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中圖分類號(hào):TH-39 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1007-9416(2013)06-0254-01
機(jī)械電子工程隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步與人工智能技術(shù)的結(jié)合越來越顯著,只有兩者相互結(jié)合才能實(shí)現(xiàn)兩者的共同進(jìn)步。在人工智能化模式下將傳統(tǒng)的機(jī)械生產(chǎn)模式轉(zhuǎn)變?yōu)橹悄芑畔⑸a(chǎn)模式,不僅能夠減少生產(chǎn)成本,提高經(jīng)濟(jì)效益,而且對(duì)于推動(dòng)我國機(jī)械電子工程的長(zhǎng)足發(fā)展具有重要的作用。我們可以根據(jù)機(jī)械電子工程和人工智能技術(shù)的相關(guān)特點(diǎn),正確處理兩者之間的關(guān)系,保障人工智能技術(shù)在機(jī)械電子工程中作用的有效發(fā)揮。
1 機(jī)械電子工程的特點(diǎn)及其發(fā)展
1.1 機(jī)械電子工程的特點(diǎn)
其一,機(jī)械電子產(chǎn)品結(jié)構(gòu)較為簡(jiǎn)單。機(jī)械電子產(chǎn)品構(gòu)造大多較為簡(jiǎn)單,這樣就可以最大程度的減少產(chǎn)品的占地面積,改變過去機(jī)械電子產(chǎn)品笨拙復(fù)雜的特征,極大地提高了產(chǎn)品的工作性能。其二,機(jī)械電子工程設(shè)計(jì)更為合理。通過各項(xiàng)技術(shù)的融合,設(shè)計(jì)者更為全面的設(shè)計(jì)出最合理的設(shè)計(jì)方案,促進(jìn)機(jī)械電子工程的不斷進(jìn)步,這是由機(jī)械電子工程的學(xué)科綜合性所決定的。例如,將機(jī)械電子技術(shù)和管理技術(shù)結(jié)合,既能實(shí)現(xiàn)機(jī)械電子工程管理體制的革新,又能保障管理過程中機(jī)械電子技術(shù)的不斷進(jìn)步,從而實(shí)現(xiàn)兩者的共同發(fā)展。
1.2 機(jī)械電子工程的發(fā)展
所謂機(jī)械電子工程是指由機(jī)械工程、電子工程和信息工程所共同組成的并糅合管理技術(shù)和智能技術(shù)的多學(xué)科機(jī)械活動(dòng)??v觀機(jī)械電子工程的發(fā)展過程,我們可以將其分為三個(gè)發(fā)展階段。首先是萌芽階段。這一時(shí)期機(jī)械電子工程主要是依靠人力為主的手工作業(yè),嚴(yán)格限制了成產(chǎn)力的長(zhǎng)足發(fā)展。其次是發(fā)展階段。經(jīng)過工業(yè)技術(shù)革命等改革,生產(chǎn)設(shè)備得以更新,出現(xiàn)了大規(guī)模的流水作業(yè),大大提高了社會(huì)生產(chǎn)力,但是由于生產(chǎn)工序較為落后,缺乏靈活性,因此仍需要更深度的變革。最后就是轉(zhuǎn)型時(shí)期。隨著高科技技術(shù)的革新發(fā)展,現(xiàn)代社會(huì)處于急速轉(zhuǎn)型時(shí)期,以講求效率為根本,導(dǎo)致機(jī)械電子工程不斷進(jìn)行革新,形成柔性制作系統(tǒng),大大提高工作效率,實(shí)現(xiàn)更大的經(jīng)濟(jì)利益。
2 人工智能技術(shù)的優(yōu)勢(shì)分析
2.1 人工智能技術(shù)的概念
所謂人工智能是融合計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)、控制技術(shù)及心理學(xué)等多項(xiàng)技術(shù)的部門學(xué)科,其主要是通過研究電子計(jì)算機(jī)技術(shù),拓展或模擬人智能的一項(xiàng)專業(yè)性技術(shù),它是新世紀(jì)以來最重要的三門學(xué)科之一,在人們的發(fā)展過程中具有重要的作用。
2.2 人工智能技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)
首先人工智能技術(shù)能夠增加人們之間的交流。運(yùn)用高科技為人們之間的交流提供便利,讓人們足不出戶就了解天下事,與各種群體進(jìn)行溝通,既有利于人類社會(huì)的進(jìn)步又能促進(jìn)人工智能技術(shù)的不斷革新。其次,人工智能技術(shù)能夠促進(jìn)經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)。通過高科技帶動(dòng)人們的消費(fèi),有效的擴(kuò)大國內(nèi)市場(chǎng)需求,實(shí)現(xiàn)我國經(jīng)濟(jì)平穩(wěn)健康的發(fā)展,最后,人工智能技術(shù)可以更快的實(shí)現(xiàn)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)目標(biāo)。新型科技在促進(jìn)人類社會(huì)發(fā)展上的優(yōu)點(diǎn)能夠吸引許多廠商投資,間接地?cái)U(kuò)大了人工智能產(chǎn)品的市場(chǎng),實(shí)現(xiàn)企業(yè)的經(jīng)濟(jì)利益。例如在手機(jī)行業(yè)某品牌公司采用智能化技術(shù),制造出一批智能機(jī),市場(chǎng)反應(yīng)非常好,吸引許多廠商前來投資,這樣大大提高了公司的品牌效力,實(shí)現(xiàn)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的擴(kuò)大。
2.3 人工智能技術(shù)的發(fā)展史
首先是人工智能的萌芽階段,從十七世紀(jì)到十九世紀(jì)在這一發(fā)展過程中盡管人工智能技術(shù)發(fā)展緩慢,但是它為以后的發(fā)展打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),為技術(shù)的革新做好準(zhǔn)備工作。其次是發(fā)展階段。二十世紀(jì)中期,美國人在舉行的“侃談會(huì)”上首次提出“人工智能”的概念,規(guī)定了人工智能的合理范圍,使技術(shù)的發(fā)展更加規(guī)范化。其中LISP技術(shù)憑借其巨大的優(yōu)勢(shì),在證明翻譯等方面發(fā)揮著重要的作用。再次是二次發(fā)展階段。經(jīng)過上世紀(jì)六七十年代人工智能技術(shù)發(fā)展困難階段,人工智能在1977年迎來發(fā)展良機(jī),在第五屆國際人工智能聯(lián)合會(huì)議上,打破了傳統(tǒng)模式的桎梏,將知識(shí)運(yùn)用于人工智能領(lǐng)域,促進(jìn)技術(shù)的轉(zhuǎn)型。最后是人工智能的穩(wěn)定時(shí)期。經(jīng)過科學(xué)技術(shù)革命,互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)普遍適用于人工智能工程,給人工智能帶來了革命性變革,保障了人工智能在人們生活中作用的發(fā)揮。
3 人工智能技術(shù)在機(jī)械電子工程中的應(yīng)用
機(jī)械電子工程由于發(fā)展具有不穩(wěn)定性,盡管通過采用建設(shè)規(guī)則庫或者推導(dǎo)數(shù)學(xué)方程的方法有效的提高數(shù)學(xué)解析的精密性,但是由于方法較為落后,導(dǎo)致在數(shù)據(jù)輸出和輸入方面仍然存在較大的困難,迫切需要采用先進(jìn)智能化的技術(shù)實(shí)現(xiàn)工程的變革。通過建立模糊推理系統(tǒng)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),提高精確度,保障機(jī)械電子工程的順利開展。模糊推理系統(tǒng)通過采用規(guī)則的方式保存信息,具有明確的機(jī)械意義,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)儲(chǔ)存信息采用分布式的方法,確保每個(gè)神經(jīng)部件之間聯(lián)系緊密,有效的提高計(jì)算量。通過綜合采用這兩種方式,保障人工智能技術(shù)作用的有效發(fā)揮,實(shí)現(xiàn)機(jī)械電子工程和人工智能技術(shù)兩者的共同進(jìn)步。
4 結(jié)語
伴隨著科學(xué)技術(shù)的不斷進(jìn)步,各學(xué)科之間的交流也顯得日益頻繁,只有學(xué)科之間的不斷融合才能促進(jìn)科技的進(jìn)一步發(fā)展?,F(xiàn)實(shí)社會(huì)中人工智能技術(shù)和機(jī)械電子工程根據(jù)其自身的特點(diǎn),通過相互融合有效避免兩者的缺陷,帶動(dòng)了二者的共同進(jìn)步發(fā)展。通過人工智能技術(shù)在機(jī)械電子工程中的應(yīng)用,實(shí)現(xiàn)了機(jī)械電子工程的轉(zhuǎn)型升級(jí),從而實(shí)現(xiàn)社會(huì)生產(chǎn)力的不斷進(jìn)步。
2機(jī)械電子工程的發(fā)展
2.1機(jī)械電子工程的初期發(fā)展時(shí)期
在人類歷史上,外國人舉辦了很多次的機(jī)械電子工程的交流會(huì),在初期的機(jī)械電子工程的交流會(huì)中,外國人第一次把結(jié)合了信息時(shí)代元素的機(jī)械工程稱為“機(jī)械電子工程”,機(jī)械電子工程在這一時(shí)期得到了很多人的重視。人們應(yīng)用這一時(shí)期的機(jī)械電子工程去做了很多的研究,這一時(shí)期的機(jī)械電子工程還是處在一個(gè)相對(duì)比較落后的發(fā)展時(shí)期,各個(gè)方面還相當(dāng)不成熟。
2.2機(jī)械電子工程的滯后發(fā)展時(shí)期
