浅析机械电子工程与人工智能

杜磊浩 王文涛 王龙龙

摘要：信息技术和计算机技术的发展，使得人工智能在各个行业中的应用越来越普遍。其中，人工智能在机械电子工程中的应用更是提高了机械电子工程的自动化、信息化水平。本文从机械电子工程与人工智能的概述入手，详细的分析了二者之间的关系，并对当前人工智能在机械电子工程中的应用进行了说明，期望能为日后研究机械电子工程与人工智能提供一定的参考意见。

关键词：机械电子工程；人工智能；关系；应用；

引言

近年来人工智能技术己日趋成熟，机械电子工程也实现了信息功能与物理结构的连接，都在朝着信息化、智能化的方向发展，二者之间的有机结合也越来越紧密，极大的促进了社会的进步和经济的发展。故而，对机械电子工程与人工智能之间的关系和当前人工智能在机械电子工程中的应用进行分析，对指引我国机械电子工程的智能化、信息化发展具有重要的意义。

一、机械电子工程与人工智能

机械电子工程，是将以动力和制造为主的传统机械工程与具有控制、测量、调整技术的电子工程通过信息技术进行结合而发展得到的一种新型技术工程，包括了机械工程、电子工程、信息工程3个方面，它的发展经过了萌芽阶段（依赖人力的手工操作）、发展阶段（机械的流水线生产）、机械电子产业化发展阶段（以机械电子工程为核心的柔性制造系统）三个阶段。

机械电子工程的优势：与传统的机械工程相比，机械电子工程吸收了机械工程相关技术的核心精髓，实现了信息功能与物理结构的连接，还能智能化的对电脑有关的系统进行分析处理。故而，在设计上，会根据产品特性和实际需要进行设计方案，会更合理，更具有综合性。在产品上，机械电子工程设计的产品的结构更加精细，功能种类更加多样化，且体积较小巧，方便使用携带，而且紧跟社会的发展，更新换代很快。在效率上，机械电子工程具有更高的自动化水平，可以以机械设备代替人力进行大规模的生产，不仅节省劳动力，还可以降低生产成本，产生更高的生产效益。

人工智能（AI），是一门研究使计算机可以模拟、延伸、扩展人类的方法、技术、应用系统的智能技术，其涉及计算机科学、数学、心理学、哲学、思维科学、语言学等几乎所有自然科学和社会科学的学科，是二十一世纪三大尖端技术之一。人工智能研究的主要内容包括：知识表示、自动推理和搜索、机器学习、知识获取、知识处理、自然语言处理、图像识别、计算机视觉、智能机器人、自动程序设计等方面。

二、機械电子工程与人工智能之间的关系

（1）人工智能完善了机械电子工程系统

当前机械电子工程正朝着自动化、智能化的发展，但就其本身而言，目前机械电子工程的系统并不稳定，具有波动性。对于一些线性的简单系统，可以利用传统的数学解析方法构建系统的因果关系，对其数据信息进行输入、输出，精密准确性也比较高。但对于非线性的复杂系统，其处理的信息数据类型较为多样、内容更加复杂，单独利用数学解析式进行求解数据不确定性太高，已经不能满足其需求。而利用人工智能的神经网络和模糊逻辑推理系统可以达到要求，模糊逻辑推理系统可以通过模拟人类大脑的功能进行处理语言信息，再利用其规则性保存信息；神经网络则可以仿照人类的神经结构处理数字信号，利用分布式的方法储存信息。两者进行结合互补所具有的数据分析能力，可以精确的描述数据信息的输入、输出关系，且具有较高的稳定性和精确度，可以更加迅速的适应环境，提高电子机械工程的工作效率。

在模块设计上，各项系统功能的变动也会影响数据的变动，而电子机械工程暂时还不能及时的对系统的数据进行变化更新，而这会影响数据的准确性，造成系统的不良运行。利用人工智能的模拟神经系统可以快速的更新数据信息，维持系统的良好运行，实现更精确的控制。且模块设计虽然比较多样性，但也影响机械电子工程的优化延伸性能，而利用人工智能技术的相关推理系统可以高效的发挥机械电子工程的综合功能，人工智能的模拟神经系统还可以优化模块设计的性能，可以实现实时的连接控制。

（2）机械电子工程促进了人工智能的发展

人工智能在很大程度上推动了机械电子工程的创新发展，但反过来说，在机械电子工程的发展中，人工智能本身也得到了很好的发展。如在机械电子工程中，传统的数学解析式方法不能在复杂的系统环境中使用时，人工智能相关技术的应用解决了这一困境。而在应用的过程中，现有的人工智能技术也面临着一些问题，如在网络系统资料库的构建中，必须要及时准确的进行数据的数学分析，避免出现差错影响使用。而目前的人工智能技术还不能满足这一要求，这就使得人工智能技术要不断的进行发展。所以在机械电子工程的发展中，人工智能的相关技术也会不断的改进完善。

总而言之，人工智能与机械电子工程之间相互联系，相互促进，相辅相成。人工智能推进了机械电子工程系统的完善，提高了工业生产的效率；而在机械电子工程的发展中也会对人工智能提出新的要求，这就促进了人工智能相关技术的发展。

三、人工智能技术在机械电子工程中的应用

（1）智能识别和提高环境适应能力

智能识别，主要利用了超声传播、自动识别、激光扫描等技术，在机械电子工程中可以用来智能的识别作业对象。如在机械电子工程中，进行数据测量时比较容易受工作场所中粉尘的影响，利用智能识别技术可以结合实际选择合适的测量方式，保证测量数据的精确。人工智能技术还可以提高机械设备对于环境的适应能力，如导航系统是利用传感器进行方向规划、速度调节的，受周围环境的影响比较大。而在其中利用人工智能技术，可以提高导航系统的的环境适应能力，降低导航的失误率。

（2）精确、优化系统操作和诊断机械电子产品

机械电子工程是一个较为复杂的系统工程，对于系统操作的精确度要求较高。在机械电子工程的系统中应用人工智能技术，可以通过模糊逻辑推理和神经网络系统自行的进行设计和选择，在达到最佳操作效果的同时，还可以使得机械电子工程的系统操作步骤简化为一个或几个按钮。在机械电子工程中应用人工智能的函数连接技术，不仅能保证数据高速运算的精确度，还可以使其根据相关的数据信息找到最为合适的表达空间，使语言表达系统更加的严谨，有利于系统的数据整合和优化。人工智能的函数连接技术还可以增强网络系统的空间构建，使得机械电子工程系统可以更为简便的操作。

机械电子工程系统本身的复杂性，还会造成系统的不稳定性，这不利于机械电子产品的检测。以往多是通过建立示范库、推导数学方程、学习生成知识等方法进行解决，但利用人工智能技术可以使得系统的输入输出更加的便捷，提高系统检测的准确性，可以使机械电子产品的诊断更加的快速。

四、结语

综上所诉，人工智能在机械电子工程中的应用极大的便利了人们的日常生活，提高了工业的生产效率，推动了社会经济的发展。而机械电子工程与人工智能技术两着之间密切相连，相互促进发展，人工智能促进了机械电子工程系统的完善，也在机械电子工程中得到了更好的发展。相信随着两着的有效融合发展，会更快的推动社会的信息化发展。