機(jī)械工業(yè)論文淺析機(jī)械一體化的相關(guān)分析

　　機(jī)械電子工程就是我們經(jīng)常說的機(jī)電一體化，現(xiàn)在是一個很有前途的方向，原先有句古話：“隔行如隔山”，因此現(xiàn)在這種交叉行業(yè)特別吃香，小編今天介紹主要是機(jī)電一體化方面的論文。

　　【摘要】機(jī)械電子工程產(chǎn)業(yè)作為我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展的重要產(chǎn)業(yè)，它的每一次重大性變革都會給人們的生產(chǎn)與生活帶來重大影響。隨著信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展，人工智能作為一種高端技術(shù)已經(jīng)越來越受到各個行業(yè)和領(lǐng)域的高度重視。為了與時俱進(jìn)，滿足社會發(fā)展需求，人工智能也被逐漸的應(yīng)用到機(jī)械電子工程產(chǎn)業(yè)，它的到來彌補(bǔ)了傳統(tǒng)機(jī)械電子系統(tǒng)無法解決的難題，二者的完美結(jié)合為該行業(yè)提供了一個更好的發(fā)展空間，使其能夠在競爭激烈的市場經(jīng)中健康穩(wěn)定發(fā)雜很難。本文將對機(jī)械電子工程和人工智能分別加以簡單介紹，并對它們之間的關(guān)系進(jìn)行探討與分析，以便廣大讀者能夠更好地認(rèn)識和理解二者。

　　【關(guān)鍵詞】機(jī)械電子工程 人工智能 相關(guān)性分析

　　傳統(tǒng)機(jī)械工程主要是由動力和制造兩大類組成。制造類工程是以機(jī)械加工、毛坯制造和裝配等為主，而動力類工程則是以發(fā)電機(jī)為對象進(jìn)行生產(chǎn)制造活動。與傳統(tǒng)機(jī)械工程相比較而言，電子工程起步相對較晚，受生產(chǎn)力發(fā)展的需求，在二十世紀(jì)兩者被逐漸的結(jié)合在一起。在最初，主要是采取塊與塊的分離模式或功能替代的模式將電子工程與傳統(tǒng)機(jī)械工程結(jié)合在一起。隨著信息科學(xué)技術(shù)的不斷向前發(fā)展，傳統(tǒng)機(jī)械工程把信息技術(shù)作為紐帶橋梁與電子工程結(jié)合起來，也就形成了今天的機(jī)械電子工程。而人工智能作為當(dāng)代信息網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的最高產(chǎn)物，隨著它在機(jī)械電子工程行業(yè)的運(yùn)用，使其由傳統(tǒng)的能量、動量連接發(fā)展成為現(xiàn)在的信息連接，為機(jī)械電子工程發(fā)展注入了新的活力和源泉，極大的提高了機(jī)械電子工程的生產(chǎn)效率和發(fā)展水平，為其健康可持續(xù)發(fā)展做出了重大貢獻(xiàn)。

