机械设计与制造论文

关于机械电子工程与人工智能关系的探讨机械电子工程和传统的机械工程有着很大不同，它是将电子技术与机械工程联系在一起，发挥两者的用途。二者不但是各自功能的单一地联系在一起，而且也加入了与信息的联系。在传统的机械工程只有能量、功能的连接的基础上，机械电子工程加入了信息，这将使机械电子工程变得更智能。　　　一、机械电子工程的发展　　机械电子工程与传统机械工程有着很大的不同，它是将技术应用到机械工程上来发展成的一个新的学科。机械电子产品外形结构简单趋于小型化，功能变得更多样。机械电子工程的发展经历手工加工、流水生产线、柔性制造系统等三个阶段。前面阶段都是传统的机械工程，第三个阶段才是真正机械电子工程的发展的开始。将电子技术通过某种方法与机械工程相互作用在一起形成机械电子工程是20世纪电子技术发展的结果。最初，二者的结合只是分离的块与块的关系，或者功能与结构上的互补。本世纪以来，信息把机械电子工程与人工智能化联系在一起，使机械电子工程在新的方向上取得了成果。　　二、人工智能的发展　　人工智能不是一个孤立的学科，它结合了信息学等多门学科，它的出现为多种学科的发展提供了新的方向。人工智能的发展始于计算机的发展。20世纪50年代是人工智能的第一个发展阶段，在这段时间取得了一定进步。20世纪60年代中期到70年代初，人工智能的发展遇到挫折。20世纪70年代后期，人工智能进一步发展。将网络技术这种新的技术作用到人工智能后，人工智能的发展才逐步稳定。　　三、机械电子工程与人工智能的关系　　在机械电子系统中使用人工智能方法从建模，到控制并诊断，从某种角度上来说都是利用信息解决问题。机械电子系统往往具有本质的非线性或本质的不稳定性，因此要描述这样一个复杂系统的输入输出关系是非常困难的。通常描述系统输入输出关系的方法有三种，分别是通过物理方程建立数学关系式，基于经验建立规则库，通过事件的学习生成知识。以理论分析和数学推导为主，用解析数学方法建立的系统因果关系的方法严密、精确，但是，往往只适用于线性定常这种相对简单的系统。对于复杂的系统，仍然缺乏难以给出数学解析式。而且即使给出了解析数学模型，由于非线性、不确定性、信息不完全等问题，将使计算复杂性急剧增加，或者无法计算。由于面对的机械电子系统越来越复杂，因此不得不处理不同类型的信息。由于智能化处理过程是以已知道的信息为基础，过程是繁杂的而且充满着未知的，没有具体的实现途径。对于不能用解析数学方法解决的问题，人工智能提供了新的解决方法。　　在建立复杂系统模型过程中，可以实现目的的途径有模糊逻辑系统和神经网络。模糊系统模拟人脑功能处理语言信号，物理意义较明确。神经网络顾名思义是仿照人的神经结构来处理数字信号。虽然神经网络或模糊逻辑系统在一定程度上使机械电子系统繁杂的这个挑战得到缓解和控制，但是对于更复杂的系统单一的方法无法解决。越来越多的机械电子研究者或者人工智能研究者认识到以综合系统取代单纯系统的重要性与必然性。模糊神经网络是综合两种系统的全新的系统。模糊逻辑系统要解决的计算复杂性小，神经网络有着高的输入输出精度。模糊神经网络融合两者的可取之处，摈弃不需要的部分，形成新的方法。　　四、结论总之，21世纪是个多元化的时代，各种学科都是交叉互补，相互联系的，每个学科之间都有着密不可分的关联性，它们之间互相作用，对彼此之间的发展都起着非常重要的作用。我们难以孤立地看待每一个学科，每一个行业，这就要求我们必须将它们联系起来，发挥各自的作用，融合形成新的学科，新的行业。机械电子工程与人工智能相互作用形成了全新的行业。随着各个行业的发展，机械电子工程将与更多与之相关的技术联系在一起，变得更智能。一方面，运用现代信息技术将人工智能化运用于机械工业，开拓机械工业新的发展领域。另一方面，机械电子系统的复杂性越来越大，为人工智能提出了新的挑战和难题，也必将推动人工智能的发展。