人工智能技術(shù)在電子產(chǎn)品設(shè)計中的應(yīng)用

徐朝陽 ，張亞超 ，邵淑敏

（許昌電氣職業(yè)學(xué)院，河南 許昌 461000）

電子產(chǎn)品設(shè)計的自動化、智能化發(fā)展目標(biāo)，需要使用計算機技術(shù)來代替人類的思考，通過無限接近于人類的判斷方式，做出合理、科學(xué)的判斷。人工智能技術(shù)的發(fā)展方向，也在朝著無限接近于人類思考、判斷的方向發(fā)展。但總體而言，現(xiàn)階段大多數(shù)的電子產(chǎn)品，只能使用預(yù)設(shè)的邏輯程序來判斷是否應(yīng)該做出控制動作，無法根據(jù)實際情況進行合理的判斷，所謂的智能技術(shù)，也只不過是增加了邏輯程序的數(shù)量，使其變得更加可靠。而將人工智能技術(shù)應(yīng)用在電子產(chǎn)品設(shè)計的過程中，可以實時收集相關(guān)的信息，使電子產(chǎn)品學(xué)習(xí)如何判斷數(shù)據(jù)的內(nèi)容，并根據(jù)實際情況進行調(diào)整，做出更加可靠的判斷，從而達(dá)到類似人類的思考和判斷的目的。

1 人工智能技術(shù)

現(xiàn)階段人工智能技術(shù)的應(yīng)用不僅僅是一個噱頭，其概念和框架正日益完善。人工智能技術(shù)建立在人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)之上，并由各個神經(jīng)元收集、分析、判斷、處理各種信息，各個神經(jīng)元處理的信息都有較為緊密的聯(lián)系，并以此來建立龐大的數(shù)據(jù)信息庫，使人工智能系統(tǒng)能夠根據(jù)收集的信息做出準(zhǔn)確的判斷。例如人工智能機器人在判斷前方是否存在障礙物的情況時，首先需要在數(shù)據(jù)庫中建立陰影面積的標(biāo)準(zhǔn)值，當(dāng)人工智能機器人面對障礙時，可以采集相關(guān)的信息，并對其陰影數(shù)值進行判斷，若陰影數(shù)值高于陰影面積的標(biāo)準(zhǔn)值，那么人工智能機器人會判斷面前存在障礙物[1]；其次在其判斷當(dāng)前有障礙物的情況下，則會進行移動判斷，向左方或右方尋找前進路徑，進而找出一個不存在障礙物的方向前進。同時，在繞過障礙物后繼續(xù)保持原有的前進方向。這種類似于人類的思考方式，基于大量的數(shù)據(jù)處理、判斷，通過傳感器采集大量的數(shù)據(jù)、信息，并由人工智能系統(tǒng)對其進行比對和判斷，然后由各個神經(jīng)元對信息進行處理，判斷當(dāng)前信息處理方案的優(yōu)先級，并在其中選擇優(yōu)先級最高的控制方式，從而發(fā)出更可靠的行為控制指令[2]。

2 人工智能技術(shù)在電子產(chǎn)品設(shè)計中的應(yīng)用優(yōu)勢

2.1 提升設(shè)計精度

現(xiàn)代電子產(chǎn)品設(shè)計的過程中，產(chǎn)品的工作能力基于其基礎(chǔ)參數(shù)。在設(shè)計的過程中需要根據(jù)產(chǎn)品的功能、設(shè)計需求，對各項參數(shù)進行有效的規(guī)定，并保證每一項數(shù)據(jù)信息在經(jīng)過系統(tǒng)處理后，具有較高的完整性，從而使電子產(chǎn)品的功能更加豐富，操作精準(zhǔn)度更高。在使用人工智能技術(shù)的過程中，可以有效提升數(shù)據(jù)的處理效率，從而調(diào)整參數(shù)的數(shù)值，使其具有更高的精準(zhǔn)性和全面性[3]。而在設(shè)計的過程中，人工智能技術(shù)的有效應(yīng)用，可以通過高效的數(shù)據(jù)處理方式來降低產(chǎn)品前期的研發(fā)成本。同時還能夠在設(shè)計和應(yīng)用的過程中，保持?jǐn)?shù)據(jù)、參數(shù)的一致性，從而確保電子產(chǎn)品在生產(chǎn)、使用過程中的可靠性。