　　1 有關(guān)機(jī)械電子工程的論述

　　1.1 機(jī)械電子工程的發(fā)展史

　　20 世紀(jì)在社會化大生產(chǎn)的影響下，為了滿足生產(chǎn)力發(fā)展需求，科學(xué)領(lǐng)域也進(jìn)行了不斷的探索研究，取得了較好的成就極大的推動了社會的向前發(fā)展。由之而帶來的影響是行業(yè)之間的分工越來越精確，各學(xué)科開始相互滲透，相互作用，共同發(fā)展。機(jī)械電子工程就是在這樣的大背景環(huán)境下產(chǎn)生的，它是把傳統(tǒng)機(jī)械工程與多個相關(guān)領(lǐng)域如電子、信息、管理、智能等相結(jié)合而形成的具有現(xiàn)代氣息的新產(chǎn)業(yè)、新領(lǐng)域。在社會主義新時期，機(jī)械電子工程在科學(xué)技術(shù)的推動下，也呈現(xiàn)出越來越復(fù)雜的特點(diǎn)，其發(fā)展史就是有力的證明。機(jī)械電子工程的發(fā)展主要經(jīng)歷了三個階段：第一階段稱為萌芽階段，這時期主要是以手工加工進(jìn)行生產(chǎn)活動，其生產(chǎn)力水平十分低下，要想獲得經(jīng)濟(jì)利潤就必須要依靠大量的勞動才能實(shí)現(xiàn)，而勞動力的缺乏就嚴(yán)重阻礙了生產(chǎn)力的向前發(fā)展。為了解決這一難題，科學(xué)家們不得不另謀出路，把目光放在了機(jī)器的身上，至此機(jī)械工業(yè)產(chǎn)生并得到了大力發(fā)展。第二階段是標(biāo)準(zhǔn)件生產(chǎn)階段，它是把流水線作為依托進(jìn)行生產(chǎn)，這種生產(chǎn)模式的運(yùn)用大大提高了生產(chǎn)效率和生產(chǎn)水平，大批量生產(chǎn)的時代到來，但是由于標(biāo)準(zhǔn)件的要求一般都比較嚴(yán)格，生產(chǎn)過于死板，不具有靈活性。隨著社會的不斷向前發(fā)展，這種標(biāo)準(zhǔn)件生產(chǎn)的弊端也逐漸顯露出來，不能夠適應(yīng)社會生產(chǎn)力的發(fā)展需求。第三階段就是當(dāng)前的機(jī)械電子產(chǎn)業(yè)階段。身處于現(xiàn)代社會的人們最明顯的感受就是生活節(jié)奏的加快，無論是物還是人都處于這種快的節(jié)中，為了適應(yīng)社會發(fā)展需求，就要求有一個相匹配的生產(chǎn)方式才能夠推動生產(chǎn)力的向前發(fā)展，即就是生產(chǎn)周期短，產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)，靈活性和適應(yīng)性強(qiáng)的高科技生產(chǎn)方式，而機(jī)械電子工程就是把加工、物流、信息流三者有機(jī)結(jié)合進(jìn)行生產(chǎn)活動的行業(yè)，順應(yīng)了當(dāng)今時代的發(fā)展。

　　1.2 機(jī)械電子工程所具備的特點(diǎn)機(jī)械電子工程作為工程學(xué)科中的一個跨學(xué)科專業(yè)，它是在機(jī)械制造和電子網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)等學(xué)科的基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，充分運(yùn)用二者的優(yōu)勢與共同點(diǎn)有機(jī)結(jié)合起來，完成了物理和信息功能上的連接，同時它作為一門跨學(xué)科的大膽嘗試，還可以對所有與機(jī)械電子信息相關(guān)的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行人工智能化的處理。盡管它依然屬于機(jī)械工程學(xué)的一個分支，但是在不斷的發(fā)展中已經(jīng)形成了自己獨(dú)特的優(yōu)勢，其特點(diǎn)主要表現(xiàn)在以下幾個方面：

　　(1)從設(shè)計(jì)角度來說，機(jī)械電子工程與傳統(tǒng)機(jī)械工程相比，它的跨學(xué)科性和綜合性十分強(qiáng)，是涵蓋了各類學(xué)科的精華部分而形成的一種學(xué)科。電子機(jī)械工程在進(jìn)行設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)時，依然是以機(jī)械工程為核心，同時有效結(jié)合計(jì)算機(jī)技術(shù)與電子工程兩個方面，并根據(jù)配置系統(tǒng)和目標(biāo)的不同需求綜合其他學(xué)科與技術(shù)，如生產(chǎn)管理、制造加工等。設(shè)計(jì)工程師在進(jìn)行設(shè)計(jì)時會采取自上而下的設(shè)計(jì)策略將各個模塊緊密結(jié)合起來，以便順利完成所有的設(shè)計(jì)工作。

　　(2)從產(chǎn)品特征上來看，與傳統(tǒng)機(jī)械工程相比，機(jī)械電子產(chǎn)品的外形構(gòu)造更為簡單，小巧玲瓏，大大減小了物理體積，不再有傳統(tǒng)

　　笨重型機(jī)械的特征，但是內(nèi)部組成更為復(fù)雜，而產(chǎn)品的性能卻得到了很大的提高。當(dāng)代社會信息科學(xué)技術(shù)高速發(fā)展，那些懂得把各種先進(jìn)科學(xué)技術(shù)綜合運(yùn)用，從而優(yōu)化機(jī)械工程與電子技術(shù)二者關(guān)系的人，就越能夠把握機(jī)械電子工程未來的發(fā)展趨勢，在實(shí)際運(yùn)用中，優(yōu)化兩者的聯(lián)系意味著生產(chǎn)力技術(shù)的革新，而人工智能在機(jī)械電子工程的運(yùn)用使之這一法成為現(xiàn)實(shí)。

