1、人工智能在机械电子工程领域的应用人工智能在机械电子工程领域的应用摘要 随着信息技术以及网络技术的飞速发展，人工智能技术已经被广泛应用于各行各业中，既提高了行业的生产效率，同时对行业产品质量提高有着很大的促进作用。其中，人工智能在机械电子工程领域的应用也相当广泛，推动了机械电子工程领域信息化和自动控制等方面的发展。基于此，本文首先分析了机械电子以及人工智能的相关概念、特点、作用等内容，然后就人工智能技术在机械电子工程领域应用发展状况和具体应用情况作了详细的阐述。【关键词】人工智能 机械电子 特点 应用近年来，我国的人工智能产业得到了迅猛的发展，智能芯片、信息处理、深度学习与应用等多项技术都处于世
2、界先进水平。人工智能不仅改变了我们的生活，同时也大大提升了各行各业的生产效率。具体到人工智能在机械电子工程领域的应用来说，由于人工智能科技生产力的变革作用，使得其运用到机械电子工程行业产生了行业的更新换代，使得逐渐从传统的机械工程向电子智能化机械工程方向发展。人工智能技术的应用提升了机械电子工程的效率和自动管理水平，有效的推动了机械电子工程的高效化、智能化发展步伐。1 机械电子工程及人工智能的相关概念1.1 机械电子工程所谓机械电子工程其实是近几年新兴的一门综合性学科，主要是指机械工程领域中自动化的应用，概括来说就是“机电一体化”。其涉及的领域较多，比如电子、机械化、信息处理、电气自动化、自动
3、控制科学及材料科学等相关学科。由于机械电子工程涉及领域广泛而且所涉及的学科较为前沿，使得机械电子工程成为一个国家科技能力的重要体现和科技实力的集中体现。当前，我国机械电子工程已经取得了举世瞩目的成就，并且在我国的工业化进程中发挥了重要作用。目前机械电子工程的应用已经渗透到工业生产的各个角落，很多大中型企业已经普遍采用机械电子工程系统来提高企业生产效率和经营效益。从我国的机械电子工程发展来看，主要分为三个阶段：第一个阶段是以手工和人工生产为主的萌芽阶段;第二个阶段就是通常提到的机电一体化阶段，在这个阶段只有一些科技实力先进，经济实力雄厚的企业有能力进行机械自动化改革，实现机械化生产;第三个阶段是
4、以智能化为特征的阶段。智能化是当前科技革命的核心内容，随着科学技术的不断发展，以及信息技术的飞速发展，人类正在步入电子信息时代，在信息化的社会生产中，人工智能技术将普遍应用于机械电子工程领域。这也是我国进行机械电子工程领域科技研究和突破的重要原因之一。1.2 人工智能技术人工智能作为一种新兴的产业，是建立在计算机技术以及其他前沿科学基础上的技术，由于人工智能技术能够大大提高生产效率，并且拥有广阔的发展前景，使得各行各业乃至世界各国都非常重视人工智能技术的开发与利用。从学科角度来看，人工智能技术是计算机科学的一个分支，在电子信息科学和计算机科学的基础上，将心理学、语言学、人体科学等相关的科学知识
5、运用到现实的生活和产业生产中，人工智能技术开发利用的目的是为了提高生产力，以取代人力或者人力所不能够达到的作业水准。基于对人工智能技术的发展方式，可以将人工智能技术的发展分为三个阶段：1.2.1 未成形阶段虽然计算机技术已经出现和被应用到企业管理中，但是互联网技术仍未成形，手工生产依然是这一阶段的主要生产方式。1.2.2 萌芽阶段在这一阶段，互联网技术得到了较大的普及，计算机科学和其他较前沿科学被广泛应用到各个领域，人工智能的概念及其应用逐渐得到了人们的认可和重视，但是由于技术限制，大部分领域仍没有使用人工智能的技术条件和应用环境。1.2.3 高速发展阶段互联网大规模的普及，并且随着电子信息技
