人工智能技术在机械电子工程领域的应用

摘 要 随着科学技术的不断发展，人工智能受到了越来越广泛的关注，给人们的生产生活带来了极大的方便，并被应用到各个领域各个行业中。近年来，机械电子工程与人工智能完美融合，带动了这一产业的革命性变革，许多机械电子工程企业为了在日益激烈的竞争中取胜，逐步提高了人工智能技术的运用水平，促进了机械行业向智能化、网络化方向发展，取得了更为惊人的经济效益和社会效益。本文将从机械电子工程及人工智能的内涵出发，对人工智能在机械电子工程中的应用作初步探析，以期對机械行业的发展提供一定帮助。

【关键词】人工智能 机械电子工程

1 前言

近年来，各个国家高度重视机械电子工程的发展，以提升本国的生产力竞争水平。人工智能是科学技术不断发展的产物，也是各个学科交叉综合之后的成功尝试，将其融入到机械电子工程中，能够提高机械电子的工作效率。机械电子工程是传统机械工程与现代电子工程的有机结合，随着人工智能技术的不断发展，机械电子工程由传统的能量连接向信息连接转换，进入到了一个新的发展领域。机械行业竞争日益激烈，为了在激烈的竞争中取得胜利，机械电子工程企业需要不断提高智能控制水平，加强对人工智能技术的研发，以取得更多的经济效益。

2 机械电子工程及人工智能的内涵

2.1 机械电子工程

机械电子工程学科起源于20世纪，它是由机械工程与电子工程、智能技术等技术手段结合而成的新的发展领域。机械电子工程的发展分为三个阶段：第一阶段是发展的初级阶段，主导机械电子发展的是人工，通过人工来完成机械作业，其生产效率十分低下，严重制约了生产力的发展。第二阶段是以流水线生产方式为特点的工业革命阶段，流水线生产方式不需要工人了解所有的工序，只需要了解自己负责的环节即可，这种分工明确的工作方式，不仅提高了生产效率，还解放了人们的双手，但是批量化生产的出现提高了标准件的要求，流水线的生产方式也难以适应社会的发展需求。第三阶段就是现代机械电子产业阶段，更多的人工职能被应用到接卸设备，使机械设备能够完美的适应人们的生产生活需求，给机械电子工程带来了极大的发展机遇。

机械电子工程与传统的机械工程相比更具优势，主要表现在设计上的不同和产品特征不同。机械电子工程依据系统配置和目标，与管理技术、制造技术等其他技术有机结合。机械电子产品结构也相对简单，内部结构复杂但物体体积极小，提高了产品性能。

2.2 人工智能

人工智能是21世纪最伟大的科学之一，它是综合控制论、计算机科学、心理学、语言学等多门学科的交叉学科。人工智能发展至今尚未形成统一的定义，笔者认为，人工智能是研究如何使计算机模拟人的智能的一门科学技术，核心是通过计算机模拟人的思维方式，来帮助人类处理实际问题。目前，计算机的主要发展方向是人工智能，并成为世界三大尖端技术之一。随着互联网技术的不断发展，人工智能技术在各个领域都取得了显著的成果，人工智能也逐渐由单个主体向分布式主体方向发展，为人工智能的发展提供了新的方向。

3 人工智能在机械电子工程中的应用

人类社会得以发展的两大根本因素是信息和物质，在生产能力较低的人类社会初期，科技发展尚未成熟，人们生产生活的主要基础是物质。随着生产力和生产水平的不断提高，人们逐渐认识到“信息”的重要性，文字成为传递信息的重要途径和纽带。最近几十年，互联网的迅猛发展和普及，给信息发展带来了新的机遇和挑战，人类社会逐渐向信息社会转变，而人工智能技术的发展又加速了信息化时代的到来。

由于机械电子工程具有一定的不稳定性，使得系统输入和系统输出的描述存在一定难度，传统的描述方法主要有三种：

（1）建立规则库的方式；

（2）学习并生成知识的方式；

（3）推导数学方程的方式。

推导数学方程的方式相对精确，但是其智能运用于简单的线性定常的系统中，复杂的系统不能通过方程解析，只能通过不具备精确和严谨特点的操作来完成。随着社会经济的不断发展，人们对系统的需求越来越高，同时处理多种类型的数据的需求度较高，例如传感器需要传递数字信息和语言信息。由于人工智能处理信息时的不确定性，以知识为基础处理信息的方式将体改推导数学方程的方式。

在机械工程中引用人工智能技术，建立相应的人工智能系统主要有两种方法：神经网络系统，通过模拟人脑的结构来分析信号和数据，并给出相应的参考数值；模糊推理系统，则是通过模拟人脑功能来分析语言信号。两者的相同之处是能通过网络结构的形式以任意精度逼近连续函数，不同之处是与神经网络系统相比，模糊推理系统的物理意义较为明确；神经网络系统的映射方式是点到点，模糊推理系统的映射方式是域到域；神经网络系统储存信息的方式是分布式，模糊推理系统则是规则的方式；神经网络系统计算量较大，模糊推理系统计算量较小；神经网络系统精度较高，模糊推理系统精度较低。

总之，机械电子工程应结合两种方法的优点，进一步提升电子机械工程的自动化水平和智能化水平，使得机械操作更加智能、精确、可靠。

参考文献

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[4]孟强.浅析人工智能技术在机械电子工程领域的应用[J].工程技术：全文版，2016（10）：214.

作者简介

黄伟鹏（1996-），男，广东省广州市人。大学本科学历。主要研究方向为机器学习算法研究。

作者单位

广东工业大学华立学院 广东省广州市 511325