2.2 操作簡潔

人工智能技術(shù)可以說是現(xiàn)代計算機技術(shù)、信息技術(shù)的集大成者，多點的數(shù)據(jù)處理方式，可以保證在電子產(chǎn)品設(shè)計的過程中盡可能多地進行模擬仿真。同時利用可視化的系統(tǒng)編輯模式，使數(shù)據(jù)的分析、處理、計算都可以使用人工智能系統(tǒng)一次性完成，在提升數(shù)據(jù)處理效率的同時，能夠進一步保證設(shè)計操作的簡便性，使電子產(chǎn)品在使用的過程中，能夠通過人工智能系統(tǒng)對各項數(shù)據(jù)進行快速高效的處理。

2.3 設(shè)計簡便

人工智能技術(shù)在使用的過程中，可以根據(jù)具體的應(yīng)用方向來建立對應(yīng)的設(shè)計模塊。根據(jù)電子產(chǎn)品設(shè)計的實際需求，針對性地調(diào)整數(shù)據(jù)處理的方向，從而有效節(jié)省系統(tǒng)空間，并確保數(shù)據(jù)的計算具有針對性。同時，人工智能系統(tǒng)本身具備的建模功能可以根據(jù)輸入的信息、數(shù)據(jù)進行自動劃分，不需要人工對其進行二次操作，甚至可以一次性生成電子產(chǎn)品的數(shù)據(jù)模型。這種由系統(tǒng)自動處理的方式，可以有效減少傳統(tǒng)電子產(chǎn)品設(shè)計過程中由流程的轉(zhuǎn)化、人員的誤差等因素所引起的問題[4]。

2.4 協(xié)同性高

現(xiàn)代電子產(chǎn)品的泛用性建立在多平臺應(yīng)用的基礎(chǔ)上，智能技術(shù)在電子產(chǎn)品設(shè)計過程中，可以使用系統(tǒng)平臺以及數(shù)據(jù)模型，對其在各個平臺上的應(yīng)用情況進行全面、同時、多點位的控制和監(jiān)督。在監(jiān)測其運行過程的同時，對該產(chǎn)品在平臺上的應(yīng)用效果進行協(xié)調(diào)處理，確保電子產(chǎn)品的功能、內(nèi)部需求滿足各個平臺的不同需求。同時，也可以將這種方式應(yīng)用到電子產(chǎn)品設(shè)計的控制過程中，通過多點位控制，協(xié)調(diào)數(shù)據(jù)的處理時間、處理方案，從而帶來一體化的控制效果和操作效果。

3 人工智能技術(shù)在電子產(chǎn)品設(shè)計中的應(yīng)用

結(jié)合當(dāng)前電子產(chǎn)品設(shè)計對人工智能技術(shù)應(yīng)用的實際情況來看，主要包括故障診斷、產(chǎn)品設(shè)計流程優(yōu)化、生產(chǎn)線控制、輔助生產(chǎn)和服務(wù)檢索、集成化控制等方面，下面對相關(guān)應(yīng)用進行具體分析。

3.1 故障診斷

電子產(chǎn)品設(shè)計的過程中，需要根據(jù)產(chǎn)品的用途、使用方向來建立有效的控制系統(tǒng)，確?？刂葡到y(tǒng)能夠及時處理電子產(chǎn)品收集的各項信息，從而使控制系統(tǒng)能夠精準(zhǔn)、快速地應(yīng)對每一條數(shù)據(jù)信息，并下達(dá)控制指令，使電子產(chǎn)品充分發(fā)揮作用。在電子產(chǎn)品出現(xiàn)故障的情況下，僅僅依賴異常數(shù)據(jù)、設(shè)計人員的經(jīng)驗對其進行檢測和維修存在較大的難度。一方面，現(xiàn)代電子產(chǎn)品的集成化發(fā)展趨勢，使其內(nèi)部構(gòu)造具有極高的復(fù)雜性，功能越多零部件越多，診斷的精準(zhǔn)性就會有所下降。另一方面，現(xiàn)代電子產(chǎn)品往往用微型的設(shè)備來處理巨量的數(shù)據(jù)信息，因此診斷的難度較高。在應(yīng)用人工智能技術(shù)的過程中，可以利用人工智能算法、神經(jīng)學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)，對電子產(chǎn)品設(shè)計過程中存在的問題進行全方位的分析，并在不斷學(xué)習(xí)、分析、完善的過程中，使人工智能技術(shù)診斷電子產(chǎn)品故障的準(zhǔn)確率有效提升[5]。這一點在智能醫(yī)療器械上有所體現(xiàn)，例如某款腫瘤分析器械，經(jīng)過大范圍的實驗樣本收集，在人工智能技術(shù)以及神經(jīng)學(xué)習(xí)網(wǎng)絡(luò)的支持下，其對腫瘤的診斷結(jié)果越來越準(zhǔn)確。在電子產(chǎn)品的故障診斷過程中，人工智能技術(shù)也可以通過對應(yīng)的實驗樣本學(xué)習(xí)方法不斷完善故障診斷的算法，并對算法、數(shù)據(jù)信息進行有效處理，從而提升故障診斷的準(zhǔn)確性，并有效地提升設(shè)備的自主診斷能力，從而進一步提升電子設(shè)備的可靠程度。

