發布時間：2021-12-30所屬分類：科技論文瀏覽：1次
摘 要： 摘 要： 如今，世界經濟高速發展，人們對高新技術的研究也比以前更為廣泛。在這種大背景下，半導體技術以及機械電子工程的發展也開始跟上時代的步伐，并且后者的應用也開始變得無處不在，逐漸朝著人工智能的方向前進。伴隨著高新技術與其的完美融合，智能化的層次也有
摘 要： 如今，世界經濟高速發展，人們對高新技術的研究也比以前更為廣泛。在這種大背景下，半導體技術以及機械電子工程的發展也開始跟上時代的步伐，并且后者的應用也開始變得無處不在，逐漸朝著人工智能的方向前進。伴隨著高新技術與其的完美融合，智能化的層次也有了明顯的提升。該文主要的研究對象是機械電子工程和人工智能之間存在的聯系。
關鍵詞： 機械電子工程;人工智能;關系
現階段，不管是經濟的發展還是科技的發展，都比以往更為驚人，所以要想提高社會的生產力水平，就要進一步強化各項技術的結合與發展。雖然機械電子工程是一種全新的技術，但其仍是由機械工程與電子技術共同組成的，這樣的組合不但明顯增加了電子技術的使用價值與意義，還改善了機械工程的不足。然而，現在社會上的各個行業都在朝著信息化、智能化的防線前進，所以對于機械電子工程而言，同樣需要改革與創新。而人工智能的發展是以信息技術作為前提條件的，不僅具有尖端科技，還具有先進的信息技術，其應用產生的價值不可估量，而且也可以幫助機械電子工程提高其智能程度。
一、機械電子工程與人工智能概述
(一)關于機械電子工程的簡述
1.機械電子工程技術的發展歷程
在最近幾年里，機械電子工程的發展也是有目共睹，早在上個世紀其水平就已十分突出，特別是第三次科技革命的爆發，更是將其發展推向了高潮，電子科技跟過去的機械工程得到了充分的融合，而且應用的范圍也十分廣泛。在將來的世界里，其發展趨勢必定是越來越智能，其發展歷程可以分為以下幾個階段：
首先是新資本主義的萌芽時期，那個時候的貿易形式與過去不同，因而導致貨物的需求急速上升，但是人們大都采取手工的辦法來生產加工產品，所以工作效率并不高，若想取得較高的經濟效益，就一定要有足夠的勞動力。但是勞動力的不足對生產力的進一步提高造成了極大的影響。專家學者們為了能夠解決這個問題，才開始另辟蹊徑，將重心放在了機械上，自此拉開了機械工業的帷幕。
其次是生產合格的產品時期，很多企業為了盡快提升工人的工作效率以及產品的整體質量，就開始將馬克斯·韋伯設置的生產程序作為輔助，進行產品的生產。事實證明，這種模式是可行的。批量生產的時代已經來臨，但卻因為生產合格產品的要求普遍很高，再加上生產的方式太單調，沒有靈活變通。于是當時代開始向前時，其中的缺點也慢慢凸顯，無法滿足社會生產力的深層次需求。
然后就到了我們現在的這個時期，由于社會的發展，人們的生活節奏也開始加快，但是在這種欣欣向榮的背后，卻隱藏著許多不便之處，于是為了滿足社會的發展需求，人們開始尋找一個可以合適的生產方式，以此推動其繼續發展，這種生產方式的特點比較鮮明，比如：生產的時間短、產品的質量優良、具有較高的靈活性，能夠很好地適應社會發展的起伏。但是機械電子工程知識將加工、運輸、信息流這三者進行融合，再開始生產。已經無法滿足對生活的高要求，所以基于機械電子技術而研發的新技術也就順勢而生了，那就是高靈敏性技術。
最后，伴隨著現代工業4.0的進一步發展，機械電子技術的發展也得到了明顯的促進，如此一來，人們進入更為方便快捷的生活時代指日可待。
2.機械電子工程的特點
機械電子工程主要是由其過去的模式跟許多有關的學科進行融合構成的一門跨學科專業，其中完美地吸收了各個學科的長處及其相同之處，實現了信息功能與物理結構的連結。與此同時，還能智能化地處理任何跟其有關的電腦系統。盡管它的形成是以機械的制造以及電子、網絡、信息技術等為前提，但是長時間的發展與突破，已經讓它貼上了自己的標簽，主要特點有以下幾種：
