人工智能在工業(yè)自動化控制系統(tǒng)的應用

文/謝欣岳

所謂人工智能，還被學者稱之為機器智能，其涉及的學科、領域較廣，如計算機科學、數(shù)理邏輯、語言學、控制論等，所以人工智能是多種學科相互滲透的結果。實際上，人工智能是對傳統(tǒng)計算機功能、系統(tǒng)的拓展，是對人類智慧、行為的模仿，主要基于思維模擬的方式，獲得具體的行動能力，完成對“任務”的處理。因此，將人工智能應用在工業(yè)自動化控制系統(tǒng)之中，能夠全面提高系統(tǒng)的科學性，保證控制工作的質量、效率。

1 人工智能在工業(yè)自動化控制系統(tǒng)的應用現(xiàn)狀

將人工智能應用在工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中，可以通過人工智能技術對工業(yè)進行實時控制，但是當前的應用方式需要進行優(yōu)化、改進。究其原因，當前人工智能在工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中的應用，實際上存在很多的缺陷，并不能充分發(fā)揮人工智能的優(yōu)勢。在工業(yè)系統(tǒng)化控制系統(tǒng)的設計，具有較強的復雜性，除了會涉及電磁場、電路等方面的內(nèi)容，還需要設計人員具備較豐富的知識、經(jīng)驗。然而，在傳統(tǒng)的系統(tǒng)設計中，自動化控制系統(tǒng)相對簡單，基本上只是利用工作經(jīng)驗完成設計工作，影響系統(tǒng)的整體性能。對此，將人工智能應用在工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中，可以實現(xiàn)采集、處理工業(yè)數(shù)據(jù)的目的，從而增強系統(tǒng)的整體性能，并且可以實現(xiàn)對相關數(shù)據(jù)的儲存，為后續(xù)的工作提供參考。另外，人工智能的應用，還能夠對自動化控制系統(tǒng)進行監(jiān)測，如果發(fā)現(xiàn)其中存在異常，便會立即進行預警，引導工作人員進行處理。

2 人工智能在工業(yè)自動化控制系統(tǒng)的應用方式

在科學技術高速發(fā)展的背景下，上述人工智能的應用方式，已經(jīng)不能滿足工業(yè)自動化控制系統(tǒng)的運行需求，迫切需要對傳統(tǒng)的技術方式進行創(chuàng)新，彌補控制系統(tǒng)之中存在的不足，以此充分發(fā)揮人工智能的優(yōu)勢。具體來說，將人工智能應用在工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中的方式，主要包含以下幾方面：

2.1 人工智能的模糊控制應用

一般情況下，工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中的模糊控制系統(tǒng)，主要包含五個部分，即檢測裝置、被控對象、執(zhí)行結構、輸入-輸出接口、模糊控制器。具體來說，以人工智能為基礎的模糊控制系統(tǒng)，其核心部分為模糊控制器，并且針對系統(tǒng)的動態(tài)靜態(tài)、被控對象等，分為很多不同類型的控制器。在模糊控制系統(tǒng)運行的過程中，模糊控制器會以輸入-輸出接口為依托，獲取關于被控制對象的相關數(shù)據(jù)。通過這樣的方式，模糊控制系統(tǒng)會對采集的數(shù)據(jù)，進行處理、轉化，最后以模擬信號的形式再傳遞到被控制對象中。另外，模糊控制系統(tǒng)中的執(zhí)行結構，主要包括伺服電動機、直流電動機、交流電動機等，從而能夠對各種不同的命令信號進行執(zhí)行。就被控對象來說，不僅可以是工業(yè)系統(tǒng)中的設備，也可以對自然對象進行控制，所以不確定性非常明顯。模糊控制系統(tǒng)中的檢測裝置，其功能等同于傳感器，主要負責對不同的模擬量進行轉化，所以該裝置具有較強的重要性，即影響著整個模擬系統(tǒng)的性能。

2.2 人工智能的專家控制應用

以人工智能為基礎的專家控制系統(tǒng)，其能夠優(yōu)化工業(yè)自動化控制系統(tǒng)，提高其整體的性能。簡單而言，專家控制系統(tǒng)以專業(yè)的技術、知識為依托，并結合先進的計算機系統(tǒng)而形成的實時控制系統(tǒng)。就專業(yè)控制系統(tǒng)的核心來說，即為獲取知識、表示知識，同時還包括建立知識庫、推理機制等。在設計專家控制系統(tǒng)的過程中，需要以求解機制為基礎，其模型為：U=f（E，K，I）。其中，模型中的U=（u1,u2,u3|um）；I=(i1,i2,i3|iq)；E=(e1,e2,e3|en)，而f表示系統(tǒng)中智能牌子的對應函數(shù)。根據(jù)上述的模型，并依據(jù)人工智能技術的規(guī)則，技術人員可以將系統(tǒng)中的參數(shù)輸入其中，并進行相應的計算，實現(xiàn)系統(tǒng)的推理目標。不僅如此，專家控制系統(tǒng)的相關推理，需要建立在正向推理的前提下，從而保證控制系統(tǒng)方向的準確性、合理性，發(fā)揮人工智能技術的優(yōu)勢?？傮w而言，技術人員應該利用人工智能的特點，實現(xiàn)對專家控制系統(tǒng)的設計、應用，并完成對知識源的核實、驗證。

2.3 人工智能的神經(jīng)網(wǎng)絡控制應用

在神經(jīng)網(wǎng)絡控制系統(tǒng)之中，其實際上是由多個層次組織、元件而構成的，并在大規(guī)模并行連接的方式下，形成一個全新的控制網(wǎng)絡，從而實現(xiàn)對工業(yè)環(huán)節(jié)的自動化控制目的，并充分發(fā)揮了人工智能的優(yōu)勢。同時，神經(jīng)網(wǎng)絡控制系統(tǒng)的運行，實際上還存在很多與生物神經(jīng)網(wǎng)絡相似之處，以此來對系統(tǒng)獲取的數(shù)據(jù)進行處理、分析，完成工業(yè)自動化控制系統(tǒng)的目的，甚至能夠增強數(shù)據(jù)信息處理的能力。就神經(jīng)網(wǎng)絡控制系統(tǒng)來說，其將神經(jīng)元之間的相互作用，作為數(shù)據(jù)信息處理的前提，同時實現(xiàn)系統(tǒng)中各個元件之間的分布聯(lián)系，形成一個龐大的數(shù)據(jù)網(wǎng)絡。在這一過程中，神經(jīng)網(wǎng)絡控制系統(tǒng)的運行，主要就是利用各個神經(jīng)元之間的系數(shù)演化，完成信息識別、接受任務的，進而發(fā)揮人工智能的作用，實現(xiàn)對工業(yè)生產(chǎn)環(huán)節(jié)、數(shù)據(jù)的控制。

3 結語

綜上所述，在當前工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中，人工智能已經(jīng)得到了應用，但是其技術水平、應用方式等，還有待進一步提升、優(yōu)化。所以，技術人員就需要結合自動化控制系統(tǒng)的實際需求，分析人工智能的優(yōu)勢，進而保證應用方式的合理性，提高自動化控制系統(tǒng)的性能，為工作人員的管理提供有價值的參考。總的來說，將人工智能應用在工業(yè)自動化控制系統(tǒng)中，具有較強的科學性、必要性，為工業(yè)的發(fā)展提供技術保障。