一個(gè)新生事物的出現(xiàn)和發(fā)展必然會(huì)經(jīng)歷很多的挫折,這是任何一個(gè)新生事物的出現(xiàn)和發(fā)展過程所無法避免的,機(jī)械電子工程對(duì)于新時(shí)代來說也是一大新生事物,對(duì)于機(jī)械電子工程來說,機(jī)械電子工程的出現(xiàn)和發(fā)展必然會(huì)經(jīng)歷很多的挫折,這是無法避免的??茖W(xué)家們?cè)跈C(jī)械電子工程的初期發(fā)展時(shí)期之后,對(duì)機(jī)械電子工程的研究力度不斷地加大,對(duì)它的研究領(lǐng)域不斷地?cái)U(kuò)大,而研究力度越大,機(jī)械電子工程的問題也就會(huì)越來越多,對(duì)于很多的科學(xué)家來說這是一個(gè)很大的難題,因?yàn)橐芯繖C(jī)械電子工程的各個(gè)因素,科學(xué)家們不僅要研究傳統(tǒng)的機(jī)械工程,還要研究信息時(shí)代賦予機(jī)械電子工程的時(shí)代元素,而對(duì)于這些因素的研究對(duì)一個(gè)機(jī)械電子工程師來說要求很高,機(jī)械電子工程師不僅要對(duì)傳統(tǒng)的機(jī)械工程進(jìn)行一定的研究,而且要對(duì)新時(shí)代下的信息化元素進(jìn)行深入的學(xué)習(xí),只有充分地做到這兩點(diǎn),我們的機(jī)械電子工程師對(duì)機(jī)械電子工程的研究才會(huì)有所進(jìn)步。而這一時(shí)期的機(jī)械電子工程師卻沒有滿足這兩個(gè)要求,這一時(shí)期的很多機(jī)械電子工程師對(duì)傳統(tǒng)的機(jī)械工程頗有研究,但是對(duì)于新時(shí)期的信息時(shí)代的知識(shí)確是很欠缺,他們也并沒有對(duì)新時(shí)代下的信息化元素進(jìn)行深入的學(xué)習(xí),而是對(duì)新時(shí)代下的信息化元素采取逃避的方式,在這一情況下,機(jī)械電子工程也不會(huì)得到發(fā)展,只會(huì)處在滯后時(shí)期。
2.3機(jī)械電子工程的平穩(wěn)發(fā)展時(shí)期
在經(jīng)過一段時(shí)間的滯后發(fā)展時(shí)期之后,很多研究機(jī)械電子工程的科學(xué)家都覺醒了,他們?cè)趯で笠环N進(jìn)步,而要使機(jī)械電子工程得到長(zhǎng)足的發(fā)展,研究機(jī)械電子工程的科學(xué)家們就必須加強(qiáng)對(duì)傳統(tǒng)的機(jī)械工程的研究力度和對(duì)新時(shí)代下的信息化元素進(jìn)行深入的學(xué)習(xí)。研究機(jī)械電子工程的科學(xué)家們的覺醒使得機(jī)械電子工程在新時(shí)期下得到平穩(wěn)的發(fā)展。
3機(jī)械電子工程的應(yīng)用
隨著社會(huì)的進(jìn)步,人們對(duì)機(jī)械電子工程的研究力度不斷地加深,機(jī)械電子工程的應(yīng)用領(lǐng)域不斷地?cái)U(kuò)大,對(duì)于傳統(tǒng)的機(jī)械工程來說,它的應(yīng)用領(lǐng)域受到了極大的限制,傳統(tǒng)的機(jī)械工程僅僅只是應(yīng)用在一些比較低級(jí)的和要求不是很高的基礎(chǔ)領(lǐng)域,而隨著時(shí)代的進(jìn)步,這些比較低級(jí)的和要求不是很高的基礎(chǔ)領(lǐng)域會(huì)逐步地淘汰,機(jī)械電子工程將會(huì)取代傳統(tǒng)的機(jī)械工程,它的應(yīng)用領(lǐng)域正好可以彌補(bǔ)傳統(tǒng)的機(jī)械工程的不足,機(jī)械電子工程的應(yīng)用領(lǐng)域不是一些比較低級(jí)的和要求不是很高的基礎(chǔ)領(lǐng)域,而是經(jīng)過改造的比較低級(jí)的和要求不是很高的基礎(chǔ)領(lǐng)域和一些比較高級(jí)的領(lǐng)域。隨著時(shí)代的發(fā)展以及人們對(duì)機(jī)械電子工程的研究力度不斷地加深,機(jī)械電子工程的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)?huì)更廣更大。
傳統(tǒng)的機(jī)械工程和機(jī)械電子工程之間有著非常大的差異,機(jī)械電子工程不僅是電子技術(shù)和機(jī)械工程結(jié)合的產(chǎn)物,它還將兩者的用于和作用充分的發(fā)揮了出來,與此同時(shí),還將電子技術(shù)和機(jī)械工程兩者各自具備的功能先聯(lián)系在了一起,并增添了與信息的聯(lián)系,正是因?yàn)樘砑拥男畔?,才機(jī)械電子工程逐漸的轉(zhuǎn)變?yōu)橹悄芑臋C(jī)械電子工程。
一、概述
1、人工智能。人工智能是在信息技術(shù)的背景下誕生的一種具有綜合性的學(xué)科,它不僅具有信息技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)功能,還能夠?qū)⑵浣Y(jié)合各種機(jī)械設(shè)備、電子設(shè)備等的操控進(jìn)行功能的發(fā)揮,從而實(shí)現(xiàn)真正意義上的人工智能。人工智能的發(fā)展階段是17~19世紀(jì),其發(fā)展的速度非常的慢,但正是因?yàn)槠浒l(fā)展的速度慢,才使得其經(jīng)驗(yàn)越來越豐富,使得為未來的人工智能的發(fā)展等奠定了非常堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),以及為技術(shù)革新做好了準(zhǔn)備。
2、機(jī)械電子工程。它是機(jī)械工程和電子技術(shù)兩者相結(jié)合的綜合性的學(xué)科,因?yàn)樗c電子、機(jī)械和信息技術(shù)等方面有著密切的關(guān)系,所以,機(jī)械電子工程的應(yīng)用領(lǐng)域基本上也是電子、機(jī)械和信息技術(shù)等方面。而且現(xiàn)在的機(jī)械電子工程中,將每一個(gè)功能都形成了其自己的模塊并發(fā)揮其作用。簡(jiǎn)單來說,現(xiàn)在人們所需求的機(jī)械電子產(chǎn)品的內(nèi)部結(jié)構(gòu)不需要非常的復(fù)雜,是需要其具有多元化的產(chǎn)品功能即可。
二、機(jī)械電子工程與人工智能的關(guān)系
1、人工智能應(yīng)用的差異性。人工智能的應(yīng)用主要體現(xiàn)在機(jī)械電子工程的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)上,著就決定了人工智能是無法通過一般的應(yīng)用方式實(shí)現(xiàn)應(yīng)用的,只有通過網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行的人工化指令才能夠轉(zhuǎn)變,才能夠?qū)崿F(xiàn)智能控制。因此,當(dāng)機(jī)械電子工程中的數(shù)據(jù)分析等出現(xiàn)問題時(shí),人工智能的控制也會(huì)受到一定程度的影響,再加上人工智能技術(shù)是建立在機(jī)械電子工程上的,其網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)會(huì)發(fā)生崩潰,直接導(dǎo)致電子工程的功能發(fā)揮受到影響,所以,人工智能在機(jī)械電子工程中的應(yīng)用是具有差異性的。
2、綜合性的補(bǔ)充。機(jī)械電子工程本身就將機(jī)械、電子和信息技術(shù)結(jié)合在一起并且將其分為單獨(dú)的模塊,因此,機(jī)械電子工程的功能具有固定的特點(diǎn)。所以,要想實(shí)現(xiàn)機(jī)械電子設(shè)備的綜合,就必須要將人工智能技術(shù)的綜合發(fā)揮出來,讓其對(duì)機(jī)械電子工程的綜合起到輔助的作用。目前,我國已經(jīng)建立出的模型推理系統(tǒng)就是其中一種形式的體現(xiàn),除此之外,還有神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中對(duì)人體的神經(jīng)模仿,也促使了人工智能的水平發(fā)展到了更高的一個(gè)層面,將這兩種人工智能的模式適當(dāng)?shù)倪\(yùn)用到機(jī)械電子工程的控制中,才能夠?qū)⑵鋵?duì)模塊的控制的完整充分的發(fā)揮出來,實(shí)現(xiàn)機(jī)械電子工程和人工智能的完美融合。
3、不穩(wěn)定性。機(jī)械電子工程本身就具有不穩(wěn)定性,而且非常的明顯。這種不穩(wěn)定性會(huì)對(duì)機(jī)械電子工程的設(shè)備功能產(chǎn)生非常直接的影響。如果說使用傳統(tǒng)的方式對(duì)其進(jìn)行調(diào)整或者控制,是沒有辦法將其每一項(xiàng)系統(tǒng)進(jìn)行準(zhǔn)確的精準(zhǔn)的控制的。由此可見,機(jī)械電子工程的不穩(wěn)定性會(huì)對(duì)其設(shè)備的作用發(fā)揮有著多么重大的影響,但是其不穩(wěn)定性能夠利用人工智能來進(jìn)行補(bǔ)充,因?yàn)槿斯ぶ悄軐?duì)各種數(shù)據(jù)有著非常高效和準(zhǔn)確的處理技術(shù),因此,機(jī)械電子工程能夠通過人工智能技術(shù)來將其不穩(wěn)定性進(jìn)行補(bǔ)充改善。
4、精度控制,機(jī)械電子這一類的工程對(duì)數(shù)據(jù)等的控制都具有精確化的特點(diǎn),但是,當(dāng)這個(gè)系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)的時(shí)候,要對(duì)系統(tǒng)功能中的數(shù)據(jù)進(jìn)行合理的調(diào)整才能夠在保證整個(gè)體統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行的前提下,滿足客觀數(shù)據(jù)的變化要求,以及其系統(tǒng)進(jìn)度控制能夠能加的準(zhǔn)確。所以,當(dāng)機(jī)械電子工程無法通過自身的處理來滿足這種需求時(shí),就需要依靠人工智能的神經(jīng)模式來對(duì)系統(tǒng)進(jìn)度進(jìn)行控制,并且實(shí)現(xiàn)和滿足這種需求。
總結(jié):機(jī)械電子工程的產(chǎn)物在人類的日常生活中已被廣泛的使用了,但是,科學(xué)技術(shù)在不斷的發(fā)展,使人工智能化的物品的需求量也越來越高,因此,我國將人工智能技術(shù)和機(jī)械電子工程兩者進(jìn)行了結(jié)合,通過人工智能技術(shù)的影響,機(jī)械電子工程再一次得到了快速的發(fā)展,雖然說,現(xiàn)階段其本身的技術(shù)水平還不夠高,但其本身存在的某些缺陷和問題都通過人工智能的技術(shù)得到了補(bǔ)充和改善,從而保證了機(jī)械電子工程的功能能夠更充分的發(fā)揮出來,并且還將其功能進(jìn)行了完善和強(qiáng)大,使得我國機(jī)械電子工程的發(fā)展越來越好。
參 考 文 獻(xiàn)
[1]鄭??? 機(jī)械電子工程與人工智能的關(guān)系探究[J]. 科技創(chuàng)業(yè)家,2012,22:108.
[2]余秋蘭. 淺談機(jī)械電子工程與人工智能的關(guān)系[J]. 山東工業(yè)技術(shù),2015,18:143.