　　2 人工智能的相關(guān)論述

　　2.1 人工智能的內(nèi)涵

　　人工智能屬于計(jì)算機(jī)學(xué)科的一個分支，它分為人工和智能兩個部分，對于人工大家都比較熟悉，而智能就會涉及到意識、自我、思維等多個領(lǐng)域，因此，關(guān)于它的定義，研究界也一直備受爭議，其中比較具有權(quán)威性和代表性的是尼爾遜教授和溫斯頓教授對人工智能的理解，前者屬于美國斯坦福大學(xué)人工智能研究中心，他認(rèn)為人工智能是有關(guān)知識的學(xué)科的，即怎樣表示知識、怎樣獲得知識、怎樣運(yùn)用知識的學(xué)科。而后者經(jīng)過在美國麻省理工學(xué)院的研究認(rèn)為，人工智能就是研究如何使計(jì)算機(jī)去做過去只有人才能做得智能工作。綜合二者的說法，筆者認(rèn)為，人工智能就是通過研究人類職能活動的規(guī)律，構(gòu)造出具有智能特性的人工統(tǒng)，即運(yùn)用計(jì)算機(jī)的軟硬件倆來模擬人類的某些智能行為的基本理論、方法和技術(shù)。

　　2.2 人工智能的發(fā)展

　　從人工智能的發(fā)展情況來看，主要經(jīng)歷了萌芽階段、第一發(fā)展階段、受挫階段、第二發(fā)展階段和穩(wěn)步發(fā)展階段，下面分別加以一一介紹：

　　2.2.1 萌芽階段

　　1642 年，法國哲學(xué)家和物理學(xué)家布萊士 •帕斯卡發(fā)明了世界上第一臺能夠機(jī)械加減法的計(jì)算機(jī)，在科學(xué)界產(chǎn)生了巨大影響，至此世界各國科學(xué)家都致力于計(jì)算機(jī)的研究，并在帕斯卡的基礎(chǔ)上獲得了較大的研究成效，直至馮諾依曼第一臺計(jì)算機(jī)的問世，人類社會發(fā)生了歷史的變革，進(jìn)入了人工智能的萌芽時期，這一時期正處于理論與實(shí)踐的探索階段，因而發(fā)展速度十分緩慢但是卻積累了相當(dāng)多的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，為計(jì)算機(jī)的后續(xù)發(fā)展打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

　　2.2.2 第一發(fā)展階段

　　1956 年的夏季，以麥卡賽、申農(nóng)、明斯基等一批具有遠(yuǎn)見卓識的科學(xué)家共聚一堂，來共同研究和探討用計(jì)算機(jī)模擬智能的一系列有關(guān)問題，并首次提出了“人工智能”這一術(shù)語，這就標(biāo)志著“人工智能”這門新興學(xué)科的正式誕生，即人工智能的第一發(fā)展階段。這一時期人工智能研究主要運(yùn)用于翻譯、證明和博弈上，并取得了一系列的研究成果，如 LISP 語言就是這一時期的產(chǎn)物。與萌芽階段相比，人工智能的發(fā)展速度得到了大大的提高，給了人們研究的勇氣和信息，使他們堅(jiān)信只要對科學(xué)進(jìn)行堅(jiān)持不懈的研究，終有一天能夠依據(jù)人類的邏輯思維規(guī)律創(chuàng)造出一臺能夠?qū)θ祟愔悄芑顒舆M(jìn)行無限模仿的機(jī)器。

　　2.2.3 受挫階段

　　任何事物的發(fā)展都不可能是一帆風(fēng)順的，人工智能也同樣如此，它經(jīng)過了第一階段的飛速發(fā)展后，在接下來的探索研究中出現(xiàn)了瓶頸，一些問題逐漸顯現(xiàn)出來，特別是在二十世紀(jì)六十年代中到七十年代初，對人工智能的工作原理進(jìn)行研究后，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)用機(jī)器來模仿人類的思維并不是一件容易辦到的事情，許多研究者在實(shí)踐過程中依然采用簡單映射的方法根本沒有涉及到邏輯思維方面，致使研究成效并不令人滿意。但是也有一些科學(xué)家進(jìn)行大膽的嘗試與創(chuàng)新，在許多領(lǐng)域如自然語言理解、機(jī)器人、計(jì)算機(jī)視覺等取得了可喜的成就。1972 年，法國科學(xué)家發(fā)明了 Prolog 邏輯編程語言，是繼 LISP 之后運(yùn)用最為廣泛的人工智能語言。

