人工智能技術在機械電子工程中的應用

王艷平

【摘 要】隨著我國科技水平的逐步提升，人工智能技術在機械電子工程等領域得到廣泛應用。依托人工智能技術，可顯著提升機械電子工程的發(fā)展水平。為充分發(fā)揮人工智能技術在機械電子工程領域的作用，要求相關人員明確人工智能技術的優(yōu)勢及其類型，結合機械電子工程的特征，較好地實現人工智能技術在機械電子工程中的科學合理應用，為我國社會經濟發(fā)展提供助力。文章闡述了人工智能技術、機械電子工程的內涵，分析了人工智能技術在機械電子工程中應用的必要性，探討了人工智能技術在機械電子工程中的實際應用。

【關鍵詞】人工智能技術;機械電子工程;自動化

【中圖分類號】TP18 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-0688（2022）03-0074-03

0 引言

隨著我國工業(yè)化、城市化進程的不斷推進，社會大眾對各式各樣產品的需求量逐年增加。在工業(yè)化發(fā)展進程中，機械電子工程技術發(fā)揮的作用日益凸顯，同時對技術的應用提出了越來越高的要求。機械電子工程涉及多個學科領域，而自動化機械制造則是其中的重中之重，相較于傳統(tǒng)機械制造，基于自動化技術控制的機械設備可顯著提升生產效率。與此同時，隨著科學技術的不斷進步，人工智能技術也得到了長足的發(fā)展。作為一項新興的事物，人工智能技術表現出突出的綜合性特征，主要涉及計算機科學、生理學、社會學等多個學科領域。近年來，針對人工智能的相關研究不斷深入開展，主要涉及專家系統(tǒng)、機器視覺等研究方向。但無論是針對哪個方向進行研究，都表現出一些共同的基本特征，就是實現機器自主學習及提升自動化控制水平[1]。針對人工智能技術開展深入研究，并將其應用于機械電子工程中，不論是對于促進人工智能技術的發(fā)展，拓寬其應用范圍，還是實現機械電子工程技術的創(chuàng)新，進一步提升機械生產效率及質量，都有著十分重要的現實意義。因此，本研究將對人工智能技術在機械電子工程中的應用進行探索。

1 人工智能技術概述

人工智能技術，指將信息技術與人工智能理論有效融合，并融入心理學、社會學、哲學等學科，以表現出突出應用價值的綜合技術。人工智能技術不僅可在眾多行業(yè)和領域推動相關科學、技術及產品質量的提升，還可對人們的思維、意識、智力等形成不同程度的影響，這是因為長期以來，眾多科學研究、工程計算都是通過人腦進行計算處理的，而通過人工智能技術，則可直接在計算機中開展復雜問題的處理，同時可提高處理速度及保證處理結果的準確性，而這些顯然是人腦無法比擬的，因而如今人工智能技術可代替人腦的大部分功能。此外，人工智能技術可以獲取相應的知識學習策略，進而在面臨類似問題時，利用經驗、知識處理類似的問題，基于此，通過對一系列經驗、規(guī)律的全面總結，將推動經驗、知識的創(chuàng)新發(fā)展，并使經驗、知識變得更具操作性，而不局限于依賴計算機方面積累的經驗，進一步實現由量變向質變的創(chuàng)新發(fā)展[2]。

2 機械電子工程概述

機械電子工程，也稱為機電一體化技術，其是以大規(guī)模集成電路、微電子技術高度發(fā)展，并向機械傳統(tǒng)工業(yè)領域不斷滲透，以機械、電子技術成功結合的現代工業(yè)為基礎，將機械技術、信息技術、電子技術、傳感測試技術等有機融合并綜合應用的技術。機械電子產品在如今的生產生活中已得到廣泛應用，與傳統(tǒng)機械結構產品相比，機械電子產品結構不僅趨于簡單化，還具備較高的自動化水平，很好地彌補了傳統(tǒng)機械在運行中存在的不足，助力機械行業(yè)有序、健康發(fā)展。近年來，機械電子工程得到越來越多企業(yè)的青睞。在實際應用中，機械電子工程可實現對生產流水線的優(yōu)化升級。此外，我國信息技術的不斷發(fā)展，為機械電子工程的發(fā)展創(chuàng)造了有利。條件為使機械電子工程在新時代得到進一步發(fā)展，要求將機械電子工程與信息技術有機融合。比如，推進機械電子工程與人工智能技術的融合發(fā)展，提升機械電子工程發(fā)展水平[3]。機械電子工程構成要素如圖1所示。