引言
加強(qiáng)控制工程在機(jī)械電氣工程中的應(yīng)用分析,有利于實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械電子設(shè)備實(shí)踐應(yīng)用中的科學(xué)控制,并保持機(jī)械電子工程良好的應(yīng)用效果,為其發(fā)展注入活力。因此,需要從不同的方面入手,對(duì)控制工程在機(jī)械電子工程中的應(yīng)用進(jìn)行深入分析,并加強(qiáng)其應(yīng)用效果評(píng)估,以便滿足機(jī)械電氣工程的實(shí)際發(fā)展需求。在此基礎(chǔ)上,有利于加快我國經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展速度。
1機(jī)械電子工程與控制工程概述
所謂的機(jī)械電子工程,是指在有效的技術(shù)支持下,使得機(jī)械控制及信息處理性能得以優(yōu)化,并在性能可靠的機(jī)械裝置支持下,構(gòu)建出功能強(qiáng)大的系統(tǒng),與機(jī)械工程及電子控制工程密切相關(guān)。實(shí)踐過程中重視機(jī)電一體化發(fā)展,將更多的信息元素融入到機(jī)械電子產(chǎn)品中,有利于提升這類產(chǎn)品的潛在價(jià)值,從而為機(jī)械電子工程更好的發(fā)展創(chuàng)造出有利的條件。所謂的控制工程,本質(zhì)上是一種綜合性工程技術(shù),在自動(dòng)控制系統(tǒng)工程實(shí)踐問題處理中發(fā)揮著重要的作用。實(shí)踐過程中了解控制工程的相關(guān)內(nèi)容時(shí),需要充分地考慮工程控制論,并了解計(jì)算機(jī)及其它相關(guān)的理論,促使控制工程能夠得到充分利用。當(dāng)前形勢(shì)下控制工程很有用中融合了多種技術(shù),像計(jì)算機(jī)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)等。因此,為了促進(jìn)機(jī)械電子工程發(fā)展,充分發(fā)揮出控制工程的實(shí)際作用,需要落實(shí)好控制工程在機(jī)械電子工程中的應(yīng)用研究工作,實(shí)現(xiàn)二者的協(xié)同發(fā)展。
2控制工程在機(jī)械電子工程中的應(yīng)用分析
2.1基于模糊控制工程的機(jī)械電子工程
結(jié)合機(jī)械電子工程的實(shí)際應(yīng)用概況,可知其在實(shí)踐過程中具有加工流程復(fù)雜化的特點(diǎn),對(duì)控制方法的要求非常高。針對(duì)這種情況,需要在控制工程的支持下,將模糊控制工程應(yīng)用于機(jī)械電子工程中,促使其加工過程中的程序得以簡(jiǎn)化,且實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械電子工程中復(fù)雜加工問題的有效應(yīng)對(duì),滿足其產(chǎn)品生產(chǎn)制造的多樣化需求。同時(shí),在模糊控制工程的支持下,機(jī)械電子工程實(shí)踐過程中的偏差范圍將會(huì)得到科學(xué)控制,進(jìn)而提升其整體的生產(chǎn)實(shí)踐水平。
2.2基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制的機(jī)械電子工程
作為生物學(xué)基礎(chǔ)上所得到的重要控制方式,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制實(shí)踐應(yīng)用中取得了良好的作用效果,為功能強(qiáng)大的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)應(yīng)用范圍擴(kuò)大帶來了保障作用。實(shí)踐過程中若將神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制方式應(yīng)用于機(jī)械電子工程中,能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)機(jī)械加工中大量數(shù)據(jù)的科學(xué)控制,促使機(jī)械電子工程生產(chǎn)計(jì)劃得以順利實(shí)施,從而為其實(shí)際作用的充分發(fā)揮及生產(chǎn)水平提升提供保障。因此,機(jī)械電子工程發(fā)展中應(yīng)注重神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制方式的合理運(yùn)用。
2.3基于自動(dòng)控制系統(tǒng)的機(jī)械電子工程
為了使機(jī)械電子工程發(fā)展中能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)控制工程的高效利用,也需要充分地考慮控制工程作用下的自動(dòng)控制系統(tǒng)在機(jī)械電子工程中的應(yīng)用效果。具體表現(xiàn)為:①基于自動(dòng)控制系統(tǒng)的機(jī)械電子工程,能夠使整個(gè)生產(chǎn)過程得到有效控制,并保持機(jī)械電子設(shè)備良好的使用功能,促使機(jī)械電子工程的潛在應(yīng)用價(jià)值不斷提升;②在自動(dòng)控制系統(tǒng)的支持下,機(jī)械電子工程的智能化、信息化程度將會(huì)加深,從而使其能夠更好地適應(yīng)當(dāng)前的形勢(shì)變化。同時(shí),為了實(shí)現(xiàn)機(jī)械電子工程實(shí)踐過程中的科技化與創(chuàng)新化,也需要重視自動(dòng)控制系統(tǒng)的引入。
2.4基于專家控制的機(jī)械電子工程
實(shí)施機(jī)械電子工程中的磨削生產(chǎn)計(jì)劃時(shí),為了滿足其精度控制要求,應(yīng)考慮控制工程支持下的專家控制方式使用。在此期間,基于專家控制的機(jī)械電子工程中磨削精度控制,將會(huì)實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)過程中環(huán)境溫度、變形問題、磨削力等不同因素的科學(xué)應(yīng)對(duì),使得機(jī)械磨削精度得以不斷提高,保持其良好的控制效果。同時(shí),機(jī)械電子工程中若加強(qiáng)專家控制系統(tǒng)的構(gòu)建與使用,將會(huì)使其磨削加工中的誤差控制的有效的范圍內(nèi),給予機(jī)械電子產(chǎn)品質(zhì)量提高必要的支持。長(zhǎng)此以往,有利于加快我國機(jī)械電子工程發(fā)展速度,促使其磨削加工精度控制水平不斷提升,保持產(chǎn)品良好的加工質(zhì)量,降低加工問題發(fā)生率的同時(shí)優(yōu)化機(jī)械磨削加工控制方式。
3結(jié)束語
綜上所述,在機(jī)械電子工程發(fā)展過程中,若引入控制工程,擴(kuò)大其在機(jī)械電子工程中的實(shí)際應(yīng)用范圍,具有重要的現(xiàn)實(shí)參考意義:有利于實(shí)現(xiàn)機(jī)械電子工程的可持續(xù)發(fā)展,促使其能夠更好地適應(yīng)時(shí)代的發(fā)展要求,從而為社會(huì)生產(chǎn)力的不斷提高打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。因此,未來機(jī)械電子工程發(fā)展中應(yīng)給予控制工程的合理應(yīng)用更多的重視,從而使機(jī)械電子設(shè)備性能得以不斷優(yōu)化,并拓寬機(jī)械電子工程的應(yīng)用領(lǐng)域,滿足實(shí)踐生產(chǎn)計(jì)劃實(shí)施要求。
參考文獻(xiàn):
[1]陳禹志.淺析控制工程在機(jī)械電子工程中的應(yīng)用[J].數(shù)字通信世界,2017(09).
進(jìn)入21世紀(jì),社會(huì)獲得了快速的發(fā)展,科學(xué)技術(shù)得到了極大地進(jìn)步,尤其是計(jì)算機(jī)技術(shù)更是獲得了突飛猛進(jìn),正是在計(jì)算機(jī)技術(shù)的帶動(dòng)之下,人工智能技術(shù)也得到了快速的發(fā)展與進(jìn)步。于此同時(shí),機(jī)械電子工程技術(shù)也在若火如荼的發(fā)展之中,在機(jī)械電子工程發(fā)展的過程之中,機(jī)械電子工程與人工智能之間起到了相互促進(jìn)與相互影響的作用,也正是這兩種技術(shù)的相互影響成就了兩者的共同發(fā)展與共同進(jìn)步。本文正是基于這種情況,針對(duì)機(jī)械電子工程與人工智能的關(guān)系進(jìn)行了系統(tǒng)的分析與介紹。
1.現(xiàn)代社會(huì)中機(jī)械電子工程的特點(diǎn)
20世紀(jì)以來,科學(xué)技術(shù)獲得了巨大的飛躍,很多新興學(xué)科也開始逐步的出現(xiàn),更多的交叉學(xué)科也如同雨后春筍般出現(xiàn)于發(fā)展,各個(gè)學(xué)科之間的相互聯(lián)系也顯的更加密切,正是在這種環(huán)境之下,機(jī)械電子工程學(xué)應(yīng)運(yùn)而生。顧名思義,機(jī)械電子工程就是傳統(tǒng)機(jī)械工程與現(xiàn)代電子信息技術(shù)相結(jié)合的一個(gè)學(xué)科,該學(xué)科將電子信息技術(shù)與機(jī)械工程進(jìn)行了有機(jī)的結(jié)合,實(shí)現(xiàn)了兩個(gè)學(xué)科之間的相互促進(jìn)與相互融合,實(shí)現(xiàn)了物理學(xué)與信息技術(shù)的有效連接,這種跨學(xué)科的結(jié)合,實(shí)現(xiàn)了機(jī)械工程的人工智能化,由此可見,該學(xué)科有著自己的特點(diǎn):
1.1 不同的設(shè)計(jì)方法
與傳統(tǒng)的機(jī)械工程相比,機(jī)械電子工程已經(jīng)超越了單一的學(xué)科,顯而易見,機(jī)械電子工程是一個(gè)交叉學(xué)科,它充分的融合機(jī)械技術(shù)與信息技術(shù),這就要求其在進(jìn)行設(shè)計(jì)的過程之中必須充分考慮和應(yīng)用自己的設(shè)計(jì)方法,在實(shí)際的設(shè)計(jì)過程之中,設(shè)計(jì)人員往往采用自上而下的設(shè)計(jì)方法,這種設(shè)計(jì)方法是機(jī)械電子工程設(shè)計(jì)之有的方法。
1.2 產(chǎn)品上的差異
機(jī)械電子工程的另一個(gè)特點(diǎn)就是其產(chǎn)品上的與眾不同,與一般的產(chǎn)品不同,機(jī)械電子產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)看似簡(jiǎn)單,但是在實(shí)際的設(shè)計(jì)與開發(fā)過程之中卻融入了很多先進(jìn)的技術(shù)與理念,這就遠(yuǎn)遠(yuǎn)的超越了傳統(tǒng)的機(jī)械,這就是產(chǎn)品的外觀更加的輕盈小巧,同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)更加的智能化與現(xiàn)代化,是生產(chǎn)力飛躍的具體體現(xiàn)。
2.機(jī)械電子工程的發(fā)展過程
前文已經(jīng)講過,機(jī)械電子工程并不是一個(gè)簡(jiǎn)單的孤立學(xué)科,它是一個(gè)涉及機(jī)械與信息技術(shù)的交叉學(xué)科,又受到人工智能理念的影響,因此是一個(gè)典型的交叉學(xué)科。正是由于該學(xué)科的復(fù)雜性造成該學(xué)科在形成的過程之中并不是一蹴而就的,相反,該學(xué)科在形成的過程之中經(jīng)過了很多階段,經(jīng)過相關(guān)的發(fā)展才最終形成現(xiàn)階段的機(jī)械電子工程:
2.1 機(jī)械電子工程學(xué)的開端
機(jī)械電子工程學(xué)的起步階段是傳統(tǒng)的手工生產(chǎn),在這個(gè)階段,機(jī)械電子工程學(xué)的發(fā)展十分的緩慢,這是由于此社會(huì)的平均勞動(dòng)生產(chǎn)率相對(duì)較為低下,勞動(dòng)力資源相對(duì)也較為匱乏,生產(chǎn)力的發(fā)展與進(jìn)步比較緩慢,但是在一次次的嘗試之中,機(jī)械電子工程還是逐步的發(fā)展起來了。
2.2 機(jī)械電子工程學(xué)的高速發(fā)展階段
機(jī)械電子工程學(xué)的高速發(fā)展階段主要是流水線生產(chǎn)線的成功應(yīng)用,這一時(shí)期的生產(chǎn)過程已經(jīng)具有了相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn),在很大程度上促進(jìn)了生產(chǎn)力的發(fā)展與進(jìn)步,并不斷的拓展機(jī)械電子工程產(chǎn)品的種類,逐步滿足社會(huì)的發(fā)展與需求。
2.3 機(jī)械電子工程的成熟階段
進(jìn)入21世紀(jì),機(jī)械電子工程逐步走入其成熟階段,逐步的形成了其特有的生產(chǎn)體系與發(fā)展體系,并實(shí)現(xiàn)了與現(xiàn)代信息技術(shù)與人工智能技術(shù)的完美融合,進(jìn)入了現(xiàn)代機(jī)械電子工程的成熟階段,不斷的促進(jìn)現(xiàn)代生產(chǎn)的發(fā)展與社會(huì)的進(jìn)步。
3.人工智能的發(fā)展史
3.1 萌芽階段
人工智能的萌芽階段起源于法國,當(dāng)時(shí)法國科學(xué)家首先研制出了第一部計(jì)算器,從此世界開始了人工智能的研究之路,直至馮諾依曼發(fā)明第一臺(tái)計(jì)算機(jī)。人工智能在其萌芽階段和其他技術(shù)一樣,發(fā)展打偶較為緩慢,但是卻為后來的發(fā)展積累了豐富的經(jīng)驗(yàn),為之后的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
