)60年代提出，受到當(dāng)時(shí)技術(shù)水平的限制，人工智能概念只是處于萌芽狀態(tài)，在計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)成熟后，將各個(gè)學(xué)科的技術(shù)、理論通過(guò)各種現(xiàn)代化技術(shù)的應(yīng)用做出整合，解決了人工智能技術(shù)在應(yīng)用中的各種問(wèn)題，人工智能技術(shù)也日益成熟。

人工智能是一門(mén)前沿學(xué)科，就當(dāng)前來(lái)看，還尚無(wú)統(tǒng)一定義，通?？梢詫⑷斯ぶ悄芊譃閺V義上的人工智能和狹義上的人工智能，兩者的內(nèi)容和概念也具有一定的差別，廣義上的人工智能是指像人類(lèi)一樣能夠進(jìn)行廣泛學(xué)習(xí)，并在任務(wù)上超越人類(lèi)表現(xiàn)的一種自我學(xué)習(xí)系統(tǒng)，屬于哲學(xué)范疇，廣義的人工智能容易引發(fā)各種危機(jī)，在短期內(nèi)無(wú)法實(shí)現(xiàn)。而狹義的人工智能是以計(jì)算機(jī)學(xué)習(xí)技術(shù)為基礎(chǔ)，利用大數(shù)據(jù)的強(qiáng)大算法來(lái)提供預(yù)測(cè)、診斷功能，如：聊天機(jī)器人、翻譯服務(wù)、自動(dòng)駕駛汽車(chē)等等。在狹義人工智能中，需要經(jīng)常運(yùn)用一些特定工具，如：深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)等等。人工智能被譽(yù)為第四次工業(yè)革命的核心，對(duì)于社會(huì)、個(gè)人、企業(yè)都產(chǎn)生了深刻影響，與所有技術(shù)變革相同，在人工智能技術(shù)迅速發(fā)展之后，社會(huì)上也存在兩種不同的聲音，不可否認(rèn)，人工智能技術(shù)有利有弊，但是，只要能夠科學(xué)合理地應(yīng)用，即可為社會(huì)的進(jìn)步提供便利。人工智能在催生新技術(shù)、新產(chǎn)品的同時(shí)，對(duì)傳統(tǒng)行業(yè)也具備較強(qiáng)的賦能作用，能夠引發(fā)經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)的重大變革，實(shí)現(xiàn)社會(huì)生產(chǎn)力的整體躍升。人工智能涉及的領(lǐng)域非常多，如語(yǔ)言學(xué)、機(jī)械工程、哲學(xué)、建筑工程、醫(yī)學(xué)等等，人工智能將各個(gè)學(xué)科的知識(shí)進(jìn)行了分類(lèi)、匯總，組合成包羅萬(wàn)象的新學(xué)科，因此，人工技術(shù)有著非常強(qiáng)的綜合性，從人工智能技術(shù)的發(fā)展歷程來(lái)看，從20世紀(jì)60年代到當(dāng)前，僅有幾十年的發(fā)展歷程，但是已經(jīng)取得了令人矚目的研究成果。

在社會(huì)的發(fā)展下，人們對(duì)于人工智能的需求也越來(lái)越高，利用人工智能技術(shù)，能夠促進(jìn)各個(gè)產(chǎn)業(yè)的信息化發(fā)展，在人工智能的研發(fā)、應(yīng)用過(guò)程中，能夠模仿人工作狀態(tài)，通過(guò)各種智能化操作來(lái)替代傳統(tǒng)人工手動(dòng)操作，能夠有效減少人力資源投入，減輕人為工作的強(qiáng)度，人工智能技術(shù)應(yīng)用范圍廣泛，其涉及的技術(shù)涵蓋計(jì)算機(jī)、語(yǔ)言學(xué)、大數(shù)據(jù)等各個(gè)方面，從某個(gè)角度而言，人工智能也可以看作思維技術(shù)的一種。人工智能是通過(guò)對(duì)人類(lèi)思維進(jìn)行分析，其包含的思維邏輯非常廣泛，還涉及形象思維、靈感思維的內(nèi)容，與其他技術(shù)相比，人工智能需要構(gòu)建數(shù)學(xué)邏輯模型，只有將數(shù)學(xué)模型技術(shù)結(jié)合起來(lái)，方可讓人工智能在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用中發(fā)揮出理想作用。

