大腦和人工智能論文(2)

時間：2017-03-06 16:17:08 坤杰951由分享

　　大腦和人工智能論文篇二

　　摘要:隨著計算機技術的迅猛發展和廣泛應用,機電一體化技術獲得前所未有的發展，現在的機電一體化技術，是機械、微電子和信息技術這三項技術相互融合、交叉的產物,是機械技術、計算機與信息處理技術、自動控制技術、檢測傳感技術、伺服傳動技術和系統技術等多學科技術領域綜合交叉的技術密集型系統工程。

　　關鍵詞:人工智能;機電一體化;信息技術;工業機器人

　　0 引言

　　近年來，隨著中國經濟的快速發展和國內外金融環境的不斷變化，人力成本上漲、利率和匯率的波動，給國內生產制造業的生存發展帶來了巨大的挑戰。針對生產制造企業急需在保證品質的前提下，滿足既要提高生產效率，又想降低勞動成本的需求，利用人工智能的機器人產品和高效的自動化裝配、輸送等操作，無疑是企業的理想之選，同時也有助于制造業自動化的發展，使得工業生產過程綜合自動化，工藝過程能夠達到最優控制。另一方面工業機器人在工業生產中也能代替人做某些單調、頻繁和重復的長時間作業和在危險、惡劣環境下的作業，例如在沖壓、壓力鑄造、熱處理、焊接、涂裝、塑料制品成形、機械加工和簡單裝配等工序上、在原子能工業等部門中，以及完成對人體有害物料的搬運或工藝操作。

　　1 機電一體化的內容

　　機電一體化又稱機械電子學，亦可稱為機電整合，英語稱為Mechatronics，最早出現在1971年日本雜志《機械設計》的副刊上，隨著計算機技術的迅猛發展和廣泛應用，機電一體化技術獲得前所未有的發展，現在的機電一體化技術，是機械、微電子和信息這三項技術相互融合、交叉的產物。

　　機電一體化技術的內容包括機械技術、計算機與信息技術、系統技術、自動控制技術、傳感檢測技術、伺服傳動技術等。機械技術是機電一體化的基礎，在機電一體化系統制造過程中，經典的機械理論與工藝應借助于計算機輔助技術，同時采用人工智能與專家系統等，形成新一代的機械制造技術，而其中的信息交換、存取、運算、判斷與決策、人工智能技術、專家系統技術、神經網絡技術均屬于計算機信息處理技術;控制技術包括如高精度定位控制、速度控制、自適應控制、自診斷校正、補償、再現、檢索等;傳感檢測技術是系統的感受器官，是實現自動控制、自動調節的關鍵環節，其功能越強，系統的自動化程序就越高，現代工程要求傳感器能快速、精確地獲取信息并能經受嚴酷環境的考驗，它是機電一體化系統達到高水平的保證;伺服系統則是實現電信號到機械動作的轉換裝置與部件、對系統的動態性能、控制質量和功能有決定性的影響。

　　機電一體化系統一般由機械本體、檢測傳感部分、電子控制單元、執行器和動力源五個組成部分構成。機電一體化指的是在機械的主功能、動力功能、控制功能和信息功能的基礎上引進微電子技術,并且將機械設備和電子設備用軟件有機結合而構成的系統的總稱,傳統的機械工程可以分為制造和動力兩大類。

　　2 人工智能的定義及其用途

　　智能化即全息系統化,是對機器的行為狀態進行描述，是吸收了計算機科學、模糊數學、運籌學、混沌動力學、人工智能和生理學等新的學科方法、新的設計思想，從而模擬出人類的思維能力，使它如同人一樣具有思維、意識和行為等能力，以達到更高水平的控制目標。

　　人工智能(Artificial Intelligence)也稱機器智能，它是研究用于模擬、延伸和擴展人的智能的理論、方法、技術及應用系統的一門新的技術科學，又是計算機科學、控制論、信息論、神經生理學等多種學科相互滲透而發展起來的一門綜合性學科。

　　人工智能的目的就是讓計算機能夠指揮機器象人一樣地思考和行動，它始終是計算機科學的前沿學科，在一些地方計算機利用編程語言和其它一些軟件幫助人們進行原來只屬于人類的工作，計算機以它的高速和準確為人類發揮了很大的作用。美國麻省理工學院的溫斯頓教授認為人工智能就是研究如何使計算機去做過去只有人才能做的智能工作，這說明了人工智能是研究人類智能活動的規律，構造具有一定智能的人工系統，也就是研究如何應用計算機的軟硬件來模擬人類某些智能行為的基本理論、方法和技術。

　　人工智能技術的發展，使得機械電子在傳統的機械系統能量和功能連接的基礎上，更加強調了信息連接和驅動，并逐步使機械電子系統向具有一定智能化的方向發展。目前，人工智能在推理功能方面已經獲得突破，學習和聯想功能正在研究之中，下一步要研究的就是模仿人類右腦的模糊處理功能和整個大腦的并行化處理功能。人工神經網絡是未來人工智能應用的新領域，未來智能計算機的構成，可能就是作為主機的馮・諾依曼型機與作為智能外圍的人工神經網絡的結合。在人工智能的應用當中最有意思的是機器人，其實機器人有很多種類型，不僅包括各種外型獨特的智能機器人，還包括一些用于工業生產代替人類勞動的機器人，現在的機器人技術在制造上還很欠缺，只在某一種功能的機器人方面取得了一定的成果，要研制一種多功能、人性化的智能機器人還需要進一步努力。除了機器人之外，在我們生活中的許多地方都能找到人工智能的影子，例如我們許多的家用電器里都有智能芯片、汽車和飛機的導航系統里都有人工智能程序。

　　3 人工智能在機電一體化中的應用

　　機電一體化是目前人工智能研究的目標，研究目的主要是把機械技術、微電子技術和信息技術有機地結合為一體，實現整個系統的最優化。機電一體化可以充分發揮機械技術、微電子技術和信息技術的各自的優勢，促進機械產品的快速更新換代，這樣就使得機電一體化的人格化，怎樣將人的智能、情感、行為賦予到機電一體化產品中顯得越來越重要。隨著機電一體化技術的發展，機電一體化產品智能化特征也將越來越明顯，智能化水平也會上升,人工智能在機電一體化的研究中也將進一步得到更加重視，其中機器人與數控機床的智能結合就是一項重要應用，在日歐美等發達國家，工業機器人應用于工廠自動化生產中已有很多年的歷史了。

　　隨著計算機網絡技術的飛速發展，它帶動了科學技術發生巨大進步，同時也給日常生活帶來了嶄新的面貌，全球經濟、生產等都被各種網絡連成了一片，企業間的競爭也將面臨網絡全球化，一旦研制出機電一體化某種新產品，只要其質量和功能可靠必然會暢銷全球。由于網絡在全球的進一步普及，只要是關于網絡的各種遠程控制技術也就會持續發展，因為遠程控制的終端設備就是機電一體化產品，因此，機電一體化產品也必然會朝著網絡全球化方向發展。

　　
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