3.2 第一個(gè)發(fā)展階段
1956年美國人第一次提出“人工智能”的命題,并進(jìn)行了相關(guān)的研究,這是引起人工智能第一發(fā)展高峰期的標(biāo)志。這一階段的人工智能屬于較為簡(jiǎn)單的發(fā)展階段,主要針對(duì)的的任務(wù)是:博弈、計(jì)算以及證明等任務(wù)。在這一階段的確取得了一定的成就,這一階段的主要貢獻(xiàn)是大大的解放了人們的思想,使人們認(rèn)識(shí)并了解了人工智能的可行性,對(duì)人工智能后期的發(fā)展起到了巨大的促進(jìn)作用。
3.3 第二個(gè)發(fā)展階段
1977年全球召開了第五屆人工智能會(huì)議,這是人工智能發(fā)展的第二個(gè)階段的開始,由此之后,人們認(rèn)識(shí)到知識(shí)工程對(duì)于人工智能領(lǐng)域的重要意義與價(jià)值,并不斷的進(jìn)行相關(guān)的發(fā)展與研究,促使人工智能與實(shí)際生產(chǎn)相結(jié)合,逐步的推進(jìn)了人工智能的快速發(fā)展與進(jìn)步。也正是在這個(gè)階段,人工智能獲得了巨大的飛躍,并表現(xiàn)出廣闊的市場(chǎng)前景,在不確定推理、分布式人工智能、常識(shí)性知識(shí)表示方式等關(guān)鍵性技術(shù)問題和專家系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)視覺、自然語言理解、智能機(jī)器人等實(shí)際應(yīng)用問題上取得了長(zhǎng)足的發(fā)展。
4.機(jī)械電子工程與人工智能的關(guān)系
機(jī)械電子系統(tǒng)具有不穩(wěn)定性,這就使得機(jī)械電子系統(tǒng)在輸入與輸出關(guān)系的處理上比較困難。推導(dǎo)數(shù)學(xué)方程的方、建設(shè)規(guī)則庫的方法以及學(xué)習(xí)并生成知識(shí)的傳統(tǒng)方法,雖然在解析數(shù)學(xué)方面具有精密性,但是這些傳統(tǒng)的方法還只能適用于一些相對(duì)簡(jiǎn)單的系統(tǒng)。然而現(xiàn)代社會(huì)所需求的系統(tǒng)是紛繁復(fù)雜的,往往會(huì)需要一個(gè)系統(tǒng)能夠處理多種信息類型。
人工智能建立系統(tǒng)所采取的方法中,主要使用的是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和模糊推理系統(tǒng)。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)人腦結(jié)構(gòu)的模擬人,能夠分析數(shù)字信號(hào)并給出參考數(shù)值。而模糊推理系統(tǒng)則是通過模擬人腦的功能,來實(shí)現(xiàn)對(duì)語言信號(hào)的有效分析。在處理輸入輸出的關(guān)系上,這兩種方法既有共同之處,也存在各自的差異性。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在信息的儲(chǔ)存上是采用分布式的方式,而模糊推理系統(tǒng)則采用規(guī)則方式實(shí)現(xiàn)信息的儲(chǔ)存。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)輸入時(shí)由于每個(gè)神經(jīng)元之間都有固定聯(lián)系所以計(jì)算量一般都很大,而模糊推理系統(tǒng)的連接是不固定的,所以其計(jì)算量相對(duì)較小。
人工智能系統(tǒng)的建立于發(fā)展在很大程度上促進(jìn)了現(xiàn)代機(jī)械電子工程發(fā)展與進(jìn)步。在實(shí)際的機(jī)械電子工程的設(shè)計(jì)工作之中,我們必須依靠相應(yīng)的人工智能技術(shù)植入,只有這樣才能更好的促進(jìn)機(jī)械電子工程的發(fā)展,與此同時(shí)最大限度的促進(jìn)人工智能功能的實(shí)現(xiàn)。很顯然這個(gè)過程相互促進(jìn)的過程,只有在發(fā)展之中充分的考慮兩只之間的相互結(jié)合,不斷的開拓出全新的技術(shù),促進(jìn)兩者之間的更好的融合才能不斷的促進(jìn)兩者的共同發(fā)展,不斷的促進(jìn)其進(jìn)步,實(shí)現(xiàn)機(jī)械電子工程的不斷發(fā)展,推進(jìn)人工智能的持續(xù)進(jìn)步。
5.結(jié)束語
機(jī)械電子工程對(duì)于現(xiàn)代社會(huì)的發(fā)展有著極為重要的意義和價(jià)值,可以極大地提高現(xiàn)代社會(huì)的社會(huì)生產(chǎn)力,改善人們的生活條件與生產(chǎn)條件,促進(jìn)人們生活方式與生產(chǎn)方式的變革。在實(shí)際的發(fā)展之中,我們必須充分的認(rèn)識(shí)到人工智能與機(jī)械電子工程之間的關(guān)系,抓住兩者發(fā)展的共同點(diǎn)與相通點(diǎn),只有這樣才能促進(jìn)兩者的共同發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
【基金項(xiàng)目】2015年中國博士后科學(xué)基金資助項(xiàng)目(編號(hào):2015M580945);朝陽區(qū)博士后工作經(jīng)費(fèi)資助項(xiàng)目(編號(hào):Q5001002201601)。
【中圖分類號(hào)】G64 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】2095-3089(2016)04-0215-01
機(jī)械電子工程學(xué)科是國家建設(shè)和社會(huì)發(fā)展的主學(xué)科之一。機(jī)械電子是工程科學(xué)中的一個(gè)跨學(xué)科專業(yè),在機(jī)械制造、電子工程和計(jì)算機(jī)科學(xué)等學(xué)科的基礎(chǔ)上建立起來的。機(jī)械電子工程學(xué)科建設(shè)與我國高新科技發(fā)展和創(chuàng)新型人才的培養(yǎng)直接相關(guān)。
一、世界各國機(jī)械電子工程學(xué)科建設(shè)特點(diǎn)
(一)美國機(jī)械電子工程學(xué)科建設(shè)主要特點(diǎn)
美國是當(dāng)今世界上高等教育的典范,建立了一套成熟的學(xué)科建設(shè)體系,對(duì)其政治、經(jīng)濟(jì)、文化、軍事和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,以及綜合國力的增強(qiáng)發(fā)揮了重要作用。在美國,機(jī)械電子工程學(xué)科非常注重學(xué)生的創(chuàng)新能力培養(yǎng),以及學(xué)生的國家化水平。積極引導(dǎo)課程與社會(huì)、企業(yè)的廣泛對(duì)接。通過推進(jìn)學(xué)生與企業(yè)、市場(chǎng)以及國際化的交流,將新的思維、新模式、新方法引入到本課程中。
重視企業(yè)、市場(chǎng)的需求,授課的方法、模式及時(shí)更新。課程負(fù)責(zé)人通過對(duì)市場(chǎng)需求的研究,將授課方法,培養(yǎng)模式及時(shí)更新,通過現(xiàn)代化特別是以計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)為代表的信息技術(shù),改革授課方式、課堂管理等。及時(shí)將課程大綱、教材更新。鼓勵(lì)學(xué)生在學(xué)習(xí)階段創(chuàng)新技術(shù)了解市場(chǎng),創(chuàng)新創(chuàng)業(yè);另一方面也通過對(duì)市場(chǎng)的及時(shí)把握直接為美國和全球的人力市場(chǎng)輸出高科技創(chuàng)新型機(jī)械電子工程人才。
在授課過程中,大膽推出個(gè)性化教學(xué)。不拘泥于課程大綱的限制,依據(jù)教師自身的優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn),結(jié)合學(xué)生的特點(diǎn)。學(xué)校也鼓勵(lì)學(xué)生的個(gè)性化發(fā)展,組織教育教學(xué)專家指導(dǎo)每位學(xué)生的需求。
積極推動(dòng)以科學(xué)研究為先導(dǎo)的教學(xué),重視基礎(chǔ)研究,通過大力開展科學(xué)研究保證美國科技領(lǐng)先和高級(jí)人才的迅速成長(zhǎng)。因此,建立了一支高水平的授課團(tuán)隊(duì),在授課過程中嚴(yán)格執(zhí)行考核要求,保證了培養(yǎng)質(zhì)量。
(二)英國機(jī)械電子工程學(xué)科建設(shè)主要特點(diǎn)
英國的課程教育已經(jīng)成為世界上最優(yōu)秀的研究生教育之一。進(jìn)入到新時(shí)代之后,為了確保本國在教育界的領(lǐng)先地位,維護(hù)本國在世界上的學(xué)術(shù)精英地位,機(jī)械電子工程學(xué)科教育改革也呈現(xiàn)出新的發(fā)展動(dòng)向。
在英國,授課教師在學(xué)生培養(yǎng)過程中起著非常重要的作用。要讓學(xué)生能夠創(chuàng)造性的學(xué)習(xí)、必須選拔一批極富有創(chuàng)新意識(shí)的教師教授課程。因此學(xué)校、學(xué)院在遴選授課教師的時(shí)候非常重視教師的科研創(chuàng)造能力,并且把能否培養(yǎng)出具有創(chuàng)新意識(shí)、技能的學(xué)生作為評(píng)價(jià)教師教學(xué)工作的重要指標(biāo)。
在追求教學(xué)目標(biāo)的統(tǒng)一過程中,英國也非常注重學(xué)校的個(gè)性化發(fā)展。盡管培養(yǎng)目標(biāo)不盡相同,但最終的大的、統(tǒng)一的目標(biāo)是為了本國社會(huì)經(jīng)濟(jì)的持續(xù)發(fā)展、經(jīng)濟(jì)進(jìn)步、科技昌盛作出努力。
英國的學(xué)科建設(shè)非常重視培養(yǎng)學(xué)生的科研能力。學(xué)生在上課過程中可以根據(jù)自身情況和實(shí)際問題選擇相應(yīng)的課題。英國學(xué)校經(jīng)常性的組織多個(gè)跨專業(yè)的專家和教授指導(dǎo)學(xué)生,發(fā)揮個(gè)人的長(zhǎng)處,使得學(xué)生擴(kuò)大視野,并能夠在實(shí)際問題中得到鍛煉。
此外,英國的學(xué)校非常重視與企業(yè)、工業(yè)界和政府的聯(lián)系和聯(lián)合。經(jīng)常性的邀請(qǐng)企業(yè)界認(rèn)識(shí)聯(lián)合制定培養(yǎng)方案,為學(xué)生在就業(yè)市場(chǎng)取得相當(dāng)大的前期優(yōu)勢(shì)。
(四)大洋洲澳新兩國機(jī)械電子工程學(xué)科建設(shè)主要特點(diǎn)
嚴(yán)格的授課教師選拔標(biāo)準(zhǔn)和流程,澳新兩國一直仿效的是英國式的教育模式,全力打造具有國際化視野和高標(biāo)準(zhǔn)的教師隊(duì)伍。同時(shí)特別重視授課教師和企業(yè)界的合作,經(jīng)常性的聘請(qǐng)?jiān)谄髽I(yè)界有著良好口碑的具有工程背景和研發(fā)經(jīng)驗(yàn)的資深人士擔(dān)任校外教師。
更加嚴(yán)格的入校標(biāo)準(zhǔn),通過執(zhí)行嚴(yán)進(jìn)嚴(yán)出政策把握。建立嚴(yán)格的淘汰機(jī)制,通過設(shè)立卓越班的形式,每幾個(gè)月不定時(shí)的考察,通過授課教師組織全部人員圍繞該項(xiàng)課程的某一點(diǎn)問題討論??疾斐煽?jī)由任課教師隊(duì)伍加權(quán)打分,當(dāng)考核不合格時(shí)隨時(shí)轉(zhuǎn)到普通班。
重視課程的社會(huì)服務(wù),努力與企業(yè)界建立聯(lián)系,積極與企業(yè)界溝通,探索市場(chǎng)需求,然后根據(jù)本學(xué)科的特點(diǎn)添置教學(xué)設(shè)備和優(yōu)化課程內(nèi)容。
二、基于層次分析法的學(xué)科建設(shè)評(píng)估體系論證
由于機(jī)械電子工程學(xué)科交叉學(xué)科多,學(xué)生質(zhì)量與熱門學(xué)科尚有一定差距,授課教師的積極性也受到一定影響。因此需要借鑒國外關(guān)于機(jī)械電子工程學(xué)科建設(shè)的優(yōu)秀成果,結(jié)合我國實(shí)際建立適合我國國情的機(jī)械電子工程學(xué)科建設(shè)評(píng)估體系。
層次分析法是通過對(duì)評(píng)價(jià)結(jié)果的逐次分解,對(duì)相關(guān)評(píng)價(jià)指標(biāo)打分再乘以加權(quán)系數(shù)得到最終結(jié)論的分析方法。該方法相對(duì)于平衡積分法、專家團(tuán)評(píng)價(jià)法來說雖然設(shè)立了中間層的檢驗(yàn)環(huán)節(jié),具有降低主觀性的優(yōu)點(diǎn),同時(shí)計(jì)算方法簡(jiǎn)單、明了具有良好的推廣性。
通過對(duì)機(jī)械電子工程學(xué)科的評(píng)價(jià)內(nèi)容具體化,科學(xué)分解每個(gè)目標(biāo)的內(nèi)容。選擇若干名經(jīng)驗(yàn)豐富的專家、學(xué)者組成評(píng)估小組對(duì)每一層的權(quán)重進(jìn)行比對(duì)和確定,按照兩兩比對(duì)取最大的原則確定所有目標(biāo)的權(quán)重??偡址譃閮?yōu)秀、良好、合格、較低、較差,通過計(jì)算每一層的最終值將會(huì)落入到相應(yīng)的區(qū)域中。完成整個(gè)課程體系的評(píng)估。