　　2.2.4 第二發(fā)展階段

　　1977 年，第五屆國際人工智能聯(lián)合會會議的開展，標(biāo)志著人工智能進(jìn)入了以知識為基礎(chǔ)的發(fā)展階段。至此，知識以非常快的速度滲透到人工智能的各個領(lǐng)域，并使人工智能更就有實(shí)際應(yīng)用性。此后，隨著商業(yè)化經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展，人工智能也表現(xiàn)出了頑強(qiáng)的適應(yīng)力并得到了廣泛應(yīng)用。在關(guān)鍵性技術(shù)問題如不確定推理、分布式人工智能等，實(shí)際應(yīng)用問題如專家系統(tǒng)、智能機(jī)器人等兩個方面上獲得了蓬勃發(fā)展。

　　2.2.5 穩(wěn)步發(fā)展階段

　　科學(xué)技術(shù)的不斷向前發(fā)展使互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在全球范圍內(nèi)得到了推廣與普及，極大的推動了人工智能的進(jìn)一步發(fā)展，它不再以單個主體為發(fā)展方向，而是趨向于分布式主體。此外，人工智能在演變的過程中更體現(xiàn)出復(fù)雜性的一面，且也更具有實(shí)用性，它可以同時應(yīng)對多個不同智能主體的多個目標(biāo)進(jìn)行求解。

　　3 人工智能技術(shù)在機(jī)械電子工程中的應(yīng)用人類社會賴以發(fā)展的兩大因素是物質(zhì)和信息。在人類社會發(fā)展初期，由于社會生產(chǎn)力弱等原因的綜合制約，人類社會把物質(zhì)生產(chǎn)放在生存與發(fā)展的第一位，并采用如“結(jié)繩記事”這樣的方法來達(dá)到信息交流的目的。但隨著社會的不斷向前發(fā)展，生產(chǎn)力水平得到了極大的改善與提高，人類的認(rèn)知能力也得到了快速提升，信息在日常生活、生產(chǎn)中的重要性日益凸顯出來，原有的信息傳遞方式已經(jīng)不能夠滿足交流的需要。文字的出現(xiàn)和使用，使它的信息傳遞功能得到了充分的展現(xiàn)，并成為最為理想的傳遞模式。而后，科學(xué)技術(shù)的發(fā)展尤其是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的普及給信息傳遞注入了新的活力和源泉，人類逐步的進(jìn)入信息時代，而信息社會的運(yùn)行是以人工智能為技術(shù)支撐的，包括機(jī)械電子工程領(lǐng)域，無論是模型的建立和控制還是故障診斷，都離不開人工智能的信息處理功能。電子信息技術(shù)在推動機(jī)械工程發(fā)展方面是有目共睹的，具有不可替代的作用，但是它并不是十全十美的，自身也存在著一定的缺陷，穩(wěn)定性能比較差，這就導(dǎo)致在對機(jī)械電子系統(tǒng)的輸入與輸出關(guān)系進(jìn)行描述時就顯得十分有難度。傳統(tǒng)機(jī)械工程對二者的描述方法主要是運(yùn)用導(dǎo)法，對數(shù)學(xué)工程進(jìn)行推導(dǎo)獲得輸入與輸出的相關(guān)信息，此外建設(shè)規(guī)則庫和學(xué)習(xí)并生成知識兩方法也運(yùn)用的十分普遍。盡管傳統(tǒng)的描述方法具有嚴(yán)密和精準(zhǔn)的優(yōu)勢，但是只能處理線性定常這樣比較簡單的系統(tǒng)，而對于那些稍微復(fù)雜一點(diǎn)的系統(tǒng)就不能夠運(yùn)用數(shù)學(xué)解析式的方法了，只有對輸入和輸出的程序進(jìn)行編程操作才能完成。在現(xiàn)代社會中，各個行業(yè)所需要的系統(tǒng)構(gòu)成不再是單一的，往往呈現(xiàn)出復(fù)雜性，經(jīng)常會出現(xiàn)對多種不同類型的信息進(jìn)行同一時間處理的現(xiàn)象，如傳感器的使用就會對數(shù)字信息和專家的語言信息進(jìn)行解讀、分析和處理。由此可以看出人工智能系統(tǒng)在進(jìn)行信息處理時具有不確定性和復(fù)雜性，因此，以知識為基礎(chǔ)的人工智能信息處理方式成為機(jī)械電子工程信息處理的首選方式。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和模糊推理系統(tǒng)是人工智能進(jìn)行系統(tǒng)建立最為常見的兩種方法，前者能夠?qū)θ四X結(jié)構(gòu)進(jìn)行模擬，能夠?qū)λ鶄鬟_(dá)的數(shù)字信號進(jìn)行分析并給出數(shù)據(jù)參考值，而后者則是根據(jù)人腦的功能對其進(jìn)行模仿，從而對所傳達(dá)的語言信號進(jìn)行解讀和分析。在對機(jī)械電子工程系統(tǒng)的輸入與輸出進(jìn)行處理時，兩者既具有相似性又具有不同點(diǎn)。相似點(diǎn)體現(xiàn)在都是以網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)為平臺選取任一精度形成一個連續(xù)函數(shù);不同點(diǎn)主要表現(xiàn)在：