人工智能在電氣工程自動(dòng)化領(lǐng)域中的應(yīng)用具有幾個(gè)顯著優(yōu)勢(shì)：

第一，操作上的優(yōu)勢(shì)。與傳統(tǒng)復(fù)雜的人工操作程序相比，通過(guò)人工智能的應(yīng)用可以大大簡(jiǎn)化操作流程，這也是人工智能對(duì)電氣工程自動(dòng)化的最大貢獻(xiàn)。除此之外，通過(guò)人工智能還能夠?qū)Ω鞣N反饋數(shù)據(jù)信息作出調(diào)整，簡(jiǎn)化了操作過(guò)程，提高設(shè)備運(yùn)行穩(wěn)定性，借助人工智能，能夠?qū)Ω黜?xiàng)未知數(shù)據(jù)作出估計(jì)，提高設(shè)備運(yùn)行的抗干擾能力，讓操作人員的操作更加精確、簡(jiǎn)便。

第二，性能上的優(yōu)勢(shì)。人工智能的應(yīng)用，能夠提升電氣工程自動(dòng)化設(shè)備的性能，與傳統(tǒng)設(shè)備相比，人工智能對(duì)環(huán)境的要求并不高，基本上不會(huì)受到外部因素的影響，因此，借助人工智能技術(shù)，也大大提高了設(shè)備運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性。同時(shí)，人工智能還能夠及時(shí)捕捉故障錄波，進(jìn)行記錄和分析，如果存在異常，會(huì)及時(shí)通知操作人員，降低人員對(duì)于設(shè)備的依賴性，提高了設(shè)備的自動(dòng)化性能和整體效率。

第三，投入上的優(yōu)勢(shì)。在電氣工程自動(dòng)化領(lǐng)域中應(yīng)用人工智能技術(shù)，可以減少各種資源的投入，縮減投資成本，尤其是降低了人力和物力資源的成本，在傳統(tǒng)的發(fā)展和管理形式中，電氣工程自動(dòng)化需要投入各種各樣的設(shè)備，如變壓器、電線等等，這類(lèi)設(shè)備復(fù)雜、體積龐大，在運(yùn)行環(huán)節(jié)中，不僅需要專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員來(lái)操作，也要定期進(jìn)行維護(hù)和檢查，消耗了大量的人力資源。比起傳統(tǒng)模式，人工智能技術(shù)的應(yīng)用讓設(shè)備操作變得更加簡(jiǎn)單易行，大幅減少了人力成本的投入，應(yīng)用人工智能，讓設(shè)備的操作更加簡(jiǎn)便，也減輕了技術(shù)人員的壓力和工作量。除此之外，人工智能對(duì)于電纜設(shè)備等的要求并不高，維護(hù)和檢查工作也更加簡(jiǎn)單。

2 ?人工智能在電氣工程自動(dòng)化中的應(yīng)用

2.1 在設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)中的應(yīng)用

2.1.1 電氣設(shè)備設(shè)計(jì)

將人工智能與計(jì)算機(jī)技術(shù)結(jié)合起來(lái)，可以縮減電氣設(shè)備使用周期，也能夠提高電氣設(shè)備的設(shè)計(jì)層次，促進(jìn)電氣工程產(chǎn)業(yè)的有序發(fā)展。同時(shí)，將其應(yīng)用在控制系統(tǒng)中，能夠自動(dòng)編寫(xiě)計(jì)算機(jī)程序，實(shí)現(xiàn)了對(duì)生產(chǎn)環(huán)節(jié)各個(gè)操作流程的智能化管理，取代了傳統(tǒng)人工操作和設(shè)計(jì)的環(huán)節(jié)。電氣工程自動(dòng)化涉及的設(shè)備類(lèi)型眾多，系統(tǒng)構(gòu)成整體設(shè)計(jì)也更加復(fù)雜，對(duì)設(shè)計(jì)人員知識(shí)經(jīng)驗(yàn)、知識(shí)層次也提出了更高要求，通過(guò)人工智能的應(yīng)用，能夠?yàn)樵O(shè)計(jì)工作添磚加瓦，最大限度減少人為因素對(duì)設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)造成的不利影響，對(duì)于促進(jìn)電氣工程自動(dòng)化領(lǐng)域的有序發(fā)展具有積極作用。

2.1.2 電氣工程設(shè)計(jì)

應(yīng)用人工智能技術(shù)，可以優(yōu)化電氣工程的監(jiān)控系統(tǒng)，監(jiān)控系統(tǒng)屬于人工智能操控技術(shù)的一個(gè)重要構(gòu)成。運(yùn)用人工技術(shù)，能夠減小外部因素對(duì)監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行造成的不利影響，將傳統(tǒng)繁瑣的監(jiān)控工作轉(zhuǎn)化為快速的工作模式與流程，提高了系統(tǒng)工作效率，減少工程投入成本，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)設(shè)備的自動(dòng)化操控，大大提高了系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性和穩(wěn)定性。同時(shí)，還可以應(yīng)用人工智能來(lái)優(yōu)化系統(tǒng)總線設(shè)計(jì)思路、現(xiàn)場(chǎng)總線智能化控制，根據(jù)具體工作間隔時(shí)間、系統(tǒng)功能來(lái)進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)，減小隔離設(shè)備投入量，進(jìn)而提升企業(yè)的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益。