6、术的飞速发展，物联网工程技术逐渐被开发出来并被应用到某些领域的作业环节中，人工智能在这个阶段开始影响人们的生活、思维以及生活习惯，在机械电子工程领域也被广泛应用。就我国人工智能在机械电子工程领域的应用状况分析，我国当前正处在第三个阶段。目前这种综合性的应用型技术处在蓬勃发展时期，由于受到技术和开发成本等因素的影响，仍然有很多技术应用没有走出实验室实现批量生产。但是随着电子计算机的更新换代，大规模的人工智能新技术将会诞生，同时将应用于各行各业以及人们的生活中。2 机械电子工程和人工智能的特点2.1 机械电子工程特点分析机械电子工程是电子工程、机械工程以及自动化工程结合起来的综合性学科，现阶段机械
7、电子工程主要具有以下几个方面的特点：首先，機械电子产品结构相对简单。相对于传统意义上的机械电子来说，现阶段的机械电子产品拥有构造简单、空间占用小的特点;其次，机械电子工程学科理论体系逐渐成熟。从电子工程、机械工程以及自动化工程来看，三者相互融合产生的机械电子工程学科，培养出来的设计人员都具有全面决策设计的能力，能够保障机械电子产品在运作过程中的科学和准确性。2.2 人工智能的特点分析人工智能作为计算机科学的重要分支，是一种结合人类智能发展起来的智能机器，现阶段的人工智能产品具有图像识别、语言识别等多种能力。归纳人工智能的特点主要包括：2.2.1 人工智能能够改变人们的思维和观念人工智能是综合计
8、算机科学、电子信息科学以及其他相关的人文科学的综合性科学，从某种意义上来说，人工智能技术能够促进人们的沟通交流，能够实现与不同群体的沟通更便捷，同时在人工智能环境的影响下，人类的依赖性以及思维习惯都会因此而受到影响。2.2.2 人工智能是第一生产力人工智能应用于工业领域，如机械电子工程领域，能够促进机械电子产品的应用范围、工作效率，这对于促进企业发展和实现经济的快速增长都具有重要的意义。未来的人工智能会进一步缩小人力管理的空间，人们只要在家就能够实现对于企业生产、管理以及销售等方面的作业流程。3 人工智能技术在机械电子工程领域应用发展状况人工智能在机械电子工程中，最直观的展示要属美国大片中对于
9、人工智能应用的科幻技术应用了。由于欧美文艺界惯有的未来意识的思维特点，这种发散性思维也成就了美国大片引领人工智能行业的先锋角色。当然，电影是虚构的，但是也不是空穴来风的，电影中很多关于人工智能的机械电子工程应用已经在实验室被研发出来，但是由于技术水平限制或者开发利用成本较高的缘故，很多技术应用仍然走出实验室，实现批量生产。回到我们的现实世界，人工智能技术在机械电子工程领域应用最广泛的当属德国和日本的机器人工业了。早在上世纪八十年代，德国和日本就已经着手开始了机器人的研发和应用，但是在人工智能萌芽阶段，机器人仅仅被用来代替人工的操作机械手臂或者部分智能家居，由于机械电子产业工作的重复性特点，使得
10、人工智能在机械电子产业中取代人工操作有很高的应用前景，并且随着机械电子工程领域对于人工智能技术的需求越来越多，人工智能逐渐成为了一个紧紧依托技术面向各企业的产业。在目前，中国许多大中型机械电子工厂已经大量使用人工智能机器人代替人工作业，不光是产业内部生产正在更新换代，同样，对于人工智能技术的专利收购也在逐渐增加，例如20_年我国小家电行业制造巨头美的集团成功收购了德国机器人制造商Kuka，以此迈出了我国机械电子行业进入高端机器人市场的第一步。国内有实力的大学和研究机构一直致力于人工智能技术的研发工作，并且在机械电子工程的人工智能技术处在世界领先地位，在国家的大力支持下，很多高校、企业等研发机构
