機械電子工程與人工智能關(guān)系論文
和傳統(tǒng)機械工程相比,機械電子工程是在傳統(tǒng)機械工程基礎(chǔ)上,融合了電子工程及信息工程技術(shù),并充分發(fā)揮了兩者的優(yōu)點和長處,從而逐漸將機械功能轉(zhuǎn)變?yōu)橹悄芑。以下是“機械電子工程與人工智能關(guān)系論文”希望能夠幫助的到您!
機械電子工程中人工智能的融入,使得機械電子工程更加智能化,促使其獲得了更好的發(fā)展。
1 機械電子工程
一般常說的機械工程大概有兩類,一類是制造,一類是動力。第一類的制造機械工程主要包括了裝配、制造毛坯和進行機械的加工等工藝內(nèi)容。第二類的動力類機械工程主要是發(fā)電機相關(guān)的。而電子工程比起常規(guī)機械工程來說,還含有其他的更多的高科技元素[1]。機械電子工程則有效利用了兩者的優(yōu)勢,形成機械電子工程。
機械電子工程從其發(fā)展歷程來看可以分為三個發(fā)展階段:
第一階段,主要是手工加工,由于生產(chǎn)力較低,且受制于人力資源因此生產(chǎn)力發(fā)展受到一定的限制,并由此促進了機械工藝的發(fā)展。
第二階段,是流水線的批量生產(chǎn)階段,生產(chǎn)規(guī)模開始擴大,生產(chǎn)力得到一定程度的提高,出現(xiàn)大批量的生產(chǎn),但這一階段的產(chǎn)品質(zhì)量并不高,產(chǎn)品類型缺乏靈活性,不能很好的滿足社會的對商品質(zhì)量的要求。
第三階段,是目前的機械電子工程發(fā)展階段,隨著社會的發(fā)展進步,進入快節(jié)奏發(fā)展社會,因此也要求機械電子工程同樣具備較強的適應(yīng)性、靈活性,要求產(chǎn)品的轉(zhuǎn)產(chǎn)時間要快,產(chǎn)品質(zhì)量要高,要包含高科技生產(chǎn)工藝,其中最為成功的是柔性制造系統(tǒng)。這一系統(tǒng)主要是由信息、物流和加工三個方面構(gòu)成,通過信息化手段實現(xiàn)自動化加工,并實現(xiàn)信息流和物料流的自動化。
2 人工智能
人工智能的發(fā)展也分為三個主要的發(fā)展階段:
第一階段,是人工智能的初始發(fā)展階段,起源于1956年,由美國首次發(fā)明并提出人工智能這一說法。在這一時期人工智能大部分用于知識證明、博弈和翻譯,不能模仿人類進行邏輯思考[2]。即使在60年代中期,美國繼續(xù)對人工智能進行開發(fā)和研究,但仍然沒有解決機器模仿人類思維的問題,這一時期的開發(fā)沒有讓機械脫離簡單的映射方式,使得機械無邏輯分析能力。
第二階段,是自1977年開始人工智能出現(xiàn)了一個發(fā)展的轉(zhuǎn)折點,人工智能開始以知識作為發(fā)展的動力,這一時期人工智能知識工程很快被普及到人類工作生活的各個領(lǐng)域,人工智能的實用性得到有效提高。同時人工智的商業(yè)化也開始逐漸發(fā)展起來,呈現(xiàn)出強有力的發(fā)展勢頭。
最后階段,就是現(xiàn)階段的人工智能的平穩(wěn)發(fā)展階段。人工智能不僅是單獨的個體,開始向分布式的主體發(fā)展,到現(xiàn)在人工智能的實用性已經(jīng)被得到廣泛應(yīng)用,其系統(tǒng)更加科學(xué)和復(fù)雜化。
3 機械電子工程與人工智能的關(guān)系
人類實現(xiàn)發(fā)展的兩大基本因素是信息和物質(zhì),當(dāng)人類社會科技還不夠發(fā)達時,生產(chǎn)能力不高,物質(zhì)是人類生存和發(fā)展的根本。但隨著生產(chǎn)力的不斷發(fā)展和進步,信息的重要性越來越明顯,文字曾一度為信息傳遞的“紐帶”[3]。但是近幾十年隨著計算機技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)的普及應(yīng)用,信息傳遞具備了更大的技術(shù)基礎(chǔ),使得人類進入了信息化時代,在信息社會人類更加離不開人工智能技術(shù)。