3 人工智能技術在機械電子工程中應用的必要性

3.1 為機械電子工程提供新型理論的計算方法

在技術應用實踐中，鑒于機械電子工程技術的特殊性，在應用人工智能技術時會出現一些不穩(wěn)定的狀況。因此對于人工智能技術在機械電子工程中的應用，應確立人工智能技術與機械電子工程相互間的構圖關系，為此要開展大量的計算及數據采集，同時要持續(xù)性地開展數據分析，進而確立相應的關系。在這一過程中，一般會采用理論分析法、實踐分析法、物理方程式計算法等方法，對其關系予以定量分析。因此，優(yōu)化數學研究計算方法，可讓計算結果更符合實際情況，保證技術的優(yōu)化應用。通常，可構建起較為復雜的神經網絡及模糊邏輯系統(tǒng)模型，依托這兩種模型和借助人腦模擬方法，推進語言信息處理與系統(tǒng)的有效融合，進而讓系統(tǒng)依托規(guī)則、方法達成信息儲存的目的。因為神經網絡的輸出計算公式取決于神經元數量，所以倘若神經元網絡分布范圍廣泛，將會形成海量的計算量，進而會增加計算機的計算時間及計算難度[4]。

3.2 優(yōu)化機械電子工程核心理念

如今，機械電子工程技術已在越來越多領域得到應用。盡管該技術難以滿足當前諸多領域的實際需求，并且在現場工作中存在諸多不確定性，但是針對一些系統(tǒng)的輸入輸出，可引入人工智能技術對其予以優(yōu)化。機械電子工程系統(tǒng)可經由網絡系統(tǒng)，基于實際情況對人腦結構進行模擬，進而獲取相應的分析結論，自主識別項目運行中的各種安全隱患問題，保障機械電子工程技術的有序健康發(fā)展。為此，機械電子工程技術應緊隨社會發(fā)展腳步，為未來的技術革新及技術融合提供先進的技術理念。

3.3 實現對系統(tǒng)內部信號的自動識別

在機械電子工程技術發(fā)展過程中，人工智能技術可基于現場實際情況及機械電子工程系統(tǒng)內的數據運行狀況，識別系統(tǒng)中一系列信號傳輸的數據類型，并對這些數據開展處理與分析，讓系統(tǒng)掌握數據的運行狀況，提升數據信息處理的效率及準確性。在這過程中，依托人工智能技術構建的機械電子工程系統(tǒng)，可提升不同系統(tǒng)的運行效率，使系統(tǒng)的內容和生產使用空間得到有效拓寬。11DB304A-248A-41AC-9ED3-FBF118DAE29E

4 人工智能技術在機械電子工程中的實際應用

4.1 在電子控制及自動化中的應用

在人工智能技術實踐應用中，如何將其用于代替人工操作是現階段研究人員面臨的一大挑戰(zhàn)。這是因為不管是在技術層面，還是在信息處理層面，人工智能技術與人為操作都存在極大的差異。在技術層面，人為操作側重于通過軟硬件、自動控制平臺等途徑開展操作，而人工智能技術強調通過推進對信息數據的加工處理，讓軟件與硬件有機融合，進一步獲取準確的信息處理結果。此外，人工智能技術可有效彌補人為操作在軟件設計上的不足，使軟件設計不再一味遵循以往的動態(tài)方程，讓操作流程得到極大的優(yōu)化。比如，在生產實踐中，可依托對設備應答時間的對比，評定生產中存在的不足，提升生產的智能化水平。在智能化生產實踐中，需要各項技術的相互配合，具體包括專家控制系統(tǒng)技術、綜合智能控制技術等。其中，專家控制系統(tǒng)技術不僅包含各類專家在一系列生產實踐中總結的經驗成果，還可適應復雜多變的生產環(huán)境，幫助生產人員解決在生產實踐中面臨的各種問題。專家控制系統(tǒng)技術的應用還具有其他諸多應用優(yōu)勢。比如，在專家控制系統(tǒng)技術下將不會出現需要專家才能解決的問題[5]。

