淺析機械電子工程與人工智能

杜磊浩 王文濤 王龍龍

摘要：信息技術和計算機技術的發(fā)展，使得人工智能在各個行業(yè)中的應用越來越普遍。其中，人工智能在機械電子工程中的應用更是提高了機械電子工程的自動化、信息化水平。本文從機械電子工程與人工智能的概述入手，詳細的分析了二者之間的關系，并對當前人工智能在機械電子工程中的應用進行了說明，期望能為日后研究機械電子工程與人工智能提供一定的參考意見。

關鍵詞：機械電子工程；人工智能；關系；應用；

引言

近年來人工智能技術己日趨成熟，機械電子工程也實現(xiàn)了信息功能與物理結構的連接，都在朝著信息化、智能化的方向發(fā)展，二者之間的有機結合也越來越緊密，極大的促進了社會的進步和經濟的發(fā)展。故而，對機械電子工程與人工智能之間的關系和當前人工智能在機械電子工程中的應用進行分析，對指引我國機械電子工程的智能化、信息化發(fā)展具有重要的意義。

一、機械電子工程與人工智能

機械電子工程，是將以動力和制造為主的傳統(tǒng)機械工程與具有控制、測量、調整技術的電子工程通過信息技術進行結合而發(fā)展得到的一種新型技術工程，包括了機械工程、電子工程、信息工程3個方面，它的發(fā)展經過了萌芽階段（依賴人力的手工操作）、發(fā)展階段（機械的流水線生產）、機械電子產業(yè)化發(fā)展階段（以機械電子工程為核心的柔性制造系統(tǒng)）三個階段。

機械電子工程的優(yōu)勢：與傳統(tǒng)的機械工程相比，機械電子工程吸收了機械工程相關技術的核心精髓，實現(xiàn)了信息功能與物理結構的連接，還能智能化的對電腦有關的系統(tǒng)進行分析處理。故而，在設計上，會根據產品特性和實際需要進行設計方案，會更合理，更具有綜合性。在產品上，機械電子工程設計的產品的結構更加精細，功能種類更加多樣化，且體積較小巧，方便使用攜帶，而且緊跟社會的發(fā)展，更新?lián)Q代很快。在效率上，機械電子工程具有更高的自動化水平，可以以機械設備代替人力進行大規(guī)模的生產，不僅節(jié)省勞動力，還可以降低生產成本，產生更高的生產效益。

人工智能（AI），是一門研究使計算機可以模擬、延伸、擴展人類的方法、技術、應用系統(tǒng)的智能技術，其涉及計算機科學、數學、心理學、哲學、思維科學、語言學等幾乎所有自然科學和社會科學的學科，是二十一世紀三大尖端技術之一。人工智能研究的主要內容包括：知識表示、自動推理和搜索、機器學習、知識獲取、知識處理、自然語言處理、圖像識別、計算機視覺、智能機器人、自動程序設計等方面。

二、機械電子工程與人工智能之間的關系

（1）人工智能完善了機械電子工程系統(tǒng)

當前機械電子工程正朝著自動化、智能化的發(fā)展，但就其本身而言，目前機械電子工程的系統(tǒng)并不穩(wěn)定，具有波動性。對于一些線性的簡單系統(tǒng)，可以利用傳統(tǒng)的數學解析方法構建系統(tǒng)的因果關系，對其數據信息進行輸入、輸出，精密準確性也比較高。但對于非線性的復雜系統(tǒng)，其處理的信息數據類型較為多樣、內容更加復雜，單獨利用數學解析式進行求解數據不確定性太高，已經不能滿足其需求。而利用人工智能的神經網絡和模糊邏輯推理系統(tǒng)可以達到要求，模糊邏輯推理系統(tǒng)可以通過模擬人類大腦的功能進行處理語言信息，再利用其規(guī)則性保存信息；神經網絡則可以仿照人類的神經結構處理數字信號，利用分布式的方法儲存信息。兩者進行結合互補所具有的數據分析能力，可以精確的描述數據信息的輸入、輸出關系，且具有較高的穩(wěn)定性和精確度，可以更加迅速的適應環(huán)境，提高電子機械工程的工作效率。

