電子信息工程中的智能技術(shù)應(yīng)用

馬元芝

（山東省德州市慶云縣渤海路街道辦事處，山東 德州 253700）

0 引 言

智能化技術(shù)在應(yīng)用過程中的操作十分便捷，具有極快的計(jì)算速度和較高的準(zhǔn)確率，只需要對(duì)正確的公式和程序進(jìn)行設(shè)計(jì)，計(jì)算機(jī)就能夠根據(jù)事先設(shè)計(jì)的程序完成運(yùn)轉(zhuǎn)，高效處置各項(xiàng)數(shù)據(jù)。電子信息工程往往會(huì)涉及多元化的數(shù)據(jù)處理和計(jì)算演算，通過將智能化技術(shù)應(yīng)用其中，能夠進(jìn)一步提高電子信息技術(shù)的應(yīng)用效率和應(yīng)用質(zhì)量，最終實(shí)現(xiàn)電子信息工程的創(chuàng)新發(fā)展。

1 智能技術(shù)

1.1 智能技術(shù)概述

智能化技術(shù)指利用計(jì)算機(jī)科學(xué)和人工智能等領(lǐng)域的知識(shí)與技術(shù)，使計(jì)算機(jī)和其他設(shè)備具備模擬人腦的能力。常見的智能技術(shù)包括機(jī)器學(xué)習(xí)、自然語言處理、圖像識(shí)別和計(jì)算機(jī)視覺、智能機(jī)器人、自動(dòng)駕駛技術(shù)、聊天機(jī)器人以及大數(shù)據(jù)分析等。機(jī)器學(xué)習(xí)是讓計(jì)算機(jī)根據(jù)大量數(shù)據(jù)進(jìn)行學(xué)習(xí)和訓(xùn)練，通過建立模型和算法來自動(dòng)識(shí)別模式、做出決策以及預(yù)測(cè)未來的行為。自然語言處理是使計(jì)算機(jī)能夠理解和處理人們自然語言的技術(shù)，包括文本分析、語音識(shí)別、語義理解等。圖像識(shí)別和計(jì)算機(jī)視覺技術(shù)使計(jì)算機(jī)能夠理解和解釋圖像及視頻，可以用于人臉識(shí)別、目標(biāo)檢測(cè)、圖像分析等領(lǐng)域[1]。智能機(jī)器人結(jié)合了感知、決策和執(zhí)行能力，能夠與環(huán)境互動(dòng)、執(zhí)行任務(wù)，并適應(yīng)新的情境，廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)制造、醫(yī)療保健、物流等領(lǐng)域。自動(dòng)駕駛技術(shù)利用傳感器、地圖、機(jī)器學(xué)習(xí)等技術(shù)，使車輛能夠自動(dòng)感知環(huán)境、規(guī)劃路徑和控制行駛，從而實(shí)現(xiàn)無人駕駛。聊天機(jī)器人使用自然語言處理和機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)，能夠與人們進(jìn)行對(duì)話和交流，可以應(yīng)用于客戶服務(wù)、虛擬助手等場(chǎng)景。大數(shù)據(jù)分析利用智能算法處理和分析大規(guī)模復(fù)雜的數(shù)據(jù)集，以發(fā)現(xiàn)隱藏的模式、洞察和建立預(yù)測(cè)模型。智能技術(shù)在諸多領(lǐng)域中有廣泛應(yīng)用，如信息工程、醫(yī)療保健、金融、交通及教育等，為提高效率、優(yōu)化決策、解決問題和改善用戶體驗(yàn)提供了新的可能性。

1.2 智能技術(shù)的特點(diǎn)

第一，自主性。智能技術(shù)能夠在一定程度上自主地進(jìn)行決策和執(zhí)行任務(wù)，不需要人的直接控制。例如，智能機(jī)器人可以根據(jù)感知和學(xué)習(xí)的能力自主完成任務(wù)。

第二，學(xué)習(xí)能力。智能技術(shù)具備學(xué)習(xí)能力，可以通過分析大量的數(shù)據(jù)和模式來不斷優(yōu)化與改進(jìn)自身的行為及表現(xiàn)。智能系統(tǒng)能夠利用機(jī)器學(xué)習(xí)、深度學(xué)習(xí)等技術(shù)，從經(jīng)驗(yàn)中提取知識(shí)并應(yīng)用于新的情境。

第三，適應(yīng)性。智能技術(shù)能夠根據(jù)環(huán)境的變化和需求的改變，靈活調(diào)整自身的行為和策略。通過感知環(huán)境并對(duì)其做出響應(yīng)，以適應(yīng)不同的場(chǎng)景和任務(wù)需求[2]。

