王智浩
摘 要 隨著社會(huì)生產(chǎn)力的發(fā)展和科技水平的進(jìn)步,給各個(gè)學(xué)科之間的融合和共同發(fā)展創(chuàng)造了有利條件。機(jī)械電子工程將傳統(tǒng)的機(jī)械科學(xué)與信息化的電子技術(shù)融合在一起,形成了一門新興的學(xué)科,且在日常生活中得到了廣泛的應(yīng)用,并向著人工智能的方向發(fā)展。機(jī)械電子工程與人工智能相輔相成,共通發(fā)展,引領(lǐng)了新的時(shí)代潮流。本文首先介紹了機(jī)械電子工程的相關(guān)概念及發(fā)展歷程,然后再介紹了人工智能的定義和發(fā)展,最后分析了機(jī)械電子工程與人工智能的關(guān)系。整篇文章由表及里,從具體概念出發(fā),抽絲撥繭地梳理兩者之間的關(guān)系,可以說較為客觀的闡述了機(jī)械電子工程與人工智能之間的關(guān)系。
【關(guān)鍵詞】機(jī)械工程 機(jī)械電子工程 人工智能
1 機(jī)械電子工程的相關(guān)概念及發(fā)展歷程
1.1 相關(guān)概念
機(jī)械電子工程與傳統(tǒng)機(jī)械工程的研究方向不同,機(jī)械電子工程更側(cè)重于運(yùn)用信息實(shí)現(xiàn)機(jī)械系統(tǒng)能量的連接和與其他學(xué)科之間的交融。具體地說,機(jī)械電子工程的核心理論依然是傳統(tǒng)機(jī)械工程中所講述的定理和概念,但是也更注重與電子信息科學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)以及人工智能等學(xué)科的聯(lián)系,是一門跨學(xué)科發(fā)展的新興學(xué)科。
基于其跨學(xué)科多、綜合性強(qiáng)的內(nèi)涵,機(jī)械電子工程這一學(xué)科衍生了以下特點(diǎn):
(1)機(jī)械電子工程的產(chǎn)品設(shè)計(jì)依據(jù)也和傳統(tǒng)的機(jī)械工程不同,機(jī)械電子工程除了依托機(jī)械原理外,還依據(jù)電子工程方面的知識(shí)設(shè)計(jì)產(chǎn)品,而傳統(tǒng)機(jī)械工程設(shè)計(jì)依據(jù)僅僅是機(jī)械結(jié)構(gòu)以及理論力學(xué)、流體力學(xué)等與機(jī)械相關(guān)的知識(shí)。
(2)機(jī)械電子工程生產(chǎn)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)思想與傳統(tǒng)的機(jī)械工程有著本質(zhì)區(qū)別。由于其是一門跨專業(yè)強(qiáng)的學(xué)科,所以在設(shè)計(jì)產(chǎn)品時(shí),必然要考慮到不同學(xué)科原理的運(yùn)用,在設(shè)計(jì)時(shí)融入其他學(xué)科的理論指導(dǎo)。尤其是在當(dāng)前信息化高速發(fā)展的時(shí)代,機(jī)械電子工程融合了計(jì)算機(jī)科學(xué)與人工智能學(xué)科的相關(guān)知識(shí),所以機(jī)械電子工程在產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí),會(huì)考慮更多的問題,設(shè)計(jì)思想會(huì)更加全面和完善。
(3)機(jī)械電子工程生產(chǎn)出來的產(chǎn)品與傳統(tǒng)機(jī)械工程不同,由于封裝理論的運(yùn)用,其生產(chǎn)出來的產(chǎn)品一般較小,結(jié)構(gòu)清晰而簡(jiǎn)單。但每一個(gè)模塊都由復(fù)雜的機(jī)械工藝制造而成,所以對(duì)設(shè)備的精度以及生產(chǎn)者的技術(shù)要求較高。
1.2 發(fā)展歷程
機(jī)械電子工程的發(fā)展大體上經(jīng)歷了手工加工、流水線生產(chǎn)以及集成生產(chǎn)三個(gè)階段。
手工加工階段,在這一階段,由于機(jī)械工具的制約,人們主要靠純手工進(jìn)行生產(chǎn)活動(dòng),工業(yè)化水平十分落后,人力成本也限制著整個(gè)行業(yè)的發(fā)展,同時(shí)這些不利條件也刺激了人們追求更有效率的機(jī)械生產(chǎn)的心情,為機(jī)械電子工程的出現(xiàn)埋下了伏筆。
流水線生產(chǎn)階段,這一階段將人力極大地解放出來,通過流水線的運(yùn)作,可以大規(guī)模地生產(chǎn)出標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一的產(chǎn)品,但是隨之而來的不足是,流水線生產(chǎn)模式相同,生產(chǎn)出來的產(chǎn)品差異性不大,不能提供個(gè)性化的產(chǎn)品。
集成生產(chǎn)階段,這一階段運(yùn)用了大量的機(jī)械電子工程的技術(shù),由于制造工藝的提高,這一階段除了能夠大規(guī)模地生產(chǎn)產(chǎn)品之外,還能夠?qū)崿F(xiàn)產(chǎn)品的差異化,有效地提高了產(chǎn)品的質(zhì)量。
2 人工智能的相關(guān)概念及發(fā)展歷程
2.1 相關(guān)概念