4.2 在電子信息處理中的應用

隨著人工智能技術在人們生產生活中的廣泛應用，人工智能技術與人們日常生活的聯系越來越緊密。憑借在信息加工處理中的突出優(yōu)勢，人工智能技術在如今的信息加工處理方面得到廣泛應用。比如，人工智能技術可憑借自身的自主學習能力，對信息予以監(jiān)督控制，對自身存在威脅的信息可實現自動查殺，依托一系列殺毒軟件開展信息安全維護，提升自身的防御能力，對相關信息予以加密處理，保障信息安全。隨著互聯網的廣泛普及，鑒于互聯網平臺的開放性、共享性，網絡信息極易面臨泄漏風險。所以，在開展網絡信息傳輸共享過程中，應注重對信息進行分類，并將一類信息整合成一組關鍵字，保證其搜索方式的合理性。人工智能技術可有效解決這一問題，以美國科技企業(yè)“谷歌”為例，“谷歌”通過利用人工智能技術很好地開展了對用戶心理需求的分析處理，進而對用戶對應需求的相關事物進行分類推薦，為用戶生活創(chuàng)造了極大便利。與此同時，“谷歌”秉持共享理念，網絡平臺的資源對每位用戶均是開放的，所以用戶在下載自身所需資源過程中，不僅能獲取良好的下載體驗，還可感受到自身的主人翁地位。信息時代，人們每天要面對海量繁雜的信息，這對人們的信息甄別能力提出了極高的挑戰(zhàn)。在人工智能技術支持下，可幫助人們高效、便捷地甄別各類信息，幫助人們迅速尋找到自身需要的信息。通過推進人工智能技術與機械電子工程的有效融合，可實現對生產實踐中產生的數據的系統(tǒng)性分析。以模糊系統(tǒng)為例，該系統(tǒng)在數據理論支持下，通過與所設計特定數據相結合，可實現對相關細節(jié)模糊數據的針對性處理。將模糊系統(tǒng)引入機械電子工程中，可對大批量數據開展分類處理，提煉有價值的生產信息，進而為機械產品生產提供有力支持。模糊系統(tǒng)為人工智能技術的一大體現，其可通過對人腦的模擬對信息進行推理、判斷，并借助計算機語言表達呈現。研究顯示，在網絡體系結構環(huán)境下，機械電子工程數據處理不斷趨近于連續(xù)函數，同時可通過函數處理方法存儲信息。但需要注意的是，模糊系統(tǒng)還有待進一步改進，比如應用模糊系統(tǒng)對電子設備的配置提出了較為嚴格的要求，同時在實際處理中其準確性、穩(wěn)定性很難得到充分保證。

4.3 在生產智能化中的應用

將人工智能技術應用于機械電子工程中，可推進制造工藝智能化發(fā)展，提升計劃排產、生產協同、設備連接等環(huán)節(jié)的智能化水平。近年來，在人工智能技術的支持下，我國不斷加強對新型智能控制系統(tǒng)、傳感識別系統(tǒng)等的建設，并加大了對工業(yè)機器人、自動化成套生產線等的應用力度，進而構建起更為成熟的智能制造體系，使智能制造基地不斷向國際化方向發(fā)展。比如，由“海爾”研發(fā)推出的COSMO平臺，可實現大規(guī)模生產與個性化定制的有效結合;“酷特”基于C2模式，讓客戶與工廠直接對接，實現線上下單，線下享受服務，顯著提升了客戶的滿意度;“雙星”將發(fā)展重點聚焦于人工智能、高端制造領域，通過打造數字化車間、智能工廠，切實推進石油化工、鋼鐵、紡織、橡膠、汽車等傳統(tǒng)產業(yè)制造工藝的智能化發(fā)展。

4.4 在開拓機械電子市場中的應用

人工智能技術的應用對機械電子工程行業(yè)的發(fā)展起著重要的推動作用，不僅可以提升生產質量、效率，還可以滿足市場的多元化需求。比如，在如今的人工智能市場中，電視、洗衣機、掃地機器人等均實現了智能化發(fā)展，以智能手機為代表的一系列產品，不僅帶動了其他行業(yè)的發(fā)展，還對人們的生產生活帶來了極大的影響。鑒于此，機械電子工程企業(yè)應結合市場發(fā)展情況，明確人工智能技術及機械電子工程的特征，強化對相關人員的針對性教育和培訓，合理應用人工智能技術為企業(yè)開拓市場[6]。

5 結束語

隨著現代社會的不斷發(fā)展，人們對機械電子工程的發(fā)展提出了更為嚴格的要求。針對現階段機械電子工程發(fā)展中面臨的諸多問題，通過引入人工智能技術，不僅有助于革新機械電子工程的發(fā)展理念，還可提升信息采集、分析、處理的準確性，為自動化控制提供有力支持，進而不斷提升產品的生產質量、效率。鑒于此，相關人員應圍繞如何更有效推進人工智能技術在機械電子工程中的應用進行探索研究，加大對人工智能技術的研究力度，強化將人工智能技術引入機械電子工程中的意識，積極促進機械電子工程行業(yè)的有序健康發(fā)展。

參 考 文 獻

[1]夏再鵬，劉曉亮，馬良花，等.人工智能技術在機械電子工程領域的應用[J].南方農機，2019，50（18）：3.

[2]劉皓若，詹鑫毅.人工智能技術在機械電子工程領域的應用[J].信息系統(tǒng)工程，2020（12）：79-80.

[3]穆柄廷.人工智能技術在機械電子工程領域的應用[J].計算機產品與流通，2020（10）：119.

[4]肖寧.人工智能技術在機械電子工程領域的應用[J].中國設備工程，2021（6）：23-24.

[5]史宏，王澤松，李曉巖，等.人工智能技術與機械電子工程領域融合及應用研究[J].信息與電腦（理論版），2020，32（14）：157-159.

[6]楊亞寧.人工智能技術在機械電子工程領域中的運用價值[J].輕紡工業(yè)與技術，2020，49（6）：67-68.11DB304A-248A-41AC-9ED3-FBF118DAE29E