第四，交互性。智能技術(shù)能夠與用戶或其他智能系統(tǒng)進(jìn)行交互和溝通。它可以理解和解釋人們語言、手勢(shì)、表情等各種形式的輸入，并以人們能夠理解的方式進(jìn)行輸出和反饋。

第五，智能增強(qiáng)。智能技術(shù)的應(yīng)用能夠?yàn)槿藗兲峁┲悄茉鰪?qiáng)的能力，使人們?cè)跊Q策、創(chuàng)造和解決問題等方面得到支持和幫助。

1.3 智能技術(shù)在電子信息工程中的應(yīng)用價(jià)值

第一，提高系統(tǒng)性能和效率。智能技術(shù)可以通過自動(dòng)化、優(yōu)化和智能控制等手段，提高電子信息系統(tǒng)的性能和效率。例如，智能算法可以提高數(shù)據(jù)處理的速度和準(zhǔn)確性，可以實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)調(diào)節(jié)，提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性和響應(yīng)能力。

第二，實(shí)現(xiàn)智能化和自動(dòng)化。智能技術(shù)可以將電子信息系統(tǒng)轉(zhuǎn)變?yōu)橹悄芑妥詣?dòng)化的系統(tǒng)，減少人工干預(yù)，提高系統(tǒng)的自主性和智能化程度，能夠提高系統(tǒng)的可控性、穩(wěn)定性以及安全性。

第三，提供決策支持和預(yù)測(cè)能力。智能技術(shù)可以通過對(duì)大數(shù)據(jù)的分析和挖掘，為電子信息工程提供決策支持和預(yù)測(cè)能力。通過智能算法的學(xué)習(xí)和優(yōu)化，可以發(fā)現(xiàn)隱藏的規(guī)律和趨勢(shì)，提供輔助決策。這對(duì)于企業(yè)的戰(zhàn)略決策、故障診斷和維護(hù)計(jì)劃等具有重要意義。

第四，增強(qiáng)安全和隱私保護(hù)。智能技術(shù)可以應(yīng)用于電子信息系統(tǒng)的安全和隱私保護(hù)工作，提高系統(tǒng)的防護(hù)能力和反應(yīng)速度。例如，智能防火墻和入侵檢測(cè)系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)發(fā)現(xiàn)和阻止惡意攻擊，智能加密技術(shù)可以保護(hù)敏感數(shù)據(jù)的安全傳輸和存儲(chǔ)。

第五，創(chuàng)造新的商業(yè)機(jī)會(huì)和產(chǎn)品。智能技術(shù)在電子信息工程中的應(yīng)用不僅可以提高現(xiàn)有系統(tǒng)的性能，還可以創(chuàng)造新的商業(yè)機(jī)會(huì)和產(chǎn)品。智能物聯(lián)網(wǎng)、智能家居、智能交通等領(lǐng)域的興起屬于智能技術(shù)所帶來的新商業(yè)模式和產(chǎn)品。

2 智能化技術(shù)在電子信息工程中的應(yīng)用

2.1 無線通信

無線通信技術(shù)是移動(dòng)通信的基礎(chǔ)，使得人們可以通過無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行語音、數(shù)據(jù)和多媒體的傳輸。移動(dòng)通信技術(shù)如2G、3G、4G及5G等，實(shí)現(xiàn)了更高的數(shù)據(jù)傳輸速度、更穩(wěn)定的連接以及更豐富的應(yīng)用體驗(yàn)。無線傳感網(wǎng)絡(luò)（Wireless Sensor Networks，WSN）利用無線通信技術(shù)將大量的傳感器節(jié)點(diǎn)連接起來，實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境參數(shù)的感知和數(shù)據(jù)采集，被廣泛應(yīng)用于環(huán)境監(jiān)測(cè)、農(nóng)業(yè)、智能家居、物流以及工業(yè)自動(dòng)化等領(lǐng)域。另外，無線通信技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)支撐，通過無線網(wǎng)絡(luò)將各種設(shè)備連接起來，實(shí)現(xiàn)設(shè)備之間的互聯(lián)互通。物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用涵蓋了智能家居、智能交通、智慧城市以及智能醫(yī)療等領(lǐng)域，為人們的生活和工作帶來了便利，，利用衛(wèi)星作為中繼站，實(shí)現(xiàn)不同地區(qū)之間的通信傳輸。它可以提供廣域覆蓋、長(zhǎng)距離傳輸和多種業(yè)務(wù)支持，廣泛應(yīng)用于廣播電視、遠(yuǎn)程教育、軍事通信以及海上通信等領(lǐng)域。無線通信技術(shù)中的頻譜管理也十分重要，需保證不同無線設(shè)備之間互不干擾和頻譜資源的高效利用。無線電頻譜管理涉及到頻段規(guī)劃、頻率分配、功率控制、干擾監(jiān)測(cè)等方面，為無線通信的穩(wěn)定運(yùn)行提供了保障[3]。