在模塊設計上，各項系統(tǒng)功能的變動也會影響數據的變動，而電子機械工程暫時還不能及時的對系統(tǒng)的數據進行變化更新，而這會影響數據的準確性，造成系統(tǒng)的不良運行。利用人工智能的模擬神經系統(tǒng)可以快速的更新數據信息，維持系統(tǒng)的良好運行，實現(xiàn)更精確的控制。且模塊設計雖然比較多樣性，但也影響機械電子工程的優(yōu)化延伸性能，而利用人工智能技術的相關推理系統(tǒng)可以高效的發(fā)揮機械電子工程的綜合功能，人工智能的模擬神經系統(tǒng)還可以優(yōu)化模塊設計的性能，可以實現(xiàn)實時的連接控制。

（2）機械電子工程促進了人工智能的發(fā)展

人工智能在很大程度上推動了機械電子工程的創(chuàng)新發(fā)展，但反過來說，在機械電子工程的發(fā)展中，人工智能本身也得到了很好的發(fā)展。如在機械電子工程中，傳統(tǒng)的數學解析式方法不能在復雜的系統(tǒng)環(huán)境中使用時，人工智能相關技術的應用解決了這一困境。而在應用的過程中，現(xiàn)有的人工智能技術也面臨著一些問題，如在網絡系統(tǒng)資料庫的構建中，必須要及時準確的進行數據的數學分析，避免出現(xiàn)差錯影響使用。而目前的人工智能技術還不能滿足這一要求，這就使得人工智能技術要不斷的進行發(fā)展。所以在機械電子工程的發(fā)展中，人工智能的相關技術也會不斷的改進完善。

總而言之，人工智能與機械電子工程之間相互聯(lián)系，相互促進，相輔相成。人工智能推進了機械電子工程系統(tǒng)的完善，提高了工業(yè)生產的效率；而在機械電子工程的發(fā)展中也會對人工智能提出新的要求，這就促進了人工智能相關技術的發(fā)展。

三、人工智能技術在機械電子工程中的應用

（1）智能識別和提高環(huán)境適應能力

智能識別，主要利用了超聲傳播、自動識別、激光掃描等技術，在機械電子工程中可以用來智能的識別作業(yè)對象。如在機械電子工程中，進行數據測量時比較容易受工作場所中粉塵的影響，利用智能識別技術可以結合實際選擇合適的測量方式，保證測量數據的精確。人工智能技術還可以提高機械設備對于環(huán)境的適應能力，如導航系統(tǒng)是利用傳感器進行方向規(guī)劃、速度調節(jié)的，受周圍環(huán)境的影響比較大。而在其中利用人工智能技術，可以提高導航系統(tǒng)的的環(huán)境適應能力，降低導航的失誤率。

（2）精確、優(yōu)化系統(tǒng)操作和診斷機械電子產品

機械電子工程是一個較為復雜的系統(tǒng)工程，對于系統(tǒng)操作的精確度要求較高。在機械電子工程的系統(tǒng)中應用人工智能技術，可以通過模糊邏輯推理和神經網絡系統(tǒng)自行的進行設計和選擇，在達到最佳操作效果的同時，還可以使得機械電子工程的系統(tǒng)操作步驟簡化為一個或幾個按鈕。在機械電子工程中應用人工智能的函數連接技術，不僅能保證數據高速運算的精確度，還可以使其根據相關的數據信息找到最為合適的表達空間，使語言表達系統(tǒng)更加的嚴謹，有利于系統(tǒng)的數據整合和優(yōu)化。人工智能的函數連接技術還可以增強網絡系統(tǒng)的空間構建，使得機械電子工程系統(tǒng)可以更為簡便的操作。

機械電子工程系統(tǒng)本身的復雜性，還會造成系統(tǒng)的不穩(wěn)定性，這不利于機械電子產品的檢測。以往多是通過建立示范庫、推導數學方程、學習生成知識等方法進行解決，但利用人工智能技術可以使得系統(tǒng)的輸入輸出更加的便捷，提高系統(tǒng)檢測的準確性，可以使機械電子產品的診斷更加的快速。

四、結語

綜上所訴，人工智能在機械電子工程中的應用極大的便利了人們的日常生活，提高了工業(yè)的生產效率，推動了社會經濟的發(fā)展。而機械電子工程與人工智能技術兩著之間密切相連，相互促進發(fā)展，人工智能促進了機械電子工程系統(tǒng)的完善，也在機械電子工程中得到了更好的發(fā)展。相信隨著兩著的有效融合發(fā)展，會更快的推動社會的信息化發(fā)展。