3.2 產(chǎn)品設(shè)計流程優(yōu)化

隨著現(xiàn)代科技水平的提升，市場對電子產(chǎn)品的要求變得越來越高，在專業(yè)化、集中化發(fā)展的過程中，電子產(chǎn)品的設(shè)計需要通過長年累月的經(jīng)驗、數(shù)據(jù)積累，如此才能設(shè)計出滿足社會市場實際需要的產(chǎn)品。因此，產(chǎn)品設(shè)計過程中的成本支出也是電子產(chǎn)品企業(yè)最頭痛的問題。在使用人工智能技術(shù)的過程中，可以結(jié)合信息采集系統(tǒng)、控制網(wǎng)絡(luò)對設(shè)計流程進行有效的優(yōu)化。根據(jù)實際的設(shè)計需求做出異構(gòu)型、集成型等不同的技術(shù)體系。這些體系在電子產(chǎn)品設(shè)計的過程中，可以根據(jù)電子產(chǎn)品的主要開發(fā)方向，對設(shè)計過程中產(chǎn)生的各項數(shù)據(jù)進行深入挖掘，從而保證有效數(shù)據(jù)符合電子產(chǎn)品的設(shè)計基準(zhǔn)。并在此基礎(chǔ)上，對后續(xù)的設(shè)計方案、規(guī)劃方案進行有效的融合。再利用人工智能技術(shù)針對電子產(chǎn)品的設(shè)計流程、設(shè)計參數(shù)進行快速、全過程的模擬，并結(jié)合各項數(shù)據(jù)建立產(chǎn)品模型，將其應(yīng)用到仿真系統(tǒng)中，全面模擬電子設(shè)備在實際使用過程中的工作情況[6]；從而讓設(shè)計人員在前期設(shè)計中，根據(jù)人工智能系統(tǒng)反饋的各項參數(shù)、模擬數(shù)據(jù)進行查證，了解電子產(chǎn)品設(shè)計過程中可能存在的問題，并有效節(jié)省前期的研發(fā)成本。最后，人工智能技術(shù)還可以對設(shè)計流程進行智能化的調(diào)整，并進一步提升設(shè)計過程、參數(shù)、控制方法的精準(zhǔn)性。

3.3 生產(chǎn)線控制

在自動化控制體系中，對生產(chǎn)線的自動化控制已經(jīng)非常成熟，通過自動化控制系統(tǒng)，對生產(chǎn)線的各個終端操作設(shè)備進行精準(zhǔn)控制，使其能夠根據(jù)中央系統(tǒng)下達(dá)的指令調(diào)整生產(chǎn)線，從而滿足生產(chǎn)線對安全、產(chǎn)量、能源消耗等不同要素的生產(chǎn)需求。使用以人工智能技術(shù)為基礎(chǔ)的電子產(chǎn)品，可以進一步提升生產(chǎn)線控制的精準(zhǔn)度，同時還可以調(diào)整控制策略的合理性、協(xié)調(diào)性。人工智能系統(tǒng)在生產(chǎn)線操作的過程中，可以統(tǒng)一分析生產(chǎn)線工作時所產(chǎn)生的各種數(shù)據(jù)，并對其進行定位和精準(zhǔn)處理。無論生產(chǎn)線在哪一個階段產(chǎn)生操控需求，人工智能技術(shù)都能夠根據(jù)對應(yīng)的數(shù)據(jù)模型進行精準(zhǔn)的定位，從而精準(zhǔn)模擬人工控制的方式，合理控制生產(chǎn)線，最大化地保障生產(chǎn)線的可靠生產(chǎn)。同時，不同生產(chǎn)線的操控體系具有一定的差別，在利用人工智能技術(shù)的過程中，可以進一步完善對生產(chǎn)線的監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，并通過不同機構(gòu)、傳感器對生產(chǎn)線的數(shù)據(jù)進行及時處理，從而有效提升對生產(chǎn)線數(shù)據(jù)的整體操控水平。