人工智能是信息科技高度發(fā)展的時(shí)代產(chǎn)物,它依托計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展,融合了電子信息科學(xué)、生物學(xué)、神經(jīng)行為學(xué)以及心理學(xué)等多門學(xué)科,也是一門跨專業(yè)度較大的新興學(xué)科。較為官方的定義是,人工智能是指利用計(jì)算機(jī)技術(shù)以及生物學(xué)知識(shí)搭建的人工智能系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)對(duì)人類行為的模仿或者研究的科學(xué)。
人工智能有兩個(gè)十分明顯的特點(diǎn),一方面,由于這一學(xué)科的綜合性,決定了其復(fù)雜性和專業(yè)性,需要依靠較為專業(yè)的技術(shù)才能保證其有良好的發(fā)展;另一方面,學(xué)科的專業(yè)性也決定了人工智能人才的專業(yè)性,專業(yè)知識(shí)過硬、對(duì)其余學(xué)科有包容性、目光較為長(zhǎng)遠(yuǎn)的人,更適合從事與人工智能相關(guān)的工作。
2.2 發(fā)展歷程
人工智能雖然是一門新興學(xué)科,出現(xiàn)的時(shí)間較晚,但由于其特點(diǎn)較為明顯且迭代速度較快,人工智能發(fā)展到今天已經(jīng)經(jīng)歷了五個(gè)階段:
第一階段是人工智能的萌芽階段。20世紀(jì)中期,這一領(lǐng)域的相關(guān)學(xué)者一起開展了關(guān)于機(jī)器模擬人工智能的研究,并形成了人工智能最初的模型,這一歷史事件標(biāo)志著人工智能的正式誕生。第二階段被稱為人工智能的“第一發(fā)展期”,這一時(shí)期研究的主要任務(wù)是機(jī)器語言的編譯,這一工作為人工智能的大規(guī)模發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。第三階段是人工智能發(fā)展的瓶頸期,雖然已有前兩階段的理論成果,但是人工智能是一個(gè)復(fù)雜的話題,學(xué)者發(fā)現(xiàn)通過前兩個(gè)階段的積累還不能給人工智能得到自動(dòng)化發(fā)展,理論的實(shí)施還有很多困難。第四階段是人工智能的“第二發(fā)展期”,此時(shí)通過對(duì)理論知識(shí)的仔細(xì)研究以及其他學(xué)科知識(shí)的靈活運(yùn)用,人工智能已經(jīng)可以用于商業(yè)并生產(chǎn)出具有商業(yè)價(jià)值的產(chǎn)品。第五階段是人工智能的平穩(wěn)發(fā)展階段,這一階段,人工智能雖然沒有取得突破性進(jìn)展,但一直在小步快跑,并形成分布式主體的新的發(fā)展模式。
3 機(jī)械電子工程與人工智能的關(guān)系
隨著各學(xué)科之間不斷融合交互,機(jī)械電子工程作為一門跨專業(yè)的新興學(xué)科,也受到了人工智能的影響,并得到良好發(fā)展,具體表現(xiàn)在以下兩個(gè)方面:
3.1 人工智能改變了機(jī)械電子工程復(fù)雜的計(jì)算過程
機(jī)械電子工程在設(shè)計(jì)到生產(chǎn)的過程中,要經(jīng)歷“建模-論證-生產(chǎn)”這三個(gè)階段,前兩個(gè)階段要進(jìn)行大量計(jì)算,過程比較繁瑣。在人工智能出現(xiàn)之后,由于其與計(jì)算機(jī)科學(xué)之間的緊密聯(lián)系,可以快速進(jìn)行大量計(jì)算并得出精確結(jié)果,將其運(yùn)用于機(jī)械電子工程,則會(huì)節(jié)省大量計(jì)算時(shí)間,提升效率。
3.2 人工智能可以排除機(jī)械電子工程生產(chǎn)過程中的諸多故障
上文已經(jīng)提到,機(jī)械電子工程的生產(chǎn)需要經(jīng)過大量計(jì)算及論證,這一過程如果只靠人工進(jìn)行,很容易造成計(jì)算錯(cuò)誤導(dǎo)致建模失敗,從而給整個(gè)生產(chǎn)過程帶來不良影響。人工智能通過對(duì)信息的處理及整合,將信息分門別類地歸納和整理,會(huì)將計(jì)算的錯(cuò)誤率大幅度降低,也就避免了后續(xù)環(huán)節(jié)錯(cuò)誤和故障的生成。
總的來說,機(jī)械電子工程與人工智能有著密不可分的聯(lián)系,通過人工智能的運(yùn)用,機(jī)械電子工程完善了自身的系統(tǒng)、提高了自身的生產(chǎn)效率;而人工智能也借助機(jī)械電子工程得到了更好的發(fā)展,引起更大的關(guān)注,兩者在相輔相成的過程中都實(shí)現(xiàn)了良性發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
[1]張偉.淺析機(jī)械電子工程與人工智能的關(guān)系[J].山東工業(yè)技術(shù).2016(21004):135.
[2]蘇遠(yuǎn)鋒.機(jī)械電子工程與人工智能關(guān)系的探討[J].中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品,2016(01):16.
[3]張長(zhǎng)弓.淺談機(jī)械電子工程與人工智能的整合思路構(gòu)建[J].神州,2014(03):41.
作者單位
商丘市第一高級(jí)中學(xué) 河南省商丘市 476100