首先是其設計綜合性較強，因為這是一門綜合性的專業，所以跟過去的機械工程比較會發現，這個專業跨越的學科種類很多很雜，基本都是取各種精髓才得以形成的。在正式設計的過程中，仍然是將機械工程作為主要內容，再加上一些計算機技術以及電氣工程等，針對不同的系統配置與需求來選擇是否增加其它學科或者技術。通常，工程師在設計的時候會使用由上到下的原則，把每一個模塊都進行完美的連結，使其工作效率更高，進而達到實際生活與日常工作中的需要。
其次機械電子產品的外觀以及基本性能普遍很復雜。這是因為跟過去的工程相比，現在的產品整體體積優勢更明顯，且結構也更加簡單易懂，可以歸為精致型。它摒棄了過去的笨重外殼，但是里面的器件構成卻更加精細，性能也因此有了極大的提升，很好地滿足了人們對靈敏、智能的高需求。除此之外，這種產品的體積小，也便于人民出門攜帶，功能種類也很多，逐漸轉變成人們生活中的必需品。
(二)關于人工智能的簡述
1.什么是人工智能
人工智能這一新型名詞的出現，讓許多行業的專家學者都頗感興趣，并給出了他們的見解。尼爾森認為，這是一門十分實用的學科，其主要內容是怎樣獲得科學技術，并將其運用到實際生活中。另有著名教授溫士頓提出，人工智能是讓計算機擁有較高的專業技能與先進的科學技術，讓他們來完成人要做的工作。因此，綜上可知，人工智能就是一項綜合性極強的高端學科，其涉及的學科十分廣泛，并且通過擴展計算機的功能來代替人類完成各種難度較高的工作。
2.人工智能的發展歷程
距今400年，在法國誕生了第一臺可進行加法計算的計算器，此后，科學家們倍受鼓舞，對此創造不斷攻關克難。在美國，馮諾依曼制造出第一臺可自動化的計算器。這可稱得上人工智能的起步時期，該階段主要是理論結合實踐的階段，所以發展起來并不快，但是經過實踐積累的經驗十分多，打下了穩固的基礎，促進計算機改革。
20世紀中期，美國以麥卡賽為代表的科學家，齊心協力探究如何讓計算機變得智能等問題。最先表達“人工智能 ”的概念，這意味著該項科學正在茁壯萌發，這也稱為人工智能的初始開端。為此，科學家們致力于科學事業，希望通過研究來發現人具有的邏輯方式能夠應用到智能化的機器上。
反復時期。人工智能的研究獲得深化后可知，想要模仿人類的智能行為實非易事，科學家們無法設計出能完全模仿人類的簡易機器。但仍有不少科學家不斷的革故鼎新，取得不少進步，例如，1972年在法國就有科學家編譯出 Prolog語言，這是發明 LISP 后的又一重要智能化語言，其應用十分普遍。
穩步前進時期。科學家們逐漸認識到想要創建能完全模仿人的智能化機器或技術沒有那么簡單，于是，他們靜下心來研究技術、完善功能。由于各界學者齊心協力、互幫互助、共渡難關，難題逐步被化簡，再加上國際上互聯網的迅速普及，為人工智能發展提供了搖籃。
二、機械電子工程和人工智能關系研究研究
兩者可知，實際操作時各有各的長處，也各有各的劣勢。這就要求仔細分析兩者的關系，讓兩者獲得效益最大化，智能最優化。
(一)機械電子十分依賴人工智能
就機械電子來說，人工智能的引入確實離不開機械電子的網絡系統，因而，想要使用人工智能也不是那么容易的事。因以，一定不能忽視高科技的重要作用，利用網絡和計算機的結合將指令進行轉化為人工形式，指導機械進行準確生產和精準運作。因而，一旦工程網絡收錄錯誤的數據和分析錯誤時，都將指示機械進行錯誤操作，更嚴重的是摧毀整套機械電子的人工智能系統，機械電子也將面臨無用武之地。最近幾年，科技發展迅猛，工業生產這一塊也提高了對系統的標準，主要包括處理不同類型的數據。為此想要人工智能發揮最大優勢就需要系統正常運作支持，這也說明人工智能離不開系統的大力支持。
(二)人工智能具有補足性
一般的電子工程還是利用模塊來進行設計，所以才表現出多樣化的功能特點，當然這也不利于電子工程的優化延伸。遇到這樣的情形時，首先要合理調用人工智能的相關推理系統，來幫助機械工程更好的發揮自身的綜合功能，高效達成目標。當前時期，機械工程自身建立的模型系統可以說是了最優秀的智能技術，可以獨當一面地進行全套生產。值得重視的是，系統首先模擬了人類的神經系統，然后利用技術對計算機進行仿造人類的神經系統形成智能化，這種人工智能形式往往水平并不低，另外也不會十分依賴人工操作，機械工程能夠實現自動化的冤愿望，也讓個模塊的性能最優化，最終達到智能實時連接工業完成生產。
(三)人工智能在某種程度上是讓機械工程更穩定的