2.2 優(yōu)化電氣設(shè)備應(yīng)用

借助人工智能技術(shù)，還能夠優(yōu)化其中的電氣設(shè)備，與傳統(tǒng)復(fù)雜的電氣設(shè)備操作形式相比，利用人工智能技術(shù)，可以優(yōu)化時(shí)間、提升設(shè)備運(yùn)行質(zhì)量。在傳統(tǒng)的運(yùn)行模式中，如果要優(yōu)化系統(tǒng)，對(duì)技術(shù)人員的要求非常高，不僅要掌握扎實(shí)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)，還要擁有豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，且人為因素很容易受到影響，無(wú)法100%的保障優(yōu)化質(zhì)量，通過(guò)人工智能中專(zhuān)家系統(tǒng)和遺傳算法的應(yīng)用，能夠很好地解決上述問(wèn)題。例如：在電氣設(shè)備的運(yùn)行中，多數(shù)故障都是出現(xiàn)在具體的運(yùn)行過(guò)程中，然而，在運(yùn)行時(shí)故障原因、故障類(lèi)型也是不確定的，依靠人工來(lái)一一判斷、歸納，耽誤時(shí)間、效率也不高，而借助專(zhuān)家系統(tǒng)能夠預(yù)測(cè)出可能出現(xiàn)的故障，從而提供相應(yīng)的解決方案，通過(guò)這種方法可以顯著提升電氣設(shè)備的優(yōu)化效率。

2.3 提升電氣設(shè)備控制質(zhì)量

在電氣工程自動(dòng)化的迅速發(fā)展下，對(duì)于電氣設(shè)備的控制質(zhì)量也提出了更高要求，為了保障系統(tǒng)運(yùn)行的安全性和穩(wěn)定性，學(xué)界針對(duì)這一問(wèn)題投入了大量的研究精力。要控制電氣設(shè)備的運(yùn)行，需要由專(zhuān)業(yè)技術(shù)人員來(lái)負(fù)責(zé)，遵循操作流程，完全依靠人力，生產(chǎn)效率并不穩(wěn)定，針對(duì)這一問(wèn)題，應(yīng)用人工智能技術(shù)即可很好解決。在人工智能技術(shù)中，利用計(jì)算機(jī)技術(shù)可以替代部分甚至全部的人力勞動(dòng)，還能借助云技術(shù)實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程操控要求，降低了人力成本，提高資源利用率和設(shè)備控制的精準(zhǔn)性。

2.4 在電氣設(shè)備檢查中的應(yīng)用

在電氣工程自動(dòng)化中，電氣設(shè)備故障時(shí)有發(fā)生，一旦出現(xiàn)故障，就會(huì)影響正常的工程進(jìn)程，因此，針對(duì)電氣設(shè)備的檢查，也十分重要，在故障診斷中，傳統(tǒng)的診斷方法準(zhǔn)確率不高。如果要確保診斷的準(zhǔn)確率，又會(huì)花費(fèi)較長(zhǎng)的時(shí)間，耽誤正常進(jìn)度。有時(shí)，由于故障原因眾多，即便是花費(fèi)了大量的時(shí)間和精力，也無(wú)法查找到相應(yīng)故障，嚴(yán)重影響工程的處理進(jìn)度，造成了巨大損失。通過(guò)人工智能中專(zhuān)家技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用，可以迅速確定設(shè)備的故障性質(zhì)、故障類(lèi)型，并對(duì)故障區(qū)域進(jìn)行定位，再應(yīng)用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法功能來(lái)分析故障的具體原因，迅速得出故障問(wèn)題所在，提高了檢查工作的效率。

3 ?結(jié)語(yǔ)

計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)的發(fā)展為電氣工程自動(dòng)化帶來(lái)了新的生機(jī)，人工智能是在計(jì)算機(jī)、信息技術(shù)下誕生的新型產(chǎn)物，已經(jīng)成為新一輪科技革命和產(chǎn)業(yè)變革的核心驅(qū)動(dòng)力，正在對(duì)世界經(jīng)濟(jì)、社會(huì)進(jìn)步和人類(lèi)生活產(chǎn)生極其深刻的影響。將其應(yīng)用在電氣工程自動(dòng)化中，可以顯著提高產(chǎn)品性能和生產(chǎn)效率。目前，人工智能在電氣工程自動(dòng)化中的應(yīng)用解決了傳統(tǒng)技術(shù)中存在的各種問(wèn)題，避免人為因素造成的不利影響，從而為電氣工程自動(dòng)化的發(fā)展錦上添花。

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