11、都开始了机器人的智能技术的开发研究工作，人工智能在机械电子工程行业的逐步应用必将会推动人工智能技术的进一步发展，实现机械电子企业的“人力”到“智能”的改变。4 人工智能技术在机械电子工程领域的应用研究4.1 精确的系统操作人工智能系统最大的优势是本身的逻辑性能和强大的计算能力，由于机械电子工程本身是一个十分复杂的系统工程，这就使得其自身操作方面存在着很高的技术要求。但是如果将人工智能系统嵌入到机械电子工程系统中去，能够使复杂不易操作的机械电子工程系统简单化或者人性化，在操作过程中，只要根据人工智能系统的操作要求和目的通过模糊推理和神经网络系统完成自行设计和选择，从而使机械电子模型的控制和使用处
12、于一个按钮或者几个按钮的简单操作上，以此实现最佳的操作效果。4.2 优化机械电子产品的诊断流程随着现代信息技术的不断发展，人工智能技术在优化机械电子产品诊断流程上有着不俗的表现。由于机械电子产品自身系统的复杂性，使得其稳定性上存在一定的隐患和缺陷，传统的解决办法包括建立示范库、推导数学方程和学习生成知识等三个主要方面，而在现代机械电子产品应用中，人工智能技术能够使这种机械电子工程系统的输入和输出更具有操作性和便捷性，能够大幅度的提高检测的科学性和准确性。从而大大提高了机械电子产品的使用性能，缩短了机械电子产品的诊断流程所占用的时间、提高了工作效率。4.3 对系统的详细研究一般来说，机械电子工程
13、领域的系统研究主要集中反映在模糊推理和神经网络系统中，具体顺序是通过模糊推理技术对人脑功能的描述能力，将所获得的信息转化为机用语言数据;然后通过神经网络系统对人脑结构的模拟数据进行整合分析，在此基础上将两者进行对比，然后在相应的数据参考下进行操作控制和管理。把模糊推理技术和神经网络系统技术应用到机械电子产品的输入和输出中来，能够使产品系统实现高精度的操作和控制，二者相互结合能够使机械电子的信息能够在不同网络层次中找到最合适的表达空间。4.4 找到最合适的表达空间人工智能在机械电子工程领域能够根据数据信息找到最合适的表达空间，这种空间表达对于系统数据的有效整合和优化有着十分重要的意义，具体来说其
14、主要体现在两个方面：第一，增强函数连接方式。增强函数连接方式是人工智能在机械电子进行空间表达最重要的方式之一，由于增强函数连接方式能够实现数值高速运算的过程中保证精度，这使得这种空间表达方式在语言表达能力上使语言表达系统更加严谨和富有逻辑性，同时在系统的大规模运算中起到非常重要的作用。另外，人工智能函数连接技术还能够增强对于整个网络系统的空间构建，以此实现机械电子工程更简便性的操作和控制。4.5 模糊系统与神经网络系统的融合方式上模糊系统与神经网络系统的融合主要体现在人工智能在机械电子工程中的融合功能上，这种融合功能可以分为功能互补融合以及功能相似融合。具体来说，功能互补融合是将神经网络系统中
15、嵌入模糊系统，在神经网络系统的计算和逻辑推演能力作用下，更大效果的发挥模糊系统的学习能力和规律总结能力。兩者一个认识对象，一个总结对象特征，两者功能相互补充和融合，形成和发挥更强大的整体功能，使得整个系统的智能化程度进一步提升，这对于实际的操作有很重要的意义;另一方面，功能相似的融合主要是指利用模糊系统最大算子和最小算子与神经网络系统在算子中的相似性进行融合分析和使用的描述。通过两者的融合和分析能够极大地提高系统的整体运算性能。这对于简化机械电子工程的计算过程，增加系统中的信息量来提高使用效率有着很重要意义。5 结语总之，人工智能技术应用于现代机械电子工程中，极大地提高了机械电子工程的发展，进行关于人工智能在机械电子工程领域的应用研究，能够让我们看到人工智能在机械电子工程领域应用的时代发展趋势。因此，现代机械电子工程设计必须以人工智能技术的合理运用为基础，在这个过程中，加大对于技术瓶颈的研发力度，不断开拓全新的机械电子工程人工智能技术，实现两者共同发展和共同进步的研究目的。
