發(fā)布時(shí)間：2021-12-30所屬分類：科技論文瀏覽：1次
摘 要： 摘 要： 如今，世界經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，人們對(duì)高新技術(shù)的研究也比以前更為廣泛。在這種大背景下，半導(dǎo)體技術(shù)以及機(jī)械電子工程的發(fā)展也開(kāi)始跟上時(shí)代的步伐，并且后者的應(yīng)用也開(kāi)始變得無(wú)處不在，逐漸朝著人工智能的方向前進(jìn)。伴隨著高新技術(shù)與其的完美融合，智能化的層次也有
摘 要： 如今，世界經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，人們對(duì)高新技術(shù)的研究也比以前更為廣泛。在這種大背景下，半導(dǎo)體技術(shù)以及機(jī)械電子工程的發(fā)展也開(kāi)始跟上時(shí)代的步伐，并且后者的應(yīng)用也開(kāi)始變得無(wú)處不在，逐漸朝著人工智能的方向前進(jìn)。伴隨著高新技術(shù)與其的完美融合，智能化的層次也有了明顯的提升。該文主要的研究對(duì)象是機(jī)械電子工程和人工智能之間存在的聯(lián)系。
關(guān)鍵詞： 機(jī)械電子工程;人工智能;關(guān)系
現(xiàn)階段，不管是經(jīng)濟(jì)的發(fā)展還是科技的發(fā)展，都比以往更為驚人，所以要想提高社會(huì)的生產(chǎn)力水平，就要進(jìn)一步強(qiáng)化各項(xiàng)技術(shù)的結(jié)合與發(fā)展。雖然機(jī)械電子工程是一種全新的技術(shù)，但其仍是由機(jī)械工程與電子技術(shù)共同組成的，這樣的組合不但明顯增加了電子技術(shù)的使用價(jià)值與意義，還改善了機(jī)械工程的不足。然而，現(xiàn)在社會(huì)上的各個(gè)行業(yè)都在朝著信息化、智能化的防線前進(jìn)，所以對(duì)于機(jī)械電子工程而言，同樣需要改革與創(chuàng)新。而人工智能的發(fā)展是以信息技術(shù)作為前提條件的，不僅具有尖端科技，還具有先進(jìn)的信息技術(shù)，其應(yīng)用產(chǎn)生的價(jià)值不可估量，而且也可以幫助機(jī)械電子工程提高其智能程度。
一、機(jī)械電子工程與人工智能概述
(一)關(guān)于機(jī)械電子工程的簡(jiǎn)述
1.機(jī)械電子工程技術(shù)的發(fā)展歷程
在最近幾年里，機(jī)械電子工程的發(fā)展也是有目共睹，早在上個(gè)世紀(jì)其水平就已十分突出，特別是第三次科技革命的爆發(fā)，更是將其發(fā)展推向了高潮，電子科技跟過(guò)去的機(jī)械工程得到了充分的融合，而且應(yīng)用的范圍也十分廣泛。在將來(lái)的世界里，其發(fā)展趨勢(shì)必定是越來(lái)越智能，其發(fā)展歷程可以分為以下幾個(gè)階段：
首先是新資本主義的萌芽時(shí)期，那個(gè)時(shí)候的貿(mào)易形式與過(guò)去不同，因而導(dǎo)致貨物的需求急速上升，但是人們大都采取手工的辦法來(lái)生產(chǎn)加工產(chǎn)品，所以工作效率并不高，若想取得較高的經(jīng)濟(jì)效益，就一定要有足夠的勞動(dòng)力。但是勞動(dòng)力的不足對(duì)生產(chǎn)力的進(jìn)一步提高造成了極大的影響。專家學(xué)者們?yōu)榱四軌蚪鉀Q這個(gè)問(wèn)題，才開(kāi)始另辟蹊徑，將重心放在了機(jī)械上，自此拉開(kāi)了機(jī)械工業(yè)的帷幕。
其次是生產(chǎn)合格的產(chǎn)品時(shí)期，很多企業(yè)為了盡快提升工人的工作效率以及產(chǎn)品的整體質(zhì)量，就開(kāi)始將馬克斯·韋伯設(shè)置的生產(chǎn)程序作為輔助，進(jìn)行產(chǎn)品的生產(chǎn)。事實(shí)證明，這種模式是可行的。批量生產(chǎn)的時(shí)代已經(jīng)來(lái)臨，但卻因?yàn)樯a(chǎn)合格產(chǎn)品的要求普遍很高，再加上生產(chǎn)的方式太單調(diào)，沒(méi)有靈活變通。于是當(dāng)時(shí)代開(kāi)始向前時(shí)，其中的缺點(diǎn)也慢慢凸顯，無(wú)法滿足社會(huì)生產(chǎn)力的深層次需求。