　　(1)在物理意義上，模糊推理系統(tǒng)比神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)更具有明確性;

　　(2)映射方式上，前者采用的是點(diǎn)到點(diǎn)而后者采用的是面到面;

　　(3)在信息儲存方式上，前者是分布式的，后者是規(guī)則式的。

　　(4)在神經(jīng)元的聯(lián)系上，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)內(nèi)的每個神經(jīng)元的聯(lián)系都是相對固定的，因此在輸入理時就需要很大的計(jì)算量，而模糊推理系統(tǒng)正好與之相反;

　　(5)在輸入輸出的精度上，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的精度較高，呈現(xiàn)出光滑曲面，而模糊推理系統(tǒng)較低，呈現(xiàn)出臺階狀。在現(xiàn)代機(jī)械電子工程領(lǐng)域，科學(xué)家們已經(jīng)不滿足于單一的人工智能系統(tǒng)，更多的致力于綜合性較強(qiáng)的人工智能系統(tǒng)研究，以滿足社會發(fā)展需求，其中把神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)與模擬推理系統(tǒng)二者有效結(jié)合形成的模糊神經(jīng)系統(tǒng)就是一典型的代表，二者能夠相得益彰，使之功能發(fā)揮到最大，為機(jī)械電子工程的更好發(fā)展打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展使各學(xué)科之間的碰撞、交流更為頻繁，并反過來促進(jìn)科學(xué)技術(shù)的不斷向前發(fā)展。人工智能技術(shù)與機(jī)械電子工程的有效結(jié)合，避免了二者自身存在的不足，并促進(jìn)了二者的共同發(fā)展。人工智能在機(jī)械電子工程中的應(yīng)用，提高了生產(chǎn)力，為其可持續(xù)發(fā)展提供了堅(jiān)強(qiáng)的后盾支持。

　　參考文獻(xiàn)

　　[1] 馮哲 . 關(guān)于機(jī)械電子工程與人工智能關(guān)系的探討 [J]. 現(xiàn)代交際 ,2013,(11):28.

　　[2] 韓斌 . 機(jī)械電子工程與人工智能的關(guān)系分析 [J]. 數(shù)學(xué)技術(shù)與應(yīng)用 ,2013,(06):254.

　　[3] 鄭 向 勇 . 機(jī) 械 電 子 工 程 與 人 工 智能 的 關(guān) 系 探 究 [J]. 科 技 創(chuàng) 新 與 應(yīng)用 ,2014,(03):75.

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　　《機(jī)械制造與自動化》(雙月刊)創(chuàng)刊于1972年，由南京機(jī)械工程學(xué)會、南京機(jī)電產(chǎn)業(yè)(集團(tuán))有限公司主辦。本刊是傳播機(jī)械與電氣行業(yè)新成果、新技術(shù)、新產(chǎn)品、新材料、新工藝、新設(shè)備，以及國內(nèi)外機(jī)電行業(yè)前沿信息和企業(yè)管理、人才培養(yǎng)、教學(xué)研究與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)的綜合性機(jī)電技術(shù)期刊，也是江蘇省機(jī)電行業(yè)唯一的集數(shù)控、智能化、機(jī)電一體化和敏捷制等先進(jìn)制造技術(shù)的技術(shù)期刊。