人工智能技術(shù)在機械電子工程領(lǐng)域的應(yīng)用

牛偉明

（河南工學院，河南 新鄉(xiāng) 453000）

0 引言

在以科技為核心驅(qū)動力的基礎(chǔ)背景下，人工智能技術(shù)被廣泛應(yīng)用于人們的工作、學習以及生活中，例如智能機器人、電動汽車的自動駕駛技術(shù)等。但就目前的實際情況而言，人工智能技術(shù)的在整體中的表現(xiàn)形式較為單一，如某個“非智能”系統(tǒng)中實現(xiàn)某一節(jié)點的自動化運轉(zhuǎn)，沒有形成完整的人工智能運轉(zhuǎn)系統(tǒng)。機械工程是現(xiàn)代人們生產(chǎn)生活的物質(zhì)基礎(chǔ)，傳統(tǒng)的機械工程均需人工直接操作，相比人工智能技術(shù)在機械工程中的應(yīng)用，人工操作的效率及水平均無法達到精細化管理的要求[1]。而人工智能技術(shù)的應(yīng)用不僅可以解放雙手，還能發(fā)揮出機械系統(tǒng)的最大產(chǎn)能。

1 機械電子工程及人工智能

1.1 機械電子工程

機械電子工程是機械工程與自動化技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，在實際的機電產(chǎn)品和系統(tǒng)設(shè)計、制造等行業(yè)中應(yīng)用廣泛，機械電子工程雖只是機械工程的一個研究方向，但機械電子工程發(fā)展至今，已經(jīng)成為集機械制造、電子工程和計算機科學等領(lǐng)域于一身的跨領(lǐng)域?qū)W科，其主要包含了7大類核心技術(shù)，分別為機械技術(shù)、電子技術(shù)、自動控制技術(shù)、檢測傳感技術(shù)、信息處理技術(shù)、伺服驅(qū)動技術(shù)及系統(tǒng)總體技術(shù)[2]。與傳統(tǒng)的機械工程相比，機械電子工程具有以下兩點優(yōu)勢：①絕大部分的機械電子產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)組成相對簡單，沒有復雜的運動部件，而電子元件通常較小，因此機械電子產(chǎn)品的物理體積通常較小，相比于傳統(tǒng)的笨重型機械面貌，機械電子產(chǎn)品在減少占地面積的同時也提高了產(chǎn)品性能。②現(xiàn)階段的機械電子工程在生產(chǎn)過程中，能夠根據(jù)實際情況來設(shè)計工程方案，能夠更加科學合理的落實在生產(chǎn)線中，為我國工業(yè)化的進一步發(fā)展提供基礎(chǔ)。

1.2 人工智能

人工智能是研究使計算機來模擬人的某些思維過程和智能行為的新興技術(shù)，近年來發(fā)展迅猛，涵蓋了計算機科學、思維科學、心理學、哲學和語言學等幾乎所有的自然科學和社會科學，其中思維科學是人工智能技術(shù)的理論基礎(chǔ)，人工智能技術(shù)是思維科學的實踐應(yīng)用，人工智能從1956年首次提出到發(fā)展至今，理論日益完善，技術(shù)逐漸成熟，要想更好的發(fā)展，就不能僅僅局限在邏輯思維上，還需要與形象思維、靈感思維等多方面因素相融合，其實際應(yīng)用通俗來說，人工智能的主要作用是代替需要人類智能才能完成的復雜工作[3]。

相比于傳統(tǒng)的機械制造行業(yè),在結(jié)合了人工智能技術(shù)后，可大幅提高工業(yè)生產(chǎn)和制造的數(shù)量與精度，并且人工智能技術(shù)擁有高效的自我學習能力，在生產(chǎn)過程中可不斷學習，不斷完善生產(chǎn)流程的細節(jié)，使得系統(tǒng)呈現(xiàn)出更加完美的適應(yīng)性，高效、穩(wěn)定地完成生產(chǎn)工作。

2 人工智能與機械電子工程的發(fā)展

2.1 人工智能的發(fā)展

人工智能理論最早是于17世紀中期出現(xiàn)的，在這一時期中，國外科學家發(fā)明出來了世界上首臺計算機。當時這臺計算機的出現(xiàn)足以轟動全球，首臺計算機的外形是非常龐大的，能夠進行簡單地運算工作，是打開網(wǎng)絡(luò)新時代的重要基礎(chǔ)。在進入到20實際后，國際召開了第五屆國際人工智能聯(lián)合會議，本次會議結(jié)束后，各國大幅提高對人工智能技術(shù)的重視程度，使得人工智能進入了飛速發(fā)展的階段[4]。21世紀初期，互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)在全世界范圍內(nèi)普及，在這樣的科技環(huán)境下，人工智能技術(shù)的發(fā)展勢頭更為迅猛，范圍更為廣泛。就目前而言，人工智能技術(shù)的應(yīng)用落實，極大地便利了人們的日常生活，也讓工業(yè)生產(chǎn)企業(yè)獲得了巨大的經(jīng)濟效益，對于促進企業(yè)發(fā)展有著不可或缺的作用。