然后就到了我們現(xiàn)在的這個(gè)時(shí)期，由于社會(huì)的發(fā)展，人們的生活節(jié)奏也開(kāi)始加快，但是在這種欣欣向榮的背后，卻隱藏著許多不便之處，于是為了滿足社會(huì)的發(fā)展需求，人們開(kāi)始尋找一個(gè)可以合適的生產(chǎn)方式，以此推動(dòng)其繼續(xù)發(fā)展，這種生產(chǎn)方式的特點(diǎn)比較鮮明，比如：生產(chǎn)的時(shí)間短、產(chǎn)品的質(zhì)量?jī)?yōu)良、具有較高的靈活性，能夠很好地適應(yīng)社會(huì)發(fā)展的起伏。但是機(jī)械電子工程知識(shí)將加工、運(yùn)輸、信息流這三者進(jìn)行融合，再開(kāi)始生產(chǎn)。已經(jīng)無(wú)法滿足對(duì)生活的高要求，所以基于機(jī)械電子技術(shù)而研發(fā)的新技術(shù)也就順勢(shì)而生了，那就是高靈敏性技術(shù)。
最后，伴隨著現(xiàn)代工業(yè)4.0的進(jìn)一步發(fā)展，機(jī)械電子技術(shù)的發(fā)展也得到了明顯的促進(jìn)，如此一來(lái)，人們進(jìn)入更為方便快捷的生活時(shí)代指日可待。
2.機(jī)械電子工程的特點(diǎn)
機(jī)械電子工程主要是由其過(guò)去的模式跟許多有關(guān)的學(xué)科進(jìn)行融合構(gòu)成的一門(mén)跨學(xué)科專業(yè)，其中完美地吸收了各個(gè)學(xué)科的長(zhǎng)處及其相同之處，實(shí)現(xiàn)了信息功能與物理結(jié)構(gòu)的連結(jié)。與此同時(shí)，還能智能化地處理任何跟其有關(guān)的電腦系統(tǒng)。盡管它的形成是以機(jī)械的制造以及電子、網(wǎng)絡(luò)、信息技術(shù)等為前提，但是長(zhǎng)時(shí)間的發(fā)展與突破，已經(jīng)讓它貼上了自己的標(biāo)簽，主要特點(diǎn)有以下幾種：
首先是其設(shè)計(jì)綜合性較強(qiáng)，因?yàn)檫@是一門(mén)綜合性的專業(yè)，所以跟過(guò)去的機(jī)械工程比較會(huì)發(fā)現(xiàn)，這個(gè)專業(yè)跨越的學(xué)科種類很多很雜，基本都是取各種精髓才得以形成的。在正式設(shè)計(jì)的過(guò)程中，仍然是將機(jī)械工程作為主要內(nèi)容，再加上一些計(jì)算機(jī)技術(shù)以及電氣工程等，針對(duì)不同的系統(tǒng)配置與需求來(lái)選擇是否增加其它學(xué)科或者技術(shù)。通常，工程師在設(shè)計(jì)的時(shí)候會(huì)使用由上到下的原則，把每一個(gè)模塊都進(jìn)行完美的連結(jié)，使其工作效率更高，進(jìn)而達(dá)到實(shí)際生活與日常工作中的需要。
其次機(jī)械電子產(chǎn)品的外觀以及基本性能普遍很復(fù)雜。這是因?yàn)楦^(guò)去的工程相比，現(xiàn)在的產(chǎn)品整體體積優(yōu)勢(shì)更明顯，且結(jié)構(gòu)也更加簡(jiǎn)單易懂，可以歸為精致型。它摒棄了過(guò)去的笨重外殼，但是里面的器件構(gòu)成卻更加精細(xì)，性能也因此有了極大的提升，很好地滿足了人們對(duì)靈敏、智能的高需求。除此之外，這種產(chǎn)品的體積小，也便于人民出門(mén)攜帶，功能種類也很多，逐漸轉(zhuǎn)變成人們生活中的必需品。
(二)關(guān)于人工智能的簡(jiǎn)述
1.什么是人工智能
人工智能這一新型名詞的出現(xiàn)，讓許多行業(yè)的專家學(xué)者都頗感興趣，并給出了他們的見(jiàn)解。尼爾森認(rèn)為，這是一門(mén)十分實(shí)用的學(xué)科，其主要內(nèi)容是怎樣獲得科學(xué)技術(shù)，并將其運(yùn)用到實(shí)際生活中。另有著名教授溫士頓提出，人工智能是讓計(jì)算機(jī)擁有較高的專業(yè)技能與先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)，讓他們來(lái)完成人要做的工作。因此，綜上可知，人工智能就是一項(xiàng)綜合性極強(qiáng)的高端學(xué)科，其涉及的學(xué)科十分廣泛，并且通過(guò)擴(kuò)展計(jì)算機(jī)的功能來(lái)代替人類完成各種難度較高的工作。