三、研究結(jié)論
本文在分析了機(jī)械電子工程學(xué)科特點(diǎn)的基礎(chǔ)上,分析比較了發(fā)達(dá)國家機(jī)械電子工程學(xué)科建設(shè)的主要特點(diǎn),通過運(yùn)用層次分析法對(duì)機(jī)械電子工程學(xué)科建設(shè)評(píng)價(jià)體系進(jìn)行了深入研究、探討。本文的研究結(jié)果表明,運(yùn)用層次分析法可以有效地構(gòu)建機(jī)械電子工程學(xué)科評(píng)價(jià)體系,并且簡(jiǎn)單、科學(xué)。同時(shí)也可看出,國外對(duì)于機(jī)械電子工程學(xué)科的建設(shè)中重視學(xué)生的個(gè)性化發(fā)展和與企業(yè)界的緊密聯(lián)系。這一特點(diǎn)也為我們后續(xù)對(duì)機(jī)械電子工程學(xué)科建設(shè)目標(biāo)的設(shè)定奠定基礎(chǔ)。
參考文獻(xiàn):
[1]教育部高等學(xué)校機(jī)械學(xué)科教學(xué)指導(dǎo)委員會(huì).機(jī)械學(xué)科專業(yè)發(fā)展戰(zhàn)略研究[J].中國大學(xué)教學(xué),2005(1):9~12
2人工智能的定義及特點(diǎn)
何為人工智能,人工智能是一門綜合了計(jì)算機(jī)科學(xué)、信息論、控制論、神經(jīng)生理學(xué)、語言學(xué)、心理學(xué)、哲學(xué)等多門學(xué)科的交叉性學(xué)科,是21世紀(jì)最偉大的三大學(xué)科之一。人工智能的發(fā)展其實(shí)經(jīng)歷了一段非常漫長(zhǎng)的歷程,人工智能在計(jì)算機(jī)開始發(fā)展的初期就已經(jīng)被應(yīng)用到了各個(gè)方面,只是它在起初所發(fā)揮的作用相對(duì)而言是非常小的,并沒有得到足夠的重視或者引起足夠的注意。但是隨著時(shí)代的進(jìn)步,人工智能已經(jīng)擺脫了過去相對(duì)弱小的形象,發(fā)生了翻天覆地的變化,得到了很大的改善。人工智能發(fā)生的這些轉(zhuǎn)變正是人類對(duì)計(jì)算機(jī)的應(yīng)用和熟悉程度的轉(zhuǎn)變。信息時(shí)代的趨勢(shì)已經(jīng)使人工智能技術(shù)得到了很大的強(qiáng)化,在社會(huì)中的地位也越來越重要。機(jī)械電子工程的發(fā)展需要依靠人工智能的力量和支撐,相信隨著人們對(duì)人工智能更加深入的研究,人工智能模仿人類思維的能力定會(huì)越來越強(qiáng)大。只有對(duì)人工智能不斷創(chuàng)新和改善,才能在計(jì)算機(jī)語言理解和應(yīng)用方面得到更大的進(jìn)步,才能更加符合機(jī)械電子工程的發(fā)展需求。
3機(jī)械電子工程與人工智能的關(guān)系
機(jī)械電子工程在應(yīng)用上不穩(wěn)定主要表現(xiàn)在系統(tǒng)輸入輸出的問題,即利用數(shù)學(xué)方程來建立模型,并且依靠人工智能來完成對(duì)傳統(tǒng)知識(shí)學(xué)習(xí)的更新,這種解析數(shù)學(xué)的相關(guān)方式在機(jī)械電子工程中的應(yīng)用是非常廣泛的。傳統(tǒng)機(jī)械工程方式的應(yīng)用是非常簡(jiǎn)單的,但是隨著時(shí)代的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步,新時(shí)期出現(xiàn)的機(jī)械電子工程系統(tǒng)在處理各種問題時(shí)是相對(duì)復(fù)雜的,會(huì)通過配置多種系統(tǒng)對(duì)信息類型來進(jìn)行區(qū)分。但是人工智能在機(jī)械電子工程領(lǐng)域還存在著一些不確定的因素,在計(jì)算機(jī)電子工程中,人工智能信息處理的方式主要采用的是解析數(shù)學(xué)措施,其應(yīng)用方式主要是利用網(wǎng)絡(luò)神經(jīng)系統(tǒng)對(duì)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行合理安排,將神經(jīng)系統(tǒng)迷你成人腦的結(jié)構(gòu),根據(jù)相關(guān)數(shù)字所傳達(dá)出來的信號(hào),對(duì)已經(jīng)搜集到的資源進(jìn)行參數(shù)分析。其實(shí),人工智能在機(jī)械電子工程中的應(yīng)用是有差異的,這種差異性也是人工智能的一種特點(diǎn),沒有辦法對(duì)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行有效的描述,同時(shí)在建設(shè)系統(tǒng)資料庫的過程中進(jìn)行嚴(yán)密數(shù)學(xué)分析,在分析過程中若是出現(xiàn)錯(cuò)誤會(huì)直接影響到網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的建設(shè),甚至導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的崩潰。創(chuàng)新工程方式,加強(qiáng)人工智能信息的服務(wù)建設(shè)是保證機(jī)械電子工程能夠順利開展和進(jìn)行的關(guān)鍵。隨著時(shí)代的發(fā)展和人民日益增長(zhǎng)的需求,生活方式的單一性早已不能滿足社會(huì)的發(fā)展需求速度。不斷完善的綜合性人工智能系統(tǒng)必將會(huì)使生產(chǎn)模式發(fā)生轉(zhuǎn)變。利用模型推理系統(tǒng)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)來補(bǔ)充綜合性人工智能,逐步完善機(jī)械電子工程的發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)得到完善的必然結(jié)果就是模型推理系統(tǒng)。同時(shí),模型推理系統(tǒng)也是二者功能性融合的重要體現(xiàn)。人工智能通過網(wǎng)絡(luò)信息資源進(jìn)行完整性表達(dá),完善機(jī)械電子和人工智能的密切關(guān)系。
【中圖分類號(hào)】TP273【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A【文章編號(hào)】1006-4222(2016)01-0193-01
前言
隨著計(jì)算機(jī)控制工程技術(shù)的不斷發(fā)展,使得機(jī)械電子工程逐漸向智能化方向進(jìn)行發(fā)展,控制工程在機(jī)械電子工程當(dāng)中起到了越來越重要的作用,因此,對(duì)控制工程在機(jī)械電子工程中的應(yīng)用研究,成為了人們?nèi)找骊P(guān)注的新課題,將控制工程技術(shù)同計(jì)算機(jī)機(jī)械電子工程技術(shù)有機(jī)地結(jié)合在一起,從而進(jìn)一步促進(jìn)了機(jī)械工程行業(yè)的發(fā)展。
1控制工程與機(jī)械電子工程概述
控制工程是指結(jié)合了工程理論與計(jì)算機(jī)技術(shù)理論為基礎(chǔ)的核心概念,是一種處理各種自動(dòng)化技術(shù)中出現(xiàn)的工程技術(shù)問題的工程技術(shù),控制工程在各種機(jī)械電子工程技術(shù)實(shí)施中都得到了廣泛性的應(yīng)用,以多輸入、多輸出,改變參數(shù)和非線性等設(shè)計(jì)問題為主要研究問題,因此控制工程在機(jī)械制造業(yè)中越來越受到重視。而機(jī)械電子工程并不是一種獨(dú)特的工程學(xué)科,它通常采用模塊化的方式來完成系統(tǒng)操作,而機(jī)械電子工程系統(tǒng)有著構(gòu)造簡(jiǎn)單的特性,減小了機(jī)械電子工程系統(tǒng)的總體積,提高了機(jī)械電子工程的性能,不過,隨著機(jī)械電子工程系統(tǒng)的復(fù)雜性不斷地增加,就必須要使機(jī)械工程與計(jì)算機(jī)技術(shù)統(tǒng)一地結(jié)合在一起,從而使得控制工程在機(jī)械電子工程能夠得到更好地發(fā)展。
2控制工程在機(jī)械電子工程中的應(yīng)用
2.1智能控制系統(tǒng)在機(jī)械電子工程中的應(yīng)用
智能控制系統(tǒng)就是指人工智能與計(jì)算機(jī)技術(shù)結(jié)合在一起,對(duì)機(jī)械電子工程當(dāng)中的某一操作流程進(jìn)行人工化的智能模擬和控制,使得智能的機(jī)器人可以像人一樣進(jìn)行操作工作,智能控制系統(tǒng)能夠與人類的大腦思維模式相似,智能控制系統(tǒng)能夠做到自主收集相關(guān)信息等。因此,智能控制系統(tǒng)結(jié)合了人工智能的特性進(jìn)行了機(jī)械化大生產(chǎn),使其生產(chǎn)效率與人工生產(chǎn)模式相比,得到了質(zhì)的飛躍,還可以對(duì)生產(chǎn)操作流程進(jìn)行嚴(yán)格控制,節(jié)約了人力、物力資源成本,提高了機(jī)械制造行業(yè)的經(jīng)濟(jì)收入[1]。
2.2魯棒控制的應(yīng)用
在控制系統(tǒng)中的魯棒性是指,在一定的外界因素干擾下,控制系統(tǒng)某一方面的性能夠保持不變的特性,因此,多變量型魯棒控制系統(tǒng)在機(jī)械制造生產(chǎn)中得到了廣泛性的應(yīng)用。在柔性臂軌跡制造中,通常采用滑膜變的結(jié)構(gòu)控制方法,控制并研究出慢變控制器,采用H∞的控制理論來研究出魯棒控制器進(jìn)而調(diào)整系統(tǒng)控制器的結(jié)構(gòu),所以,在操作軌跡的模擬研究中,利用補(bǔ)償控制算法來進(jìn)行補(bǔ)償控制計(jì)算,從而保證滑膜變結(jié)構(gòu)與H∞控制理論進(jìn)行組合性控制,使得控制系統(tǒng)能夠非常精確地對(duì)目標(biāo)軌跡的運(yùn)行過程進(jìn)行控制。
2.3模糊控制工程在機(jī)械電子工程中的應(yīng)用
機(jī)械工程的加工流程是十分復(fù)雜的,所以采用傳統(tǒng)的控制方法建立起來的模型是非常困難的,所以自動(dòng)化控制的效果并不好,而模糊控制工程可以把復(fù)雜的問題變得更加直觀,模糊控制的算法比較簡(jiǎn)單靈活,從而將程序編制過程簡(jiǎn)單化,進(jìn)行模糊化控制可以不用對(duì)機(jī)械制造工程進(jìn)行精確化的數(shù)據(jù)研究,只要保證好輸入量在合理的偏差范圍內(nèi)即可,所以,模糊控制系統(tǒng)在機(jī)械電子工程中應(yīng)用效果十分明顯[2]。
2.4神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制的應(yīng)用
神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制是建立在生物學(xué)基礎(chǔ)上的控制研究,將多個(gè)簡(jiǎn)單的網(wǎng)絡(luò)神經(jīng)元連接成一個(gè)網(wǎng)絡(luò),每個(gè)神經(jīng)元都是十分簡(jiǎn)單的,但所有神經(jīng)元連接在一起就能夠變成高度復(fù)雜的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng),神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制可以對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行大規(guī)模處理,因而這種神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)可以有著與人類相似的適應(yīng)學(xué)習(xí)能力,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)越來越朝向人工智能化發(fā)展,在智能機(jī)械電子工程控制系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。因而在對(duì)數(shù)控機(jī)床的控制當(dāng)中,人們可以有效地改變數(shù)控機(jī)床切割過程中不確定的特點(diǎn),通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制工程系統(tǒng)在機(jī)械電子工程上的應(yīng)用,使得了數(shù)控機(jī)床的加工效率大幅度得到了提升,提高了機(jī)械電子工程行業(yè)的安全性系數(shù)[3]。
3結(jié)論
由于控制工程在機(jī)械電子工程中的廣泛應(yīng)用,使得機(jī)械電子工程技術(shù)不斷向智能化和自動(dòng)化發(fā)展,因此,隨著計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的不斷發(fā)展,必須要將現(xiàn)代化的科學(xué)技術(shù)控制理念同機(jī)械電子工程行業(yè)不斷融合發(fā)展,從而使得機(jī)械電子工程行業(yè)能夠快速、穩(wěn)定地發(fā)展,提高機(jī)械電子工程的生產(chǎn)效率,提升整個(gè)機(jī)械電子工程行業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。
參考文獻(xiàn)
[1]衛(wèi)江,王勝.探究機(jī)械電子工程與人工智能的關(guān)系[J].科技資訊,2015,21:26~27.
