浅析机械电子工程与人工智能的关系

2016-07-13蒲小刚布尔津县人民医院新疆阿勒泰836600

橡塑技术与装备 2016年12期

关键词：机械电子工程关系人工智能

蒲小刚（布尔津县人民医院，新疆阿勒泰 836600）

浅析机械电子工程与人工智能的关系

蒲小刚
（布尔津县人民医院，新疆阿勒泰 836600）

摘要：机械电子工程与人工智能二者的融合促进了生产力的提升，要深化二者融合应用，开创机械电子工程发展新潮流。本文介绍了机械电子工程与人工智能发展，探讨了二者的融合应用，希望能为机械电子工程领域的创新发展提供参考。

关键词：机械电子工程；人工智能；类人智能；关系

机械电子工程作为新产业，是信息技术、电子技术与传统机械制造相结合背景下发展起来的新兴产业与学科，注重机械与机械之间的信息连接，追求自动化与智能化，是机械制造与机械动力发展探索的新领域。随着信息技术的进步，智能化水平将会不断提升，以人工智能的应用为典型代表，将会在机械电子工程领域形成类人智能发展与应用的全新潮流，这对于机械电子工程新时期的进步发展有重要意义，也是人工智能发展与应用在工业领域的直观体现。下面对机械电子工程与人工智能的关系做简要探究。

1　机械电子工程与人工智能

1.1机械电子工程

机械电子工程的发展融合了信息技术、智能技术、机械制造、电子工程等诸多学科与体系，伴随着理论的成熟与技术的进步将会不断完善并日趋复杂。机械电子工程的发展经历了手工加工、流水线生产、现代机械电子产业三个阶段，这三个阶段的发展代表着生产力的不断进步、生产水平的不断提升以及科学含量的提高，是顺应社会进步发展、工业生产与机械制造的必然选择。目前机械电子工程已经进入了以柔性制造系统为核心的发展阶段，通过对加工流、物流、信息流的组合应用实现生产自动化与智能化水平的提升。

机械电子工程比起传统工程本身更具特殊性，比如设计上各类管理、生产加工与制造技术模块结合更加紧密，产品结构与特征日趋复杂，性能提升、外观缩小或优化，比起传统机械工程更显高效、精巧。机械电子工程的进步发展同电子技术、人工智能之间的关系越来越密切，人工智能应用越深入，类人智能在实际生产中的表现就越出色，这对于开拓机械电子工程发展前景有重要意义，代表着更加璀璨的未来。

1.2人工智能

人工智能是融合计算机科学、控制论、信息论、神经生理学、心理学、语言学等诸多学科的新科学技术。学术上来讲，人工智能是关于知识的学科，怎样表示知识以及怎样获得知识并使用知识的学科，其可定义为人工智能是研究人类智能活动或生物感知的规律，构造具有一定智能的人工系统，来模拟人类某些智能行为或生物感知行为的基本理论、理论和方法。

人工智能的发展经历了17世纪的萌芽阶段、20世纪50年代至80年代的发展阶段与挫折阶段以及现在的平稳发展阶段，以上阶段解决了人工智能从无到有、从弱到强的发展问题，在当前机器人发展高潮中，迎来了人工智能的深度发展阶段，将实现更加健壮的人工智能。萌芽阶段，世界上第一台能进行机械加法的计算器出现；发展阶段，人工智能以翻译、正面与博弈为主要任务，出现了LISP语言与Prolog语言，计算机视觉、专家系统、自然语言理解获得发展进步，同时开始进入到以知识为基础的发展阶段，并逐渐渗透到各个领域进行应用；平稳发展阶段，受益于互联网与信息技术，人工智能演变得更为复杂且实用，开始了更为深入的探索。

目前人工智能的发展主要面临两大难题，分别是怎么将知识更有效的传递给机器、完整信息到非完整信息的处理。现有的人工智能方法局限性较强，以备受关注的阿尔法狗为例，从深度神经网络来看，它是成功的，明确的知道对手与围棋的361个落子点，围棋本身的复杂性决定了信息处理的巨大挑战，阿尔法狗能够在完成信息处理的条件下进行本身就是一种成功，但是从人工智能的角度来看，描述围棋的状态和精确的表达自然界，后者更加复杂，人工智能的所追求的发展方向正在于此。

人工智能想要获得进一步的发展，目前仍旧面临三大挑战，一是想象力与创造思维，二是让机器和人类一样感知和理解世界，三是让机器具有自我意识、情感以及反思自身处境与行为的能力，其中最后一个是最艰难的挑战，涉及到自然科学与哲学，是实现类人智能最艰难的挑战。

2　机械电子工程中人工智能的应用

2.1信息处理

人工智能在机械电子工程领域的应用较为普遍，主要以信息处理为代表。机械电子系统天生的不稳定性需要人工智能的介入以应对更加复杂、不确定的信息。人工智能的建立多以神经网络系统、模糊处理系统为主，前者模拟人脑结构分析数字信号给出参考值，后者模拟人脑功能分析语言信号，两种信息处理方法都是采取网络结构形式以无限逼近连续函数的精度。这两种方法作为目前主流方法各有利弊，对于机械电子工程而言，单一方法无法满足发展与应用需求，因此综合性的人工智能系统开始积极探索方法融合以做到取长补短，模糊神经网络系统的出现就是一次成功的实践。人工智能的发展促使机械电子工程更加科学化、精细化、高深化，在与人工智能融合与应用上更具深度，这意味着未来发展中机械电子工程必须进一步探索人工智能以变革该领域发展方式开拓更为广阔前景，助力机械电子工程进步创新。

2.2类人智能的应用

机械电子工程领域的未来发展将是智能制造与类人智能。机械电子工程本身带有与生俱来的不稳定性，人工智能技术的发展与应用将会最大限度的削减这种不稳定性，从自动化、智能化等多个方面对机械电子工程进行优化，利用人工智能致力于让机器具有自我意识、情感以及反思自身处境与行为的能力，为实现故障诊断、信息处理等提供有力支持，这也是机械电子工程领域中未来人工智能应用的主要方向类人智能，其将会对现代机械制造与生产产生不可估量的重大影响。

近年来世界各国都在积极探索机器人、人工智能的研究与应用，目的是促进智能机器人基础理论研究、成果原始创新和高技术开发，增强智能机器人自主研发水平和实际应用能力，从而为以机械电子工程为代表的制造领域提供发展帮助，推动智能制造、智慧生活、智能产业中类人智能的诸多应用，助力机械制造和电子工程产业转型与升级，助力国内机器人机只能产业蓬勃发展。

机械电子工程发展中目前两大主要方向就是智能化与自动化，积极探索类人智能可为深化改革、创新提供强大助力，顺应近年来工业、制造业、信息业蓬勃发展趋势，汇集更多智能装备制造企业与技术参与人工智能的研发与应用，打造新时期产业示范基地。类人智能与机械电子工程的联合有助于形成完善的研发、测试、制造、集成、服务体系的全产业链的产业集群，打造新时期兼具规模与竞争力的智能装备产业新基地，促进智能机器在计算机科学和人工智能领域的应用发展，以微软小冰、聊天机器人、阿尔法狗等为代表的人工智能的应用将会进一步提升机械电子工程行业发展水平。