關(guān)于機械電子工程與人工智能整合思路構(gòu)建的研究

1、    關(guān)于機械電子工程與人工智能整合思路構(gòu)建的研究    馮艷國摘  要 ：機械、電子以及網(wǎng)絡(luò)信息等新興科技的發(fā)展，促進了我國機械工程技術(shù)的進步，在機械電子工程階段升級的基礎(chǔ)上，將進一步融合先進的人工智能技術(shù)，從而提高機械電子工程的數(shù)字化和自動化水平，并向智能化方向快速發(fā)展。在機械電子工程中融合人工智能技術(shù)，對于推動人類社會的進步具有十分重要的意義，同時也是機械工程的一次重要變革。因此相關(guān)研究人員應(yīng)加大對整合人工智能和機械電子工程思路的研究，促進二者深入融合與發(fā)展。關(guān)鍵詞 ：機械電子工程 ;人工智能 ;整合思路隨著各種高新技術(shù)的快速發(fā)展，電子

2、技術(shù)在傳統(tǒng)機械工程中廣泛應(yīng)用，實現(xiàn)機電一體化的機械電子工程，提高機械工程的現(xiàn)代化水平。同時，以網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)為基礎(chǔ)的人工智能技術(shù)目前已經(jīng)成為科技發(fā)展的主要趨勢之一，因此在機械電子工程中也要加強與人工智能技術(shù)的融合，提高機械電子工程的自動化和數(shù)字化水平，促使機械電子工程加快智能化發(fā)展的速度，從而更好地適應(yīng)時代發(fā)展的需要，為我國經(jīng)濟建設(shè)和社會生活提供更加便捷高效的智能化機械電子產(chǎn)品，也能夠為機械電子企業(yè)創(chuàng)造更大的經(jīng)濟效益。機械電子工程與人工智能的整合將促使社會生產(chǎn)力發(fā)生重大的變革，相關(guān)企業(yè)和研究人員應(yīng)加大機械電子工程與人工智能整合思路構(gòu)建的研究力度。1  概述人工智能以及機械電子工程1.1

3、  概述機械電子工程特點隨著科技的發(fā)展，目前機械電子工程已經(jīng)成為融合機械工程技術(shù)和電子工程技術(shù)的綜合性系統(tǒng)工程，計算機技術(shù)是機械電子工程中的重要組成部分，而電子工程技術(shù)和計算機技術(shù)與傳統(tǒng)機械工程技術(shù)的結(jié)合極大豐富了機械電子產(chǎn)品的功能，同時也使結(jié)構(gòu)更加簡潔，擴大機械電子產(chǎn)品的應(yīng)用范圍，因此機械電子工程具有廣闊的發(fā)展前景1。1.2  概述人工智能技術(shù)隨著計算機以及網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的發(fā)展，目前人工智能技術(shù)已經(jīng)進入到快速發(fā)展階段。人工智能技術(shù)在數(shù)據(jù)處理分析等方面功能更加強大，在機械制造等工業(yè)生產(chǎn)中可以完成模型構(gòu)建，并進行故障預(yù)警以及故障排除等，對于全面提高機械電子工程的現(xiàn)代化水平和智能

4、化程度具有十分重要的作用。2  關(guān)于整合機械電子工程以及人工智能的思路構(gòu)建研究2.1  分析人工智能技術(shù)與機械電子工程之間的關(guān)系傳統(tǒng)的機械電子工程在穩(wěn)定性方面有所欠缺，特別是主要采用的數(shù)學方程推導(dǎo)、學習以及知識描述與建設(shè)規(guī)則庫的描述方法，因此對系統(tǒng)輸出或者輸入關(guān)系難以進行準確描述，無法適應(yīng)復(fù)雜系統(tǒng)在精確性和嚴謹性方面的需要。而與此相對的是人工智能系統(tǒng)卻能夠?qū)崿F(xiàn)對數(shù)據(jù)的穩(wěn)定、精確及全面處理分析，對于提高機械電子系統(tǒng)的性能具有十分重要的意義，在機械電子工程中融合人工智能技術(shù)將是機械工程行業(yè)未來發(fā)展的主要方向之一。2.2  在機械電子工程中融合人工智能的應(yīng)用方式機械電子

5、工程與人工智能的整合目前主要是利用人工智能技術(shù)中的模糊推理以及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)來完成系統(tǒng)構(gòu)建，實現(xiàn)在機械電子工程中融合應(yīng)用人工智能技術(shù)的目的。2.2.1  利用人工智能技術(shù)實現(xiàn)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的構(gòu)建神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是人工智能技術(shù)中的重要組成部分，其主要是通過計算機來模擬人類思維方式，從而使計算機技術(shù)能夠被應(yīng)用在更多領(lǐng)域中。所謂神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)則是指通過神經(jīng)元興奮的方式來完成網(wǎng)絡(luò)中的信息分布傳播，并實現(xiàn)動態(tài)性的互動聯(lián)系2。信息分布式存儲是人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的一個重要特征，同時能夠?qū)π畔⑦M行相應(yīng)地處理及協(xié)調(diào)。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)構(gòu)比較簡單，功能也相對有限，然而神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)可以依靠神經(jīng)元所提供的支持來豐富功能，滿足機械電子工程