分析機(jī)械電子工程是科技快速發(fā)展的產(chǎn)物,是高新技術(shù)的代表。機(jī)械電子工程在各個(gè)國家和領(lǐng)域都有進(jìn)行大力研究和投入,目前在我國,機(jī)械電子工程是重要的高科技產(chǎn)業(yè),對(duì)全面提高我國的國際競(jìng)爭(zhēng)力有著非常積極的意義?,F(xiàn)就機(jī)械電子工程設(shè)計(jì)中的技術(shù)要點(diǎn)分析,具體如下。
1機(jī)械電子工程中的技術(shù)要點(diǎn)——EDA技術(shù)
在機(jī)械電子工程設(shè)計(jì)中,EDA技術(shù)是一種新技術(shù),是機(jī)械電子工程設(shè)計(jì)中非常重要的技術(shù)。在實(shí)際應(yīng)用過程中,EDA技術(shù)的主要載體是能進(jìn)行大規(guī)模編程的邏輯器件,在進(jìn)行編程的時(shí)候,使用硬件描述語言的表達(dá)方式。在EDA技術(shù)應(yīng)用的過程中,需要利用計(jì)算機(jī)和可編程邏輯器件等,作為開發(fā)軟件或試驗(yàn)軟件,對(duì)特定的目標(biāo)芯片進(jìn)行適配編譯和邏輯映射,最終形成電子新系統(tǒng)或?qū)S眉尚酒?。EDA技術(shù)的發(fā)展是在電子電路CAD技術(shù)上形成的計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)。EDA技術(shù)的組成部件是編譯器、綜合器、下載器和適配器,對(duì)于綜合器,是用來將設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)文件進(jìn)行轉(zhuǎn)換,成為該系統(tǒng)的門級(jí)描述,綜合器的作用其實(shí)就是能將硬件和軟件進(jìn)行相互連接。對(duì)于適配器,是能生成最終下載文件,并能將其安排到指定對(duì)的器件中。目前,在機(jī)械電子工程設(shè)計(jì)方面,主要的核心技術(shù)就是EDA技術(shù),其主要是因?yàn)樵贓DA技術(shù)中應(yīng)用的是HDL高級(jí)語言,HDL高級(jí)語言可以實(shí)現(xiàn)公開利用、描述范圍廣,在進(jìn)行機(jī)械電子設(shè)計(jì)中,能起到非常多的輔助作用,在進(jìn)行后期交流、修改和保存的過程中也十分方便,且該語言能對(duì)現(xiàn)有的已經(jīng)完成的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行自動(dòng)在線升級(jí)。另外,EDA技術(shù)有著非常高的自動(dòng)化程度,對(duì)一些常規(guī)的仿真、糾錯(cuò)等工作能夠快速完成。
2EDA技術(shù)在機(jī)械電子工程設(shè)計(jì)中的研究
2.1EDA技術(shù)進(jìn)行仿真分析
在確定機(jī)械電子工程的設(shè)計(jì)方案后,就要通過科學(xué)的系統(tǒng)仿真或者結(jié)構(gòu)模擬,對(duì)設(shè)計(jì)方案的科學(xué)性、合理性以及可行性進(jìn)行分析和研究。通過分析和研究,才能保證在后續(xù)實(shí)踐中,設(shè)計(jì)方案的順利應(yīng)用。而在電子設(shè)計(jì)中應(yīng)用EDA技術(shù)進(jìn)行仿真分析能夠?yàn)閭握娣治鎏峁┝己玫募夹g(shù)支持,EDA技術(shù)進(jìn)行的仿真分析,是通過各個(gè)環(huán)節(jié)當(dāng)中的傳遞函數(shù)進(jìn)行數(shù)學(xué)建模來實(shí)現(xiàn)的,經(jīng)過構(gòu)建和仿真系統(tǒng),能準(zhǔn)確驗(yàn)證一些理論和構(gòu)思的合理性,能夠很好的對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行推廣和使用。另外,EDA技術(shù)在完成仿真分析后,能夠?qū)Ω鱾€(gè)電路的實(shí)際結(jié)構(gòu)、電路結(jié)構(gòu)的正確性以及性能指標(biāo)進(jìn)行分析。這種采用EDA技術(shù)進(jìn)行的仿真能夠使我國的機(jī)械電子工程設(shè)計(jì)水平得到很大的提高。
2.2EDA技術(shù)對(duì)電路特性的優(yōu)化設(shè)計(jì)
對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化,主要目的是保證電子元件在實(shí)際應(yīng)用過程中的穩(wěn)定性和可靠性,而要想實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)就要能夠保證其有最佳的容差和工作環(huán)境溫度。在實(shí)際工作中,要對(duì)電子元件的實(shí)際容差以及環(huán)境溫度進(jìn)行全面勘測(cè)和分析,而傳統(tǒng)的電子工程設(shè)計(jì)方法是很難實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)的,并且還會(huì)導(dǎo)致所得到的設(shè)計(jì)方案存在某些漏洞和誤差,從而不能有效保障電子元件的實(shí)際容差和工作環(huán)境溫度。通過EDA技術(shù)對(duì)電路特性進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計(jì)能夠有效解決這一問題,其主要原因是EDA技術(shù)能夠?qū)囟冗M(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,進(jìn)而根據(jù)統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果確定最佳電子元件參數(shù)和電路結(jié)構(gòu)圖,并獲得相應(yīng)的環(huán)境溫度。由此看來,EDA技術(shù)對(duì)電路特性的優(yōu)化設(shè)計(jì),不僅能能對(duì)機(jī)械電子工程設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化、完善,還能夠保證電子元件在實(shí)際工作環(huán)境中的穩(wěn)定性。
2.3EDA技術(shù)對(duì)電路特性進(jìn)行有效分析
對(duì)電路特性進(jìn)行有效分析,是EDA技術(shù)中非常重要的部分,其中主要原因是因?yàn)樵跈C(jī)械電子工程方案設(shè)計(jì)過程中,基本上所有的理論分析都是在數(shù)據(jù)測(cè)試和特性分析的基礎(chǔ)上來進(jìn)行的,所以在數(shù)據(jù)測(cè)試和特性分析方面所獲得的數(shù)據(jù)必須保證其準(zhǔn)確性和及時(shí)性。而傳統(tǒng)的電子工程設(shè)計(jì)方法,由于受到多方影響,使得其在數(shù)據(jù)測(cè)試和特性分析等方面存在問題,不能保證電路測(cè)試的實(shí)際精度,甚至對(duì)產(chǎn)品后期使用的穩(wěn)定性有所影響。而EDA技術(shù)對(duì)電路特性進(jìn)行分析,能夠?qū)φ麄€(gè)系統(tǒng)進(jìn)行全面的、精確的測(cè)試,避免設(shè)計(jì)方案出現(xiàn)結(jié)構(gòu)性的差異,保證了機(jī)械電子工程設(shè)計(jì)方案的合理性和科學(xué)性。
2.4在機(jī)械結(jié)構(gòu)中要防止靜電發(fā)生
近年來,電子產(chǎn)品的發(fā)展主要是以輕薄為發(fā)展趨勢(shì),而愈加縮小的線路和密集的電子元件排列,對(duì)靜電的防治有著更高的要求,靜電電流會(huì)對(duì)電子元件造成致命的毀壞。靜電電場(chǎng)對(duì)周邊電荷的吸引力,會(huì)導(dǎo)致集成電路的燒毀,所以,在實(shí)際工作中,工作人員要做好靜電防護(hù)工作,降低靜電發(fā)生的概率。
3結(jié)束語
綜上所述,機(jī)械電子工程在推動(dòng)我國科技進(jìn)步和社會(huì)發(fā)展方面有著非常重要的意義,而EDA技術(shù)在機(jī)械電子工程技術(shù)方案設(shè)計(jì)的應(yīng)用中為我國的電子工程行業(yè)帶來了巨大的變革,采用EDA技術(shù)設(shè)計(jì)出來的產(chǎn)品具有使用性能好、專業(yè)化程度高、穩(wěn)定性強(qiáng)等特點(diǎn),采用EDA技術(shù)能在較大程度上提高工作效率,能獲得更多高附加值的電子產(chǎn)品。本文主要就機(jī)械電子工程設(shè)計(jì)中的技術(shù)要點(diǎn)(EDA技術(shù))進(jìn)行闡述,然后對(duì)EDA技術(shù)在機(jī)械電子工程設(shè)計(jì)中的研究進(jìn)行了分析討論。筆者希望更多的專業(yè)人士投入到該研究中,針對(duì)文中存在的不足,提出指征意見,為提高我國的機(jī)械的電子工程設(shè)計(jì)行業(yè)做出貢獻(xiàn)。
參考文獻(xiàn)
[1]文東云.機(jī)械電子工程設(shè)計(jì)中的技術(shù)要點(diǎn)探討[J].電子技術(shù)與軟件工程,2015(06):142.