就操作和信息系統穩定性都是最佳的，機械工程并不穩定，最初設計時，操作性能一直都不會輕易改變，嚴格遵循程序設計，利用機械通過控制進行相關操作。據此可知，系統自身比較固定不移更改，一旦計算機的系統傳輸了錯誤的數據或進行數據分析時產生誤差，都會導致指令不正確，影響機械選擇正確的動作，嚴重阻礙了機械的正常運作。
然而，機械工程如果能夠加入智能化，利用人類的邏輯模型和機械手段，就能順利解決計算機系統的錯誤操作，獲得精確的數據，讓每一條指令都正確可行，彌補機械工程的不足。現實生活中，人工智能的用處十分大，可以輸入機械工程的數據、進行數據處理和指導操作;同時人工智能的數據具有高效精準的特點，利于機械設備的良好運行。
(四)人工智能彌補了機械系統不夠準確的缺陷
就其模塊設計這一塊，數據最好的狀態就是高準確度。然而，系統各項功能的達成，各項數據都會變動。為此，一定要及時更新系統所需的數據信息，準確的數據才能維持系統的運行良好，還可以讓系統獲得高精準化的控制體驗。機械工程無法滿足此類需求時，人工智能模擬神經系統就有利于實現更優化、更精準的系統控制。
三、人工智能控制工程在機械電子工程中的使用
(一)智能控制系統在機械電子工程中的運用
什么叫智能控制系統?其實這是一種利用計算機技術與人工智能的組合，人為地模擬并把控機械電子工程中的特殊操作，最后安排智能的機器人來代替人類進行操作。其中的主要原理是，讓這個系統模擬復制人的邏輯思維，然后自發采集需要的資料，最后完成該工作。因此，在這個信息化的時代，智能化已經是大勢所趨了，不管是哪個行業，最后都會應用到人工智能。而這也在一定程度上提高了人們的工作效率，有效地避免了因為操作不當帶來的損失與危險，從而降低生產所需的成本。
(二)魯棒控制的使用
在生產制造柔性臂軌的時候，通常會控制滑模變的構造，進而控制慢變控制，借助相關的理論知識，來分析魯棒控制器，實現對系統結構的調控。所以在實際的模擬過程中，應該采取不長的控制算法來進行計算，以此確定其主要結構與 H∞。合理地運用控制理論，更好地把控系統的操作，使其更加準確，讓整個工程運轉自如。
(三)模糊控制工程在機械電子工程中的使用
在機械電子工程里中為常用的一種辦法就是模糊推理系統，其主要模擬人腦的功能，分析傳遞與接收的語言信號，借助網絡這個媒介，處理各種輸入輸出，進而構成一個完整的函數。從物理層面上來說，這種方法比升級網絡系統更加一目了然。由于大部分的機械工程在生產加工的時候需要經歷的程序都很多，所以看起來十分麻煩，若想借助過去的把控方式來構建新的模型，可想而知，其工作的艱巨程度很大，且在無形之中就會給員工帶來極大的精神壓力。所以針對這個問題，專家學者采取了模糊控制法，其最大的好處就是復雜問題簡單化。這種方法跟以往采取的辦法有一個明顯的補貼，那就是這個不需要深度分析并研究工程中的各項數據信息，只要保證其輸入的量不超出一定的范疇即可;因為過去使用的辦法不僅需要構建明確精準的模型，而且最后的效果也不好，嚴重阻礙了自動化控制的進程。因而，這種辦法得到了大力的推廣與應用。
(四)神經網絡控制的使用
神經網絡的控制，主要是基于生物學而進行的一項研究，它可以模擬人類大腦的構造，分析接收的各種信息，再提供可以參考的數據。當大量的神經元被組合在一起后，就可以形成復雜多變的控制系統，這種系統的主要用處是能夠妥善處理大量的數據，而且其發展趨勢也在想人工智能靠近，于是也就在智能的機械電子工程中得到了一定的普及與應用。以前的員工在實際操控機床的時候，因為技術的原因，導致其切割的產品精確度不高，經常會有誤差出現，使得工作效率大大降低、成品率也上不去。因此，神經網絡控制系統的運用，不僅可以有效地填補這方面的不足，還能極大地提升生產的效率，并且在保證安全的同時，為這個行業帶來更加可觀的經濟效益。
結束語
結合上面的各種內容可知，機械電子工程的發展離不開人工的智能，彼此相輔相成，為科技技術的突破與社會的進一步發展做出了巨大的貢獻。——論文作者：劉家念
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