在機械電子系統(tǒng)發(fā)展中,由于其系統(tǒng)有著一定的不穩(wěn)定性,使得機械電子系統(tǒng)中的輸出和輸入關(guān)系的描述較為困難,在描述方面其實現(xiàn)方式主要有三種:第一,建立規(guī)則庫;第二,學(xué)習(xí)并生成知識的方式;第三,推導(dǎo)數(shù)學(xué)方程的方式。第三種方式,相對來說較為穩(wěn)定和精確,但是智能應(yīng)用于較為簡單的系統(tǒng)中,如線性定常的系統(tǒng),不能應(yīng)用于復(fù)雜的系統(tǒng),復(fù)雜的系統(tǒng)智能通過操作來完成,但是操作有著非精確和嚴謹?shù)娜秉c。
隨著社會進步,對系統(tǒng)的要求也越來越高,而且需要同時處理多類型的數(shù)據(jù)。因此出現(xiàn)了應(yīng)用人工智能來處理更多的信息,提高處理的復(fù)雜性和精確性。通過人工智能構(gòu)建的系統(tǒng)可以兩種:第一種是模糊推理系統(tǒng),主要是借助模擬人腦來分析數(shù)據(jù)、語言;第二種是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),主要模擬人腦結(jié)構(gòu),對信號和數(shù)據(jù)進行分析,并給出相對的參考數(shù)據(jù)。這兩種系統(tǒng)既有相同的輸出輸入關(guān)系,也具備不同的輸出輸入關(guān)系。其不同之處在于前者有明確的物理意義,而后者不具備準(zhǔn)確的物理意義;二者的相同之處是都具備相同的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)形式以任意精度逼近相應(yīng)的連續(xù)性函數(shù)。
但是隨著社會的發(fā)展和進步,單純的人工智能不能完全滿足社會的日常需求,很多的研發(fā)機構(gòu)開始研發(fā)和制造綜合性的人工智能系統(tǒng)。將上述兩種系統(tǒng)形成綜合性的人工智能系統(tǒng),充分利用兩種系統(tǒng)的優(yōu)點和長處,取長補短,以獲得更為精準(zhǔn)、全面、科學(xué)的描述方式,其最為成功的例子就是模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。這一系統(tǒng)把兩種系統(tǒng)相互結(jié)合,讓信息在該網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中獲得最為完美的表達空間,從而解決多變量的工程應(yīng)用問題[4]。人工智能技術(shù)在機械電子工程中的有效應(yīng)用,解決了傳統(tǒng)系統(tǒng)的缺點,為機械電子工程提供了更為寬廣的發(fā)展路徑。
4 結(jié)語
隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進步,高科技層出不窮,人工智能也是科技發(fā)展的產(chǎn)物。人工智能是各學(xué)科相互交叉融合發(fā)展的產(chǎn)物。把人工智能有效的融入機械電子工程發(fā)展中,有效解決了機械電子工程發(fā)展中遇到的一些問題,促進其在更加寬廣的領(lǐng)域發(fā)展,使機械工程產(chǎn)業(yè)產(chǎn)生了革命性變化,為其獲得更大的經(jīng)濟利益提供技術(shù)支撐。作為學(xué)生,我們不僅需要了解一個行業(yè)的技術(shù),還需要多行業(yè)多角度的接觸和學(xué)習(xí)最新的技術(shù)知識,做到相互融會貫通,促進不同知識和技術(shù)之間的完美融合,促進社會技術(shù)的創(chuàng)新發(fā)展。
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