1.1機(jī)械電子工程定義
機(jī)械電子工程是由以下幾個(gè)方面組成的,它們分別是機(jī)械工程、電子工程、信息工程等。近些年來,我國信息技術(shù)發(fā)展速度較快,機(jī)械電子工程也隨之不斷發(fā)生改變。它主要經(jīng)歷了以下幾個(gè)階段:第一,針對(duì)萌芽初期,這個(gè)時(shí)期主要是手工加工為主,并且它是這個(gè)階段的主要生產(chǎn)力,但是對(duì)于這個(gè)時(shí)期來說,生產(chǎn)力相對(duì)低下,人力資源匱乏,這對(duì)于機(jī)械電子工程來說是非常不利的,而且在一定程度上抑制了其長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展;第二,機(jī)械電子工程生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)發(fā)生改變,主要以流水線為主,不斷提高生產(chǎn)力,進(jìn)而促進(jìn)了生產(chǎn)數(shù)量以及次數(shù)的不斷增多。但是仍然有一些問題出現(xiàn),比如工件生產(chǎn)的嚴(yán)要求導(dǎo)致生產(chǎn)技術(shù)與設(shè)備不能滿足生產(chǎn)所需,進(jìn)而無法適應(yīng)市場(chǎng)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展;第三,這個(gè)階段機(jī)械電子工程發(fā)展速度較快,究其原因在于電子技術(shù)的快速發(fā)展,并且其與機(jī)械工程在某種程度上實(shí)現(xiàn)了完美融合?,F(xiàn)代社會(huì)發(fā)展速度不斷加快,而隨之加快了人類生活水平的提高速度,機(jī)械電子產(chǎn)業(yè)也在尋求變革,其需要更好的生產(chǎn)方式,不僅要具有較強(qiáng)的靈活性,而且還應(yīng)具備極強(qiáng)的適應(yīng)性。除此之外,機(jī)械電子產(chǎn)業(yè)還需要縮短生產(chǎn)周期,并且不斷提高產(chǎn)品質(zhì)量。在這個(gè)階段的機(jī)械電子工程生產(chǎn)呈現(xiàn)出了新的特點(diǎn),即柔性制造系統(tǒng),并結(jié)合以下幾種元素,即生產(chǎn)加工、物理、信息流等等,不僅能夠使產(chǎn)品生產(chǎn)擺脫人工化,逐步形成自動(dòng)化操作,而且還可以使信息實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。
1.2機(jī)械電子產(chǎn)品特點(diǎn)
針對(duì)電子工程,它可以看成是由以下兩種因素共同構(gòu)成的一個(gè)分支,分別是機(jī)械工程和自動(dòng)化,它涵蓋了多方面的技術(shù)總和,比如機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)、計(jì)算機(jī)硬件技術(shù),除此之外還包含其它學(xué)科知識(shí)的精華。所以這項(xiàng)研究產(chǎn)業(yè)相對(duì)來說存在一定的發(fā)展難度,并且綜合性極強(qiáng)。對(duì)于機(jī)械電子工程而言,它的發(fā)展始終沒有離開機(jī)械工程,基本上是以該工程知識(shí)為主,然后以計(jì)算機(jī)技術(shù)為輔,以電子工程為主要內(nèi)容,這在某種程度上是一種技術(shù)的進(jìn)步,不僅在結(jié)構(gòu)上有所體現(xiàn),還體現(xiàn)在系統(tǒng)配置上,相較于傳統(tǒng)機(jī)械工程而言,它具有一定的優(yōu)勢(shì)。機(jī)械電子產(chǎn)品結(jié)構(gòu)形式發(fā)生了巨大的改變,主要體現(xiàn)在結(jié)構(gòu)越來越簡(jiǎn)單,相對(duì)于以往笨重型機(jī)械可謂是一種極大的進(jìn)步,不僅如此還大大提高了產(chǎn)品性能。
2人工智能在機(jī)械電子工程中的應(yīng)用
社會(huì)的發(fā)展進(jìn)步在一定程度上推動(dòng)了信息技術(shù)范圍的不斷擴(kuò)大,并在某種程度上促使信息傳遞方式實(shí)現(xiàn)不斷更新,促進(jìn)我國信息時(shí)代的到來。人工智能技術(shù)就是信息技術(shù)快速發(fā)展的產(chǎn)物,它在機(jī)械電子工程領(lǐng)域的應(yīng)用取得了良好的效果,為其實(shí)現(xiàn)智能化與自動(dòng)化發(fā)揮了重要作用,這種智能技術(shù)不僅能夠及時(shí)處理信息,還能夠?qū)⑿畔鬟f出去,有利于機(jī)械電子工程的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。但是由于機(jī)械電子工程自身的一些特點(diǎn),如綜合性較強(qiáng)、復(fù)雜多變,還有不穩(wěn)定性,這在一定程度上阻礙了其快速發(fā)展,其中主要表現(xiàn)在機(jī)械電子系統(tǒng)上,在描述輸入或是輸出過程中,電子系統(tǒng)顯現(xiàn)出諸多困難。而在描述過程中運(yùn)用的方法主要有以下幾種:它們分別是建設(shè)規(guī)則庫、推導(dǎo)數(shù)學(xué)方式等方法,針對(duì)上述幾種方法而言,它只適合簡(jiǎn)單電子系統(tǒng),一旦涉及較為復(fù)雜的系統(tǒng),必須通過操作完成。針對(duì)電子系統(tǒng)而言,借助人工智能方法整合的方法有兩種:其一是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),其二是模糊推理系統(tǒng)。
2.1神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)
針對(duì)人工智能來說,它是計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物,也可以說是一個(gè)分支,它研究的主要內(nèi)容相對(duì)來說很好理解,即借助計(jì)算機(jī)技術(shù)模擬人,不僅模擬人的思維過程,而且還模擬人的行為,它屬于一門學(xué)科,并能夠促進(jìn)計(jì)算機(jī)發(fā)揮更好的功能,實(shí)現(xiàn)高層次應(yīng)用。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)聽起來較難理解,它主要是通過一定的渠道,即神經(jīng)元,建立一種特殊模式即興奮模式,將其并分布在網(wǎng)絡(luò)之上,并且可以實(shí)現(xiàn)互動(dòng)。人工神經(jīng)系統(tǒng)是一種特殊的系統(tǒng)形式,并且其自身具有一定的特點(diǎn),比如信息存儲(chǔ)方式主要以分布式為主,而且能夠?qū)崿F(xiàn)并行協(xié)調(diào)處理。人工神經(jīng)系統(tǒng)雖然結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單,功能有限,但是該系統(tǒng)還具有一些其它方面的優(yōu)勢(shì),比如針對(duì)其構(gòu)成來說具有一定的特點(diǎn),即神經(jīng)元的構(gòu)成能夠促進(jìn)該系統(tǒng)發(fā)揮最大的功能性作用,能夠?qū)崿F(xiàn)相對(duì)豐富的行為。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在某種程度上已經(jīng)形成較為逼真的效果,它通過模擬結(jié)構(gòu)的方式,進(jìn)一步分析數(shù)字信號(hào),然后根據(jù)分析結(jié)果給出參與值,最后借助網(wǎng)絡(luò)形式得出關(guān)聯(lián)函數(shù)。對(duì)于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)來說,它運(yùn)用的方式相對(duì)簡(jiǎn)單,即點(diǎn)到點(diǎn)映射,在輸入過程中,針對(duì)所有神經(jīng)元來說,它們之間的聯(lián)系都是固定的,并且計(jì)算量都很大,無論是在信息輸入方面,還有信息輸出方面,都具有極高的精準(zhǔn)度。
2.2模糊推理系統(tǒng)
模糊推理系統(tǒng)是另外一個(gè)相對(duì)完整的系統(tǒng),它將模糊集合論作為基本理論指導(dǎo),而它的設(shè)計(jì)工具也很簡(jiǎn)單,即模糊理念,而它的信息處理能力也很強(qiáng)大,主要針對(duì)模糊信息進(jìn)行。就現(xiàn)狀而言,該系統(tǒng)已經(jīng)得到了廣泛運(yùn)用,它不僅在自動(dòng)化控制方面發(fā)揮了極佳的作用,而且在數(shù)據(jù)處理方面的能力也不容小覷,并取得了較為明顯的成果。機(jī)械電子系統(tǒng)在運(yùn)用時(shí),模糊推理系統(tǒng)借助一定的元素,即模擬人腦功能,進(jìn)而分析語言信號(hào),然后根據(jù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的相關(guān)作用產(chǎn)生一組連續(xù)函數(shù),這點(diǎn)相較于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)具有異曲同工之妙。對(duì)于模糊推理系統(tǒng)而言,它的物理意義非常明確,其運(yùn)用方式與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)不同,即域到域方式,進(jìn)而對(duì)信息實(shí)現(xiàn)規(guī)則儲(chǔ)備。但是該系統(tǒng)在運(yùn)用過程中具有一定缺陷,比如計(jì)算量小、連接較為不固定,進(jìn)一步導(dǎo)致該系統(tǒng)在輸入以及輸出過程中精準(zhǔn)度受到一定的影響,相較于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),這種系統(tǒng)精準(zhǔn)度很低。
高等工程教育中創(chuàng)新能力培養(yǎng)是一個(gè)系統(tǒng)的工程,強(qiáng)調(diào)實(shí)踐和社會(huì)需要,需要從創(chuàng)新環(huán)境、創(chuàng)新認(rèn)識(shí)、創(chuàng)新方法、創(chuàng)新活動(dòng)流程等多方面介入。其中,必須改變對(duì)傳統(tǒng)的高等教育專業(yè)培養(yǎng)中教師和學(xué)生的認(rèn)識(shí),對(duì)學(xué)生管理、教學(xué)計(jì)劃、教學(xué)方式、師生互動(dòng)等進(jìn)行改革。同時(shí),還可以借鑒其他學(xué)科,如系統(tǒng)科學(xué)、管理科學(xué)、工程技術(shù)等的方法和理論,嫁接到高等工程教育中,形成新的高等工程教育方法和理論。本文由收集整理
筆者所在的專業(yè)為機(jī)械電子工程專業(yè),通過借鑒管理科學(xué)中的知識(shí)集成思想,將專業(yè)培養(yǎng)中的教師和學(xué)生看成學(xué)習(xí)型組織中的成員,提出專業(yè)知識(shí)集成的設(shè)想。經(jīng)過多年的實(shí)踐,發(fā)現(xiàn)專業(yè)知識(shí)集成對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力培養(yǎng)有明顯的促進(jìn)作用。
一、專業(yè)知識(shí)集成的含義