2.人工智能的發(fā)展歷程
距今400年，在法國(guó)誕生了第一臺(tái)可進(jìn)行加法計(jì)算的計(jì)算器，此后，科學(xué)家們倍受鼓舞，對(duì)此創(chuàng)造不斷攻關(guān)克難。在美國(guó)，馮諾依曼制造出第一臺(tái)可自動(dòng)化的計(jì)算器。這可稱得上人工智能的起步時(shí)期，該階段主要是理論結(jié)合實(shí)踐的階段，所以發(fā)展起來(lái)并不快，但是經(jīng)過(guò)實(shí)踐積累的經(jīng)驗(yàn)十分多，打下了穩(wěn)固的基礎(chǔ)，促進(jìn)計(jì)算機(jī)改革。
20世紀(jì)中期，美國(guó)以麥卡賽為代表的科學(xué)家，齊心協(xié)力探究如何讓計(jì)算機(jī)變得智能等問(wèn)題。最先表達(dá)“人工智能 ”的概念，這意味著該項(xiàng)科學(xué)正在茁壯萌發(fā)，這也稱為人工智能的初始開(kāi)端。為此，科學(xué)家們致力于科學(xué)事業(yè)，希望通過(guò)研究來(lái)發(fā)現(xiàn)人具有的邏輯方式能夠應(yīng)用到智能化的機(jī)器上。
反復(fù)時(shí)期。人工智能的研究獲得深化后可知，想要模仿人類的智能行為實(shí)非易事，科學(xué)家們無(wú)法設(shè)計(jì)出能完全模仿人類的簡(jiǎn)易機(jī)器。但仍有不少科學(xué)家不斷的革故鼎新，取得不少進(jìn)步，例如，1972年在法國(guó)就有科學(xué)家編譯出 Prolog語(yǔ)言，這是發(fā)明 LISP 后的又一重要智能化語(yǔ)言，其應(yīng)用十分普遍。
穩(wěn)步前進(jìn)時(shí)期。科學(xué)家們逐漸認(rèn)識(shí)到想要?jiǎng)?chuàng)建能完全模仿人的智能化機(jī)器或技術(shù)沒(méi)有那么簡(jiǎn)單，于是，他們靜下心來(lái)研究技術(shù)、完善功能。由于各界學(xué)者齊心協(xié)力、互幫互助、共渡難關(guān)，難題逐步被化簡(jiǎn)，再加上國(guó)際上互聯(lián)網(wǎng)的迅速普及，為人工智能發(fā)展提供了搖籃。
二、機(jī)械電子工程和人工智能關(guān)系研究研究
兩者可知，實(shí)際操作時(shí)各有各的長(zhǎng)處，也各有各的劣勢(shì)。這就要求仔細(xì)分析兩者的關(guān)系，讓兩者獲得效益最大化，智能最優(yōu)化。
(一)機(jī)械電子十分依賴人工智能
就機(jī)械電子來(lái)說(shuō)，人工智能的引入確實(shí)離不開(kāi)機(jī)械電子的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，因而，想要使用人工智能也不是那么容易的事。因以，一定不能忽視高科技的重要作用，利用網(wǎng)絡(luò)和計(jì)算機(jī)的結(jié)合將指令進(jìn)行轉(zhuǎn)化為人工形式，指導(dǎo)機(jī)械進(jìn)行準(zhǔn)確生產(chǎn)和精準(zhǔn)運(yùn)作。因而，一旦工程網(wǎng)絡(luò)收錄錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)和分析錯(cuò)誤時(shí)，都將指示機(jī)械進(jìn)行錯(cuò)誤操作，更嚴(yán)重的是摧毀整套機(jī)械電子的人工智能系統(tǒng)，機(jī)械電子也將面臨無(wú)用武之地。最近幾年，科技發(fā)展迅猛，工業(yè)生產(chǎn)這一塊也提高了對(duì)系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)，主要包括處理不同類型的數(shù)據(jù)。為此想要人工智能發(fā)揮最大優(yōu)勢(shì)就需要系統(tǒng)正常運(yùn)作支持，這也說(shuō)明人工智能離不開(kāi)系統(tǒng)的大力支持。
(二)人工智能具有補(bǔ)足性