2.2 機械電子工程的發(fā)展歷史

機械電子在我國發(fā)展的時間相對較晚，我國最早的機械電子工程主要是以人力資源為動力，企業(yè)在開展生產(chǎn)時，需要耗費大量的資金用于人力資源上，對于企業(yè)的整體收益來說有著巨大的影響。企業(yè)為了獲取最大的經(jīng)濟效益，提升企業(yè)效益，就必須要與時俱進，轉(zhuǎn)變自身企業(yè)的生產(chǎn)模式，向機械工業(yè)方向進行發(fā)展。機械電子工程在發(fā)展階段中，逐漸形成了流水線作業(yè)模式，能夠確保機械生產(chǎn)的質(zhì)量有效提升，機械設(shè)備的引用大大降低了人力資源的投入，增加了企業(yè)生產(chǎn)的效率[5]。但是在這個階段，暴露出來的問題還是非常多的，流水線作業(yè)模式無法保障每一個產(chǎn)品的質(zhì)量，同一批次的產(chǎn)品中，經(jīng)常會出現(xiàn)一部分不合格產(chǎn)品。隨著時代的快速發(fā)展，我國現(xiàn)階段的電子工程生產(chǎn)中，人工智能技術(shù)有了更大的應(yīng)用空間，機械電子工程的發(fā)展促使產(chǎn)品能夠有效的與市場進行對接，進而有效的滿足了人們對于機械生產(chǎn)的需求，企業(yè)對于機械電子工程技術(shù)的重視程度不斷提升，既滿足了企業(yè)自身的經(jīng)濟效益，也有效的奠定了企業(yè)在市場中的競爭地位。

3 人工智能技術(shù)在機械電子工程中的應(yīng)用

3.1 關(guān)系概述

傳統(tǒng)機械電子工程系統(tǒng)在進行信息描述過程中，很難有效的提升信息傳輸?shù)臏蚀_性和精密性，導致在機械電子工程生產(chǎn)過程中，生產(chǎn)出來的產(chǎn)品很難有效的保障質(zhì)量要求。隨著人工智能技術(shù)的應(yīng)用，信息處理的效率越來越高，能夠較為精確的提供準確的信息數(shù)據(jù)。人工智能技術(shù)與機械電子工程之間進行結(jié)合，能夠最大程度山上的促進信息數(shù)據(jù)的處理效率，提高信息傳輸?shù)姆€(wěn)定性，解決機械電子工程技術(shù)傳輸?shù)臅r效性，解決了傳統(tǒng)信息傳輸過程中的不穩(wěn)定問題。由此可見，人工智能技術(shù)與機械電子工程結(jié)合是時代發(fā)展的必要環(huán)節(jié)，是未來發(fā)展的主要趨勢[6]。

3.2 利用模糊推理系統(tǒng)分析機械電子工程的數(shù)據(jù)

最近幾年來，我國的電子信息技術(shù)發(fā)展已經(jīng)成熟，有了完善的運行模式，人工智能技術(shù)也已經(jīng)滲透到了機械電子工程當中。人工智能是通過模擬人類的思想和工作模式而運行的，具有模糊推理系統(tǒng)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。人工智能技術(shù)應(yīng)用到機械電子工程領(lǐng)域中，能夠更好的分析生產(chǎn)數(shù)據(jù)。在分析的過程中，人工智能將模糊系統(tǒng)的理論基礎(chǔ)以及模糊推理系統(tǒng)進行有機融合，在此基礎(chǔ)上設(shè)計出具體的數(shù)據(jù)。模糊系統(tǒng)自身具有一定的推理能力和對模糊信息的處理能力，能夠勝任機械電子自動化生產(chǎn)過程中數(shù)據(jù)的處理工作。該技術(shù)模式的應(yīng)用，有效的提升了生產(chǎn)的質(zhì)量。模糊推理系統(tǒng)通過模仿人類的大腦信息來進行信息的處理推斷，通過計算機語言將數(shù)據(jù)準確的表述出來。隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展完善，機械電子工程數(shù)據(jù)的處理能夠更加的快速便捷，可以遵循函數(shù)的處理方式來進行信息的儲存。但是就目前的應(yīng)用現(xiàn)狀來看，模糊推理模式在應(yīng)用上還存在一定的問題，該模式與機械電子工程系統(tǒng)之間的連接不固定，計算數(shù)據(jù)的能力較弱，在運用中受到的限制相對較多[7]。

3.3 利用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)儲存機械電子工程的數(shù)據(jù)

神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是人工智能系統(tǒng)中的重要組成部分之一，在生產(chǎn)過程中，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可以自動識別信號，并對所識別信號進行分析和推理，使得機械電子工程的系統(tǒng)能準確高效的識別數(shù)據(jù)并儲存，從而使機械電子工程的生產(chǎn)水平和智能化水平得到了有效的提升。

迷糊推理系統(tǒng)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)對于機械電子工程領(lǐng)域的發(fā)展都起到了極大的促進作用，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)函數(shù)能夠?qū)⒛：评硖幚磉^的數(shù)據(jù)連接起來，通過一些數(shù)學算法來對處理過的信息數(shù)據(jù)進行再處理，進而形成一套完整的機械電子數(shù)據(jù)。

4 結(jié)語

現(xiàn)階段，我國對于機械電子工程領(lǐng)域的重視程度加深，傳統(tǒng)的機械電子生產(chǎn)領(lǐng)域中，存在的問題還是較多的，為了有效的解決和改善生產(chǎn)模式，就必須要不斷的融合先進的科學技術(shù)。人工智能技術(shù)發(fā)展至今，已經(jīng)逐漸的趨于成熟，將人工智能技術(shù)應(yīng)用在機械電子工程領(lǐng)域中，能夠有效的提升該領(lǐng)域的作業(yè)模式，提升生產(chǎn)環(huán)節(jié)的自動化程度。技術(shù)人員在實際操作過程中，要能夠結(jié)合兩種方式之間的優(yōu)點，促進我國機械電子工程領(lǐng)域的進一步發(fā)展。