6、的各種需要。由于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)既可以通過模擬人腦結(jié)構(gòu)來對數(shù)據(jù)信息進行分析處理，提高數(shù)據(jù)分析的效率和全面性，同時也能通過網(wǎng)絡(luò)模式來分析數(shù)據(jù)信息，為連續(xù)函數(shù)的處理提供支持。此外，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)還采用了點對點映射方式，神經(jīng)元與輸入數(shù)據(jù)能夠形成較為固定的聯(lián)系，對海量數(shù)據(jù)進行高精度的計算處理。2.2.2  利用人工智能技術(shù)實現(xiàn)模糊推理系統(tǒng)的構(gòu)建在機械電子工程中融合人工智能技術(shù)中的模糊推理系統(tǒng)，也就是以模糊集合理論為基礎(chǔ)，處理分析模糊信息，實現(xiàn)功能更加強大全面系統(tǒng)的構(gòu)建。隨著技術(shù)的發(fā)展，機械電子工程中的自控系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)在整合了模糊推理技術(shù)后能夠有效提高應(yīng)用范圍和效率3。而模糊推理與機械電子工程系統(tǒng)的

7、整合主要體現(xiàn)在通過模擬人腦來實現(xiàn)分析語言信號的功能，而連續(xù)函數(shù)的處理則可以通過網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)來完成。模糊推理在這方面與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)有一定的相似性，但是更加突出了物理性特點，在信息存儲中采用的映射方式是域到域的方式。不過與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)相比，模糊推理的計算量比較小，而且連接固定性也比較差，無法有效保證數(shù)據(jù)傳輸?shù)木_性，這是該技術(shù)的局限性所在。2.2.3  在機械電子工程中綜合運用人工智能技術(shù)機械電子工程可以通過綜合運用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)以及模糊推理這種系統(tǒng)的方式來進行有效的整合，從而擴大應(yīng)用范圍。在系統(tǒng)整合構(gòu)建過程中可以采取融合相似功能的方式，也就是融合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中非線性映射的神經(jīng)元部分功能以及模糊推理中的變

8、量隸屬函數(shù)來調(diào)整神經(jīng)元的特性，從而修正或優(yōu)化隸屬函數(shù)，融合模糊推理系統(tǒng)與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的相似算子的方式，提高算子選擇的有效性和合理性，保證信息量的基礎(chǔ)上對運算進行簡化。此外，還可采取融合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與模糊推理系統(tǒng)中互補性功能的方式，也就是在模糊推理系統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲的分布式規(guī)則中融合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)所具備的學習能力，或者在神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中融合模糊推理系統(tǒng)所具有的邏輯推理能力，從而全面提高機械電子工程的智能化水平4。2.2.4  機械電子工程與人工智能整合的實踐應(yīng)用應(yīng)用機械電子工程與人工智能整合思路，可以有效提高我國機械工業(yè)的生產(chǎn)能力和水平。例如在飛機生產(chǎn)制造過程中，通過此技術(shù)，可以構(gòu)建地面動力模擬系統(tǒng)，

9、并在試驗?zāi)Ｐ椭锌梢詫w機電氣、液壓以及機械等技術(shù)整合，液壓伺服系統(tǒng)能夠全面檢測飛機的各項性能參數(shù)。傳統(tǒng)機械電子工程的綜合性系統(tǒng)由于結(jié)構(gòu)過于復(fù)雜，在精確控制方面有較大的技術(shù)難度，但在融合了模糊推理以及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)這兩大人工智能系統(tǒng)后，在二者共同作用下，提高了控制精度，使飛機動力模型的生產(chǎn)水平得到了明顯的提高。3  結(jié)語網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)以及人工智能技術(shù)已經(jīng)成為引領(lǐng)科學技術(shù)發(fā)展的主要動力，因此機械電子工程也必須加快與人工智能技術(shù)整合的步伐，提高機械電子工程的自動化以及數(shù)字化水平，并使機械電子工程能夠具備較高的智能化水平，才能更好地適應(yīng)時代發(fā)展的要求。在人工智能技術(shù)中，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)與模糊邏輯是與機械電子工程進行有效整合的主要技術(shù)系統(tǒng)，在此基礎(chǔ)上賽歐研發(fā)的智能型機械電子產(chǎn)品在工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)以及社會生活中都具有廣泛的應(yīng)用空間，能夠有效地提高社會生產(chǎn)力，并促進社會經(jīng)濟發(fā)展模式發(fā)生重大變革。因此相關(guān)的企業(yè)和研究人員必須抓住這一歷史機遇，加大對機械電子工程與人工智能整合的研究，從而全面提高我國的現(xiàn)代化水平，實現(xiàn)我國經(jīng)濟的可持續(xù)性發(fā)展。參考文獻1 周文博，劉宣廷.機械電子工程與人工智能的整合思路構(gòu)建探討j.電子世界，2016（13）：27.2