摘要:機(jī)械電子工程和傳統(tǒng)的機(jī)械工程有著很大不同,它是將電子技術(shù)與機(jī)械工程聯(lián)系在一起,發(fā)揮兩者的用途。二者不但是各自功能的單一地聯(lián)系在一起,而且也加入了與信息的聯(lián)系。在傳統(tǒng)的機(jī)械工程只有能量、功能的連接的基礎(chǔ)上,機(jī)械電子工程加入了信息,這將使機(jī)械電子工程變得更智能。
關(guān)鍵詞:機(jī)械電子、機(jī)械工程
一、機(jī)械電子工程的發(fā)展
機(jī)械電子工程與傳統(tǒng)機(jī)械工程有著很大的不同,它是將技術(shù)應(yīng)用到機(jī)械工程上來發(fā)展成的一個(gè)新的學(xué)科。機(jī)械電子產(chǎn)品外形結(jié)構(gòu)簡單趨于小型化,功能變得更多樣。機(jī)械電子工程的發(fā)展經(jīng)歷手工加工、流水生產(chǎn)線、柔性制造系統(tǒng)等三個(gè)階段。前面階段都是傳統(tǒng)的機(jī)械工程,第三個(gè)階段才是真正機(jī)械電子工程的發(fā)展的開始。將電子技術(shù)通過某種方法與機(jī)械工程相互作用在一起形成機(jī)械電子工程是20世紀(jì)電子技術(shù)發(fā)展的結(jié)果。最初,二者的結(jié)合只是分離的塊與塊的關(guān)系,或者功能與結(jié)構(gòu)上的互補(bǔ)。本世紀(jì)以來,信息把機(jī)械電子工程與人工智能化聯(lián)系在一起,使機(jī)械電子工程在新的方向上取得了成果。
二、人工智能的發(fā)展
人工智能不是一個(gè)孤立的學(xué)科,它結(jié)合了信息學(xué)等多門學(xué)科,它的出現(xiàn)為多種學(xué)科的發(fā)展提供了新的方向。人工智能的發(fā)展始于計(jì)算機(jī)的發(fā)展。20世紀(jì)50年代是人工智能的第一個(gè)發(fā)展階段,在這段時(shí)間取得了一定進(jìn)步。20世紀(jì)60年代中期到70年代初,人工智能的發(fā)展遇到挫折。20世紀(jì)70年代后期,人工智能進(jìn)一步發(fā)展。將網(wǎng)絡(luò)技術(shù)這種新的技術(shù)作用到人工智能后,人工智能的發(fā)展才逐步穩(wěn)定。
三、機(jī)械電子工程與人工智能的關(guān)系
在機(jī)械電子系統(tǒng)中使用人工智能方法從建模,到控制并診斷,從某種角度上來說都是利用信息解決問題。機(jī)械電子系統(tǒng)往往具有本質(zhì)的非線性或本質(zhì)的不穩(wěn)定性,因此要描述這樣一個(gè)復(fù)雜系統(tǒng)的輸入輸出關(guān)系是非常困難的。通常描述系統(tǒng)輸入輸出關(guān)系的方法有三種,分別是通過物理方程建立數(shù)學(xué)關(guān)系式,基于經(jīng)驗(yàn)建立規(guī)則庫,通過事件的學(xué)習(xí)生成知識。以理論分析和數(shù)學(xué)推導(dǎo)為主,用解析數(shù)學(xué)方法建立的系統(tǒng)因果關(guān)系的方法嚴(yán)密、精確,但是,往往只適用于線性定常這種相對簡單的系統(tǒng)。對于復(fù)雜的系統(tǒng),仍然缺乏難以給出數(shù)學(xué)解析式。而且即使給出了解析數(shù)學(xué)模型,由于非線性、不確定性、信息不完全等問題,將使計(jì)算復(fù)雜性急劇增加,或者無法計(jì)算。由于面對的機(jī)械電子系統(tǒng)越來越復(fù)雜,因此不得不處理不同類型的信息。由于智能化處理過程是以已知道的信息為基礎(chǔ),過程是繁雜的而且充滿著未知的,沒有具體的實(shí)現(xiàn)途徑。對于不能用解析數(shù)學(xué)方法解決的問題,人工智能提供了新的解決方法。
在建立復(fù)雜系統(tǒng)模型過程中,可以實(shí)現(xiàn)目的的途徑有模糊邏輯系統(tǒng)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。模糊系統(tǒng)模擬人腦功能處理語言信號,物理意義較明確。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)顧名思義是仿照人的神經(jīng)結(jié)構(gòu)來處理數(shù)字信號。雖然神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)或模糊邏輯系統(tǒng)在一定程度上使機(jī)械電子系統(tǒng)繁雜的這個(gè)挑戰(zhàn)得到緩解和控制,但是對于更復(fù)雜的系統(tǒng)單一的方法無法解決。越來越多的機(jī)械電子研究者或者人工智能研究者認(rèn)識到以綜合系統(tǒng)取代單純系統(tǒng)的重要性與必然性。模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是綜合兩種系統(tǒng)的全新的系統(tǒng)。模糊邏輯系統(tǒng)要解決的計(jì)算復(fù)雜性小,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)有著高的輸入輸出精度。模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)融合兩者的可取之處,擯棄不需要的部分,形成新的方法。
四、結(jié)論
總之,21世紀(jì)是個(gè)多元化的時(shí)代,各種學(xué)科都是交叉互補(bǔ),相互聯(lián)系的,每個(gè)學(xué)科之間都有著密不可分的關(guān)聯(lián)性,它們之間互相作用,對彼此之間的發(fā)展都起著非常重要的作用。我們難以孤立地看待每一個(gè)學(xué)科,每一個(gè)行業(yè),這就要求我們必須將它們聯(lián)系起來,發(fā)揮各自的作用,融合形成新的學(xué)科,新的行業(yè)。機(jī)械電子工程與人工智能相互作用形成了全新的行業(yè)。隨著各個(gè)行業(yè)的發(fā)展,機(jī)械電子工程將與更多與之相關(guān)的技術(shù)聯(lián)系在一起,變得更智能。一方面,運(yùn)用現(xiàn)代信息技術(shù)將人工智能化運(yùn)用于機(jī)械工業(yè),開拓機(jī)械工業(yè)新的發(fā)展領(lǐng)域。另一方面,機(jī)械電子系統(tǒng)的復(fù)雜性越來越大,為人工智能提出了新的挑戰(zhàn)和難題,也必將推動人工智能的發(fā)展。