一般的電子工程還是利用模塊來(lái)進(jìn)行設(shè)計(jì)，所以才表現(xiàn)出多樣化的功能特點(diǎn)，當(dāng)然這也不利于電子工程的優(yōu)化延伸。遇到這樣的情形時(shí)，首先要合理調(diào)用人工智能的相關(guān)推理系統(tǒng)，來(lái)幫助機(jī)械工程更好的發(fā)揮自身的綜合功能，高效達(dá)成目標(biāo)。當(dāng)前時(shí)期，機(jī)械工程自身建立的模型系統(tǒng)可以說(shuō)是了最優(yōu)秀的智能技術(shù)，可以獨(dú)當(dāng)一面地進(jìn)行全套生產(chǎn)。值得重視的是，系統(tǒng)首先模擬了人類的神經(jīng)系統(tǒng)，然后利用技術(shù)對(duì)計(jì)算機(jī)進(jìn)行仿造人類的神經(jīng)系統(tǒng)形成智能化，這種人工智能形式往往水平并不低，另外也不會(huì)十分依賴人工操作，機(jī)械工程能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)化的冤愿望，也讓個(gè)模塊的性能最優(yōu)化，最終達(dá)到智能實(shí)時(shí)連接工業(yè)完成生產(chǎn)。
(三)人工智能在某種程度上是讓機(jī)械工程更穩(wěn)定的
就操作和信息系統(tǒng)穩(wěn)定性都是最佳的，機(jī)械工程并不穩(wěn)定，最初設(shè)計(jì)時(shí)，操作性能一直都不會(huì)輕易改變，嚴(yán)格遵循程序設(shè)計(jì)，利用機(jī)械通過(guò)控制進(jìn)行相關(guān)操作。據(jù)此可知，系統(tǒng)自身比較固定不移更改，一旦計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)傳輸了錯(cuò)誤的數(shù)據(jù)或進(jìn)行數(shù)據(jù)分析時(shí)產(chǎn)生誤差，都會(huì)導(dǎo)致指令不正確，影響機(jī)械選擇正確的動(dòng)作，嚴(yán)重阻礙了機(jī)械的正常運(yùn)作。
然而，機(jī)械工程如果能夠加入智能化，利用人類的邏輯模型和機(jī)械手段，就能順利解決計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的錯(cuò)誤操作，獲得精確的數(shù)據(jù)，讓每一條指令都正確可行，彌補(bǔ)機(jī)械工程的不足。現(xiàn)實(shí)生活中，人工智能的用處十分大，可以輸入機(jī)械工程的數(shù)據(jù)、進(jìn)行數(shù)據(jù)處理和指導(dǎo)操作;同時(shí)人工智能的數(shù)據(jù)具有高效精準(zhǔn)的特點(diǎn)，利于機(jī)械設(shè)備的良好運(yùn)行。
(四)人工智能彌補(bǔ)了機(jī)械系統(tǒng)不夠準(zhǔn)確的缺陷
就其模塊設(shè)計(jì)這一塊，數(shù)據(jù)最好的狀態(tài)就是高準(zhǔn)確度。然而，系統(tǒng)各項(xiàng)功能的達(dá)成，各項(xiàng)數(shù)據(jù)都會(huì)變動(dòng)。為此，一定要及時(shí)更新系統(tǒng)所需的數(shù)據(jù)信息，準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)才能維持系統(tǒng)的運(yùn)行良好，還可以讓系統(tǒng)獲得高精準(zhǔn)化的控制體驗(yàn)。機(jī)械工程無(wú)法滿足此類需求時(shí)，人工智能模擬神經(jīng)系統(tǒng)就有利于實(shí)現(xiàn)更優(yōu)化、更精準(zhǔn)的系統(tǒng)控制。
三、人工智能控制工程在機(jī)械電子工程中的使用
(一)智能控制系統(tǒng)在機(jī)械電子工程中的運(yùn)用
什么叫智能控制系統(tǒng)?其實(shí)這是一種利用計(jì)算機(jī)技術(shù)與人工智能的組合，人為地模擬并把控機(jī)械電子工程中的特殊操作，最后安排智能的機(jī)器人來(lái)代替人類進(jìn)行操作。其中的主要原理是，讓這個(gè)系統(tǒng)模擬復(fù)制人的邏輯思維，然后自發(fā)采集需要的資料，最后完成該工作。因此，在這個(gè)信息化的時(shí)代，智能化已經(jīng)是大勢(shì)所趨了，不管是哪個(gè)行業(yè)，最后都會(huì)應(yīng)用到人工智能。而這也在一定程度上提高了人們的工作效率，有效地避免了因?yàn)椴僮鞑划?dāng)帶來(lái)的損失與危險(xiǎn)，從而降低生產(chǎn)所需的成本。