進(jìn)入21世紀(jì)以來,人們認(rèn)識(shí)到一些先進(jìn)技術(shù)及系統(tǒng)集成方法的使用和發(fā)展的關(guān)鍵都是以知識(shí)集成為核心。知識(shí)集成的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)有效的知識(shí)利用,提高創(chuàng)新能力。知識(shí)集成是grant在1996年正式提出的,隨后國內(nèi)外學(xué)者對(duì)于知識(shí)集成進(jìn)行了大量的研究。目前關(guān)于知識(shí)集成的研究?jī)?nèi)容和成果沒有形成系統(tǒng)的學(xué)說,還沒有統(tǒng)一的定義。從其概念的演變過程看,其內(nèi)涵越來越深刻。
綜合國內(nèi)外的研究,一般認(rèn)為知識(shí)集成的內(nèi)涵是:知識(shí)集成的對(duì)象包括各種顯性和隱性知識(shí),這些知識(shí)存在于組織內(nèi)部各類人員、各協(xié)作單位以及不同組織之間;知識(shí)集成是顯性知識(shí)與隱性知識(shí)間的集成,也是個(gè)人知識(shí)、群體知識(shí)、組織知識(shí)和組織間知識(shí)的集成;知識(shí)集成活動(dòng)包括識(shí)別、獲取、共享、綜合組織內(nèi)外部知識(shí),在此基礎(chǔ)上形成新的知識(shí)體系。
知識(shí)集成的本質(zhì)是知識(shí)創(chuàng)新的動(dòng)態(tài)過程,必須利用知識(shí)的集成成果進(jìn)行自主創(chuàng)新,是螺旋上升的知識(shí)集成過程;知識(shí)集成是一個(gè)復(fù)雜的組織、技術(shù)、人力資源管理過程,集成主體必須發(fā)揮主動(dòng)性和創(chuàng)造性;知識(shí)集成的目標(biāo)就是打破知識(shí)壁壘,提高組織創(chuàng)新能力。知識(shí)集成的最終目的是構(gòu)建組織核心競(jìng)爭(zhēng)力。
機(jī)械電子工程是機(jī)械學(xué)、電子學(xué)、信息技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)等有機(jī)融合而形成的一門綜合性學(xué)科,核心是機(jī)電一體化,本質(zhì)是機(jī)械自動(dòng)化和智能化,在國民經(jīng)濟(jì)各領(lǐng)域各行業(yè)應(yīng)用廣泛。因此機(jī)械電子工程的學(xué)科特點(diǎn)是該學(xué)科隨科技的發(fā)展而發(fā)展,并且學(xué)科知識(shí)面廣,交叉性強(qiáng)。這就對(duì)機(jī)械電子工程專業(yè)培養(yǎng)的學(xué)生的基礎(chǔ)知識(shí)、素質(zhì)和能力有較高的要求,特別是創(chuàng)新能力有要求。目前,機(jī)械電子工程專業(yè)同其他工程專業(yè)一樣,一般通過專業(yè)基礎(chǔ)課和專業(yè)課程的學(xué)習(xí)提高專業(yè)知識(shí)和素質(zhì),這些專業(yè)基礎(chǔ)課程包括機(jī)械類、電子技術(shù)類、控制類和信息類課程;通過課內(nèi)實(shí)驗(yàn)、課外科技活動(dòng)、集中實(shí)踐環(huán)節(jié)(如課程設(shè)計(jì)、金工和電子實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì))等提高實(shí)踐能力和專業(yè)技能;通過選修人文社科類課程、參加文體活動(dòng)和競(jìng)賽等提高學(xué)生的文化素質(zhì)和社會(huì)交往能力;通過少數(shù)幾門課(如筆者所在專業(yè)開設(shè)了“機(jī)電產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計(jì)”等課程)、課外科技活動(dòng)、學(xué)科競(jìng)賽、和申報(bào)專利等提高創(chuàng)新能力。
這種培養(yǎng)模式對(duì)學(xué)生創(chuàng)新能力的提高作用有限。由于學(xué)習(xí)環(huán)境、傳統(tǒng)文化、教學(xué)管理、學(xué)生個(gè)性等因素的影響,導(dǎo)致學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)、素質(zhì)和能力不盡如人意,最終影響學(xué)生的創(chuàng)新思維、創(chuàng)新能力及其轉(zhuǎn)化。[1]特別是學(xué)生對(duì)知識(shí)的學(xué)習(xí),這是影響學(xué)生創(chuàng)新能力最重要的影響因素。筆者所在的機(jī)械電子工程專業(yè)培養(yǎng)中就曾經(jīng)存在一些問題,如:機(jī)械電子工程專業(yè)知識(shí)源異質(zhì)性強(qiáng),學(xué)生對(duì)異質(zhì)性強(qiáng)的知識(shí)理解和轉(zhuǎn)換不暢;機(jī)械電子工程專業(yè)的知識(shí)源是相對(duì)封閉的,如機(jī)械學(xué)、電子學(xué)和控制技術(shù)的知識(shí)相對(duì)封閉,學(xué)生對(duì)知識(shí)源的溝通不暢;對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)而言,知識(shí)源存在時(shí)間差等問題;機(jī)械電子工程專業(yè)的知識(shí)源對(duì)教師而言也存在很多問題,如缺失、割裂和不暢等問題。
為提高專業(yè)學(xué)生的創(chuàng)新能力,筆者所在的專業(yè)借鑒知識(shí)集成的方法和原理,將專業(yè)建設(shè)中的專業(yè)教師和學(xué)生看成學(xué)習(xí)型組織中的成員,提出專業(yè)知識(shí)集成的概念,重新審視機(jī)械電子工程專業(yè)的知識(shí)源,改變師生的知識(shí)源時(shí)空觀,最終提高學(xué)生的創(chuàng)新能力。
二、專業(yè)知識(shí)集成的實(shí)踐
1.機(jī)械電子工程專業(yè)學(xué)習(xí)型組織的建立
將機(jī)械電子工程專業(yè)的教師和學(xué)生視為學(xué)習(xí)型組織中的成員,通過分析組織的師生共同的愿景、個(gè)體差別、實(shí)現(xiàn)不斷學(xué)習(xí)的方式,如全員學(xué)習(xí)、全過程學(xué)習(xí)和團(tuán)體學(xué)習(xí)等,構(gòu)建扁平式組織結(jié)構(gòu)的方法,保證師生溝通快捷和通暢,實(shí)現(xiàn)師生自主管理的途徑。專業(yè)教師對(duì)學(xué)習(xí)型組織這些特性統(tǒng)一了認(rèn)識(shí),認(rèn)為在專業(yè)建設(shè)中教師和學(xué)生都是主體,教師和學(xué)生是學(xué)習(xí)型組織中的成員等。這些為機(jī)械電子工程專業(yè)知識(shí)集成的實(shí)現(xiàn)提供了基礎(chǔ)。
2.機(jī)械電子工程專業(yè)知識(shí)源的構(gòu)成
專業(yè)組織教師對(duì)機(jī)械電子工程專業(yè)的顯性知識(shí)、隱性知識(shí)進(jìn)行了分類和挖掘,總結(jié)了它們的特點(diǎn),確定了知識(shí)源在組織中教師、學(xué)生間的流動(dòng)和吸收的方式、途徑,評(píng)估了它們對(duì)學(xué)生創(chuàng)新思維和創(chuàng)新能力的影響。
知識(shí)集成理論認(rèn)為知識(shí)可分為顯性知識(shí)(編碼型知識(shí))和隱性知識(shí)(意會(huì)性知識(shí))。由計(jì)算機(jī)處理的、可以度量的知識(shí)一般是顯性知識(shí),如“知道是什么”和“知道為什么”的知識(shí)。隱性知識(shí)是頭腦中屬于經(jīng)驗(yàn)、訣竅和靈感的那部分知識(shí)(隱含經(jīng)驗(yàn)類知識(shí)),是難以編碼和度量的,并且是在不斷演變的。它可能以數(shù)據(jù)、信息的形式無序地存放在某些地方。在專業(yè)這個(gè)組織中,這些知識(shí)源異質(zhì)性強(qiáng),相對(duì)封閉,存在時(shí)間和空間的分離等問題。
從學(xué)生層面看,機(jī)械電子工程專業(yè)的顯性知識(shí)和隱性知識(shí)的來源主要有:
(1)課程。包括學(xué)科基礎(chǔ)課和專業(yè)教育課等,如機(jī)械類、電子技術(shù)類、控制類、信息類和專業(yè)類課程,如工程圖學(xué)、工程力學(xué)、機(jī)械設(shè)計(jì)基礎(chǔ)、電子技術(shù)、電路分析基礎(chǔ)、微機(jī)原理及其應(yīng)用、自動(dòng)控制理論、機(jī)電傳動(dòng)控制、機(jī)電一體化系統(tǒng)設(shè)計(jì)等課程。
(2)實(shí)踐環(huán)節(jié)。包括課內(nèi)實(shí)驗(yàn)、課程設(shè)計(jì)、金工和電子實(shí)習(xí)、生產(chǎn)實(shí)習(xí)和畢業(yè)設(shè)計(jì)等。
(3)課外教育教學(xué)活動(dòng)。包括科研實(shí)踐、文體活動(dòng)、社會(huì)實(shí)踐和專業(yè)調(diào)研等。
(4)其他。如同學(xué)之間、同學(xué)和老師、同學(xué)和外界交流與意會(huì)的知識(shí)等。
從教師層面看,顯性知識(shí)和隱性知識(shí)除上述外還包括科研轉(zhuǎn)化的知識(shí)等。
3.機(jī)械電子工程專業(yè)知識(shí)集成的實(shí)現(xiàn)
針對(duì)機(jī)械電子工程專業(yè)組織特點(diǎn)和知識(shí)源構(gòu)成,從以下幾個(gè)方面探索了專業(yè)知識(shí)的集成:改變師生對(duì)知識(shí)源的時(shí)空觀;通過制度規(guī)范、約束激勵(lì)、溝通交流、資源分配等方面實(shí)現(xiàn)知識(shí)的集成。這里所說的知識(shí)源的時(shí)空是指按傳統(tǒng)安排的知識(shí)源學(xué)習(xí)進(jìn)程和地點(diǎn),如課程學(xué)習(xí)的不同學(xué)期,理論學(xué)習(xí)和實(shí)踐在不同地方進(jìn)行。通過有效方法集成知識(shí)源并進(jìn)行實(shí)施,可以利用創(chuàng)新思維方法,如邏輯思維和非邏輯思維,激發(fā)師生的創(chuàng)新思維。例如,借鑒triz理論將機(jī)械電子工程專業(yè)的主要知識(shí)點(diǎn)匯編成冊(cè),按“自頂而下”的設(shè)計(jì)方法對(duì)復(fù)雜機(jī)電系統(tǒng)所涉知識(shí)源解構(gòu),改變師生對(duì)知識(shí)源的時(shí)空觀。[2,3]
三、專業(yè)知識(shí)集成的效果和反思
1.專業(yè)知識(shí)集成的效果
機(jī)械電子工程專業(yè)知識(shí)集成自實(shí)現(xiàn)以來效果明顯。
首先,改變了師生對(duì)機(jī)械電子工程專業(yè)知識(shí)的認(rèn)識(shí)。教師拓展了自己的知識(shí)面,明確了所教課程的教學(xué)地位和所教課程內(nèi)容與其他課程內(nèi)容的相互滲透。大一上學(xué)期的“專業(yè)導(dǎo)論”課程就介紹了機(jī)械電子工程專業(yè)知識(shí)集成的內(nèi)容,學(xué)生了解到專業(yè)所涉及的不同知識(shí)源,在畢業(yè)設(shè)計(jì)階段就可以對(duì)畢業(yè)題目所涉及的知識(shí)點(diǎn)進(jìn)行歸納和總結(jié)。