3.4 輔助生產(chǎn)，服務(wù)檢索

現(xiàn)代電子產(chǎn)品設(shè)計的過程中，功能以及設(shè)備的操控存在一體化的發(fā)展趨勢，利用其本身的自動化、智能化技術(shù)，電子產(chǎn)品可以對各種數(shù)據(jù)進行自主優(yōu)化，輔助用戶做出對應(yīng)的決策。針對現(xiàn)代電子產(chǎn)品智能化應(yīng)用比較深入的生產(chǎn)、服務(wù)而言，產(chǎn)品的智能化水平、服務(wù)的有效性對于提升電子產(chǎn)品的受歡迎程度具有十分重要的意義。在此過程中，人工智能技術(shù)可以有效提升電子產(chǎn)品給出的決策、服務(wù)的精準(zhǔn)性，在滿足用戶實際需求的同時，根據(jù)用戶的實際使用情況進行綜合的評估和調(diào)整，從而在原有數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上對用戶的需求進行預(yù)測，為電子產(chǎn)品的進一步功能拓展提供可靠支持。這種方式有些類似于鴻蒙手機系統(tǒng)的自我優(yōu)化，電子產(chǎn)品使用人工智能技術(shù)，可以對用戶的使用習(xí)慣、使用方向進行分析和檢索，從而針對用戶的需求來進一步拓展電子產(chǎn)品的功能，進而使電子產(chǎn)品獲得發(fā)展、更新的空間[7]。并且在此基礎(chǔ)上，可以對電子產(chǎn)品在設(shè)計過程中存在的問題進行有效的檢索和分析，建立對應(yīng)的產(chǎn)品管控策略，確保電子產(chǎn)品的前期設(shè)計符合其在未來進入市場后的應(yīng)用效果，也能夠使設(shè)計人員在后續(xù)的設(shè)計和規(guī)劃過程中獲得人工智能的有效輔助[8]。

3.5 集成化控制

智能技術(shù)在電子產(chǎn)品中的應(yīng)用，不僅僅需要對各項數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一的分析、判斷和處理，還需要根據(jù)實際的使用場景對電子產(chǎn)品的應(yīng)用范疇、應(yīng)用效果進行聯(lián)動處理，進一步優(yōu)化其工作效果，從而滿足現(xiàn)代市場對高科技產(chǎn)品的實際需求[9-10]。集成化控制是基于計算機、主控平臺、各個控制終端構(gòu)成的控制平臺，在使用人工智能技術(shù)的過程中，可以對電子產(chǎn)品所搜集的各項數(shù)據(jù)進行綜合化分析、判斷和處理。在對數(shù)據(jù)信息進行全過程處理的同時，還可以根據(jù)電子產(chǎn)品的實際使用情況進行全面的控制和管理，在確保電子產(chǎn)品正常工作的基礎(chǔ)上，通過集成化控制來豐富電子產(chǎn)品的用途，拓寬其使用范圍，使電子產(chǎn)品的各項功能、參數(shù)得以有效應(yīng)用，并提升電子產(chǎn)品的可靠性。

4 人工智能技術(shù)的未來發(fā)展趨勢

隨著社會需求的不斷增長，電子產(chǎn)品更新?lián)Q代的速度變得越來越快，但同時也帶來了極高的研發(fā)難度。為了進一步確保電子產(chǎn)品設(shè)計的有效性，我國企業(yè)開始逐步將人工智能技術(shù)應(yīng)用到電子產(chǎn)品的設(shè)計過程中。而從電子產(chǎn)品控制的角度上來講，人工智能技術(shù)的應(yīng)用是電子產(chǎn)品未來發(fā)展的必然趨勢。依賴于人工智能技術(shù)體系，電子產(chǎn)品的設(shè)計可以得到更加科學(xué)、可靠的指導(dǎo)，在豐富產(chǎn)品功能的同時，可以使設(shè)計過程變得更加可控，從而避免設(shè)計階段可能出現(xiàn)的產(chǎn)品漏洞和問題，使電子產(chǎn)品的設(shè)計和發(fā)展變得更加規(guī)范，能夠有效適應(yīng)市場的發(fā)展需求。

5 結(jié)語

綜上所述，人工智能技術(shù)在電子產(chǎn)品設(shè)計中的應(yīng)用，可以擴展電子產(chǎn)品的功能和使用范圍，在提升電子產(chǎn)品價值的同時，進一步完善電子產(chǎn)品的控制邏輯，從而有效保障電子產(chǎn)品的設(shè)計質(zhì)量，為電子產(chǎn)品的發(fā)展與完善提供技術(shù)上的可靠支持。