(二)魯棒控制的使用
在生產(chǎn)制造柔性臂軌的時(shí)候，通常會(huì)控制滑模變的構(gòu)造，進(jìn)而控制慢變控制，借助相關(guān)的理論知識(shí)，來(lái)分析魯棒控制器，實(shí)現(xiàn)對(duì)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的調(diào)控。所以在實(shí)際的模擬過(guò)程中，應(yīng)該采取不長(zhǎng)的控制算法來(lái)進(jìn)行計(jì)算，以此確定其主要結(jié)構(gòu)與 H∞。合理地運(yùn)用控制理論，更好地把控系統(tǒng)的操作，使其更加準(zhǔn)確，讓整個(gè)工程運(yùn)轉(zhuǎn)自如。
(三)模糊控制工程在機(jī)械電子工程中的使用
在機(jī)械電子工程里中為常用的一種辦法就是模糊推理系統(tǒng)，其主要模擬人腦的功能，分析傳遞與接收的語(yǔ)言信號(hào)，借助網(wǎng)絡(luò)這個(gè)媒介，處理各種輸入輸出，進(jìn)而構(gòu)成一個(gè)完整的函數(shù)。從物理層面上來(lái)說(shuō)，這種方法比升級(jí)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)更加一目了然。由于大部分的機(jī)械工程在生產(chǎn)加工的時(shí)候需要經(jīng)歷的程序都很多，所以看起來(lái)十分麻煩，若想借助過(guò)去的把控方式來(lái)構(gòu)建新的模型，可想而知，其工作的艱巨程度很大，且在無(wú)形之中就會(huì)給員工帶來(lái)極大的精神壓力。所以針對(duì)這個(gè)問(wèn)題，專家學(xué)者采取了模糊控制法，其最大的好處就是復(fù)雜問(wèn)題簡(jiǎn)單化。這種方法跟以往采取的辦法有一個(gè)明顯的補(bǔ)貼，那就是這個(gè)不需要深度分析并研究工程中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息，只要保證其輸入的量不超出一定的范疇即可;因?yàn)檫^(guò)去使用的辦法不僅需要構(gòu)建明確精準(zhǔn)的模型，而且最后的效果也不好，嚴(yán)重阻礙了自動(dòng)化控制的進(jìn)程。因而，這種辦法得到了大力的推廣與應(yīng)用。
(四)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制的使用
神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的控制，主要是基于生物學(xué)而進(jìn)行的一項(xiàng)研究，它可以模擬人類大腦的構(gòu)造，分析接收的各種信息，再提供可以參考的數(shù)據(jù)。當(dāng)大量的神經(jīng)元被組合在一起后，就可以形成復(fù)雜多變的控制系統(tǒng)，這種系統(tǒng)的主要用處是能夠妥善處理大量的數(shù)據(jù)，而且其發(fā)展趨勢(shì)也在想人工智能靠近，于是也就在智能的機(jī)械電子工程中得到了一定的普及與應(yīng)用。以前的員工在實(shí)際操控機(jī)床的時(shí)候，因?yàn)榧夹g(shù)的原因，導(dǎo)致其切割的產(chǎn)品精確度不高，經(jīng)常會(huì)有誤差出現(xiàn)，使得工作效率大大降低、成品率也上不去。因此，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)的運(yùn)用，不僅可以有效地填補(bǔ)這方面的不足，還能極大地提升生產(chǎn)的效率，并且在保證安全的同時(shí)，為這個(gè)行業(yè)帶來(lái)更加可觀的經(jīng)濟(jì)效益。
結(jié)束語(yǔ)
結(jié)合上面的各種內(nèi)容可知，機(jī)械電子工程的發(fā)展離不開(kāi)人工的智能，彼此相輔相成，為科技技術(shù)的突破與社會(huì)的進(jìn)一步發(fā)展做出了巨大的貢獻(xiàn)。——論文作者：劉家念
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