2.2 物聯(lián)網(wǎng)

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在電子信息工程中的應(yīng)用非常廣泛，可以提高系統(tǒng)的智能化、自動(dòng)化和互聯(lián)互通能力。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在電子信息工程中的應(yīng)用范圍包括智能家居、智能能源、智慧城市管理、工業(yè)自動(dòng)化以智能醫(yī)療等。

第一，智能家居。通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將家庭中的各種設(shè)備與傳感器連接，實(shí)現(xiàn)智能化的家居管理。用戶可以通過手機(jī)或者其他終端設(shè)備控制家里的燈光、空調(diào)、安防系統(tǒng)等，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制和智能化的定時(shí)、場(chǎng)景設(shè)置。

第二，智能能源管理。通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)能源的智能和高效管理。通過連接各種傳感器和設(shè)備，可以實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和控制能源的使用情況，優(yōu)化能源的分配和利用，降低能耗并節(jié)約成本。

第三，智慧城市。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以應(yīng)用于城市的各個(gè)領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)城市的智慧化。例如，通過智能交通系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)交通流量的監(jiān)控和調(diào)度，通過環(huán)境監(jiān)測(cè)設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)空氣質(zhì)量和噪聲水平，通過智能公共設(shè)施提供便民服務(wù)等[4]。

第四，工業(yè)自動(dòng)化。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在工業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用也非常廣泛。通過各種設(shè)備與傳感器的連接，實(shí)現(xiàn)工廠的智能化自動(dòng)化控制，提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量。同時(shí)，它可以通過實(shí)時(shí)采集、分析和處理大量數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)故障預(yù)測(cè)、維護(hù)優(yōu)化等功能，提高設(shè)備的可靠性和運(yùn)行效率。

第五，智能醫(yī)療。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)可以應(yīng)用于醫(yī)療領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)智能化的醫(yī)療管理和遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)。通過將醫(yī)療設(shè)備和傳感器連接到云平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)醫(yī)療數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)傳輸和監(jiān)測(cè)，使得醫(yī)生與患者可以遠(yuǎn)程進(jìn)行診斷、治療以及監(jiān)護(hù)。

2.3 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和處理

大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和處理技術(shù)在電子信息工程中有廣泛應(yīng)用，可以幫助處理和分析大量的數(shù)據(jù)，提供更準(zhǔn)確、高效的決策支持。大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)可以用于構(gòu)建和管理數(shù)據(jù)倉庫，將各種結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化的數(shù)據(jù)進(jìn)行集中存儲(chǔ)和管理。這樣企業(yè)可以方便地從數(shù)據(jù)倉庫中提取數(shù)據(jù)，并進(jìn)行相關(guān)的分析和挖掘。借助大數(shù)據(jù)技術(shù)可以從大量的數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)有價(jià)值的信息和模式，通過數(shù)據(jù)挖掘算法和技術(shù)，對(duì)海量的數(shù)據(jù)進(jìn)行分類、聚類、關(guān)聯(lián)規(guī)則挖掘等分析，從而發(fā)現(xiàn)隱藏的規(guī)律和洞察。另外，該技術(shù)可以應(yīng)用于實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)的處理和分析。例如，在工業(yè)自動(dòng)化領(lǐng)域，通過傳感器和設(shè)備采集的實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)可以通過大數(shù)據(jù)處理技術(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)、預(yù)測(cè)以及控制，提高生產(chǎn)效率和質(zhì)量。隨著數(shù)據(jù)量的增加，數(shù)據(jù)的安全和隱私成為一個(gè)關(guān)鍵問題。大數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和處理技術(shù)可以幫助設(shè)計(jì)和實(shí)施安全的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和處理機(jī)制，保護(hù)數(shù)據(jù)的安全性和隱私性。大數(shù)據(jù)處理技術(shù)可以通過數(shù)據(jù)可視化方式展示和呈現(xiàn)數(shù)據(jù)，幫助用戶更好地理解和分析數(shù)據(jù)。通過可視化工具可以將復(fù)雜的數(shù)據(jù)以圖形和表格等形式呈現(xiàn)，使得數(shù)據(jù)更加易于理解和分析。

2.4 安全和隱私保護(hù)

安全隱私保護(hù)在電子信息工程中非常重要，涉及對(duì)個(gè)人隱私和敏感數(shù)據(jù)的保護(hù)，以及對(duì)系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)的安全防護(hù)。通過身份認(rèn)證和權(quán)限控制機(jī)制，確保只有經(jīng)過驗(yàn)證和授權(quán)的用戶才能訪問系統(tǒng)和數(shù)據(jù)[5]。常見的應(yīng)用包括密碼驗(yàn)證、生物特征識(shí)別等。使用加密算法對(duì)敏感數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，使其成為密文，只有具備解密密鑰的人才能解密和讀取原始數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)加密廣泛應(yīng)用于存儲(chǔ)介質(zhì)、數(shù)據(jù)傳輸和云計(jì)算等。采用安全的通信協(xié)議和機(jī)制，如安全套接字層（Secure Sockets Layer，SSL）協(xié)議、傳輸層安全性協(xié)議（Transport Layer Security，TLS），確保數(shù)據(jù)在傳輸過程中的機(jī)密性和完整性，同時(shí)阻止未經(jīng)授權(quán)的訪問和黑客攻擊。要定期進(jìn)行安全漏洞評(píng)估與管理，及時(shí)修復(fù)系統(tǒng)和軟件中的漏洞，以減少潛在的安全風(fēng)險(xiǎn)。加強(qiáng)系統(tǒng)的安全性能測(cè)試，識(shí)別并消除潛在的安全弱點(diǎn)。設(shè)置防火墻來篩選和監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)流量，阻止未經(jīng)授權(quán)的訪問和攻擊，并時(shí)刻監(jiān)測(cè)系統(tǒng)內(nèi)的異常活動(dòng)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)和應(yīng)對(duì)潛在的入侵行為。構(gòu)建定期備份機(jī)制，將重要數(shù)據(jù)備份到安全的存儲(chǔ)介質(zhì)，以防止數(shù)據(jù)丟失或被惡意篡改。同時(shí)，建立可靠的數(shù)據(jù)恢復(fù)機(jī)制，確保在遭受攻擊或數(shù)據(jù)損壞時(shí)能夠快速恢復(fù)正常運(yùn)行。此外，在安全和隱私保護(hù)過程中，還需要加強(qiáng)用戶的安全教育，通過培訓(xùn)和宣傳提高用戶的安全意識(shí)，加強(qiáng)對(duì)信息安全的認(rèn)識(shí)與防范意識(shí)，如密碼管理、社會(huì)工程學(xué)攻擊等，減少人為因素導(dǎo)致的安全風(fēng)險(xiǎn)。

2.5 自動(dòng)化控制系統(tǒng)

自動(dòng)化控制系統(tǒng)在電子信息工程中有廣泛的應(yīng)用，可以提高系統(tǒng)性能、效率和穩(wěn)定性。在工業(yè)生產(chǎn)過程中，自動(dòng)化控制系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備、機(jī)器人、生產(chǎn)線等的自動(dòng)控制和監(jiān)測(cè)。通過傳感器、執(zhí)行器和控制算法等組件，可以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)過程的自動(dòng)調(diào)節(jié)和優(yōu)化，提高生產(chǎn)效率與質(zhì)量。自動(dòng)化控制系統(tǒng)還可以應(yīng)用于智能家居領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)對(duì)家庭設(shè)備和系統(tǒng)的自動(dòng)化控制。例如，通過智能家居系統(tǒng)可以遠(yuǎn)程控制燈光、溫度、安防等，提高家居生活的便利性和舒適度；將自動(dòng)化控制技術(shù)應(yīng)用于能源管理領(lǐng)域，能夠?qū)崿F(xiàn)能源的智能化控制和優(yōu)化。又如，在電力系統(tǒng)中，自動(dòng)化控制系統(tǒng)不僅可以實(shí)現(xiàn)對(duì)電網(wǎng)的調(diào)度和監(jiān)測(cè)，以實(shí)現(xiàn)電力資源的合理分配和節(jié)約能源，還可以應(yīng)用于醫(yī)療設(shè)備，實(shí)現(xiàn)對(duì)醫(yī)療設(shè)備的自動(dòng)控制和監(jiān)測(cè)。

3 結(jié) 論

電子工程的發(fā)展過程中，通過應(yīng)用智能化技術(shù)為電子設(shè)備的高效運(yùn)行奠定堅(jiān)實(shí)的技術(shù)支撐。智能化技術(shù)作為常規(guī)電子自動(dòng)化控制技術(shù)的升級(jí)和轉(zhuǎn)型，在電子設(shè)備檢測(cè)診斷層面表現(xiàn)出強(qiáng)大的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，并且能夠?qū)⑵溥\(yùn)用到電子工程的其他領(lǐng)域，顯著提高工程的運(yùn)行效率，保證電子設(shè)備處于穩(wěn)定可靠的運(yùn)行狀態(tài)，為電子工程系統(tǒng)的高效運(yùn)行奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。