大腦和人工智能論文(2)

　　大腦和人工智能論文篇二

　　摘 要:隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展和廣泛應(yīng)用,機(jī)電一體化技術(shù)獲得前所未有的發(fā)展，現(xiàn)在的機(jī)電一體化技術(shù)，是機(jī)械、微電子和信息技術(shù)這三項(xiàng)技術(shù)相互融合、交叉的產(chǎn)物,是機(jī)械技術(shù)、計(jì)算機(jī)與信息處理技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、檢測(cè)傳感技術(shù)、伺服傳動(dòng)技術(shù)和系統(tǒng)技術(shù)等多學(xué)科技術(shù)領(lǐng)域綜合交叉的技術(shù)密集型系統(tǒng)工程。

　　關(guān)鍵詞:人工智能;機(jī)電一體化;信息技術(shù);工業(yè)機(jī)器人

　　0 引言

　　近年來，隨著中國(guó)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展和國(guó)內(nèi)外金融環(huán)境的不斷變化，人力成本上漲、利率和匯率的波動(dòng)，給國(guó)內(nèi)生產(chǎn)制造業(yè)的生存發(fā)展帶來了巨大的挑戰(zhàn)。針對(duì)生產(chǎn)制造企業(yè)急需在保證品質(zhì)的前提下，滿足既要提高生產(chǎn)效率，又想降低勞動(dòng)成本的需求，利用人工智能的機(jī)器人產(chǎn)品和高效的自動(dòng)化裝配、輸送等操作，無疑是企業(yè)的理想之選，同時(shí)也有助于制造業(yè)自動(dòng)化的發(fā)展，使得工業(yè)生產(chǎn)過程綜合自動(dòng)化，工藝過程能夠達(dá)到最優(yōu)控制。另一方面工業(yè)機(jī)器人在工業(yè)生產(chǎn)中也能代替人做某些單調(diào)、頻繁和重復(fù)的長(zhǎng)時(shí)間作業(yè)和在危險(xiǎn)、惡劣環(huán)境下的作業(yè)，例如在沖壓、壓力鑄造、熱處理、焊接、涂裝、塑料制品成形、機(jī)械加工和簡(jiǎn)單裝配等工序上、在原子能工業(yè)等部門中，以及完成對(duì)人體有害物料的搬運(yùn)或工藝操作。

　　1 機(jī)電一體化的內(nèi)容

　　機(jī)電一體化又稱機(jī)械電子學(xué)，亦可稱為機(jī)電整合，英語稱為Mechatronics，最早出現(xiàn)在1971年日本雜志《機(jī)械設(shè)計(jì)》的副刊上，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的迅猛發(fā)展和廣泛應(yīng)用，機(jī)電一體化技術(shù)獲得前所未有的發(fā)展，現(xiàn)在的機(jī)電一體化技術(shù)，是機(jī)械、微電子和信息這三項(xiàng)技術(shù)相互融合、交叉的產(chǎn)物。

　　機(jī)電一體化技術(shù)的內(nèi)容包括機(jī)械技術(shù)、計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)、系統(tǒng)技術(shù)、自動(dòng)控制技術(shù)、傳感檢測(cè)技術(shù)、伺服傳動(dòng)技術(shù)等。機(jī)械技術(shù)是機(jī)電一體化的基礎(chǔ)，在機(jī)電一體化系統(tǒng)制造過程中，經(jīng)典的機(jī)械理論與工藝應(yīng)借助于計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)，同時(shí)采用人工智能與專家系統(tǒng)等，形成新一代的機(jī)械制造技術(shù)，而其中的信息交換、存取、運(yùn)算、判斷與決策、人工智能技術(shù)、專家系統(tǒng)技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)均屬于計(jì)算機(jī)信息處理技術(shù);控制技術(shù)包括如高精度定位控制、速度控制、自適應(yīng)控制、自診斷校正、補(bǔ)償、再現(xiàn)、檢索等;傳感檢測(cè)技術(shù)是系統(tǒng)的感受器官，是實(shí)現(xiàn)自動(dòng)控制、自動(dòng)調(diào)節(jié)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，其功能越強(qiáng)，系統(tǒng)的自動(dòng)化程序就越高，現(xiàn)代工程要求傳感器能快速、精確地獲取信息并能經(jīng)受嚴(yán)酷環(huán)境的考驗(yàn)，它是機(jī)電一體化系統(tǒng)達(dá)到高水平的保證;伺服系統(tǒng)則是實(shí)現(xiàn)電信號(hào)到機(jī)械動(dòng)作的轉(zhuǎn)換裝置與部件、對(duì)系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)性能、控制質(zhì)量和功能有決定性的影響。

　　機(jī)電一體化系統(tǒng)一般由機(jī)械本體、檢測(cè)傳感部分、電子控制單元、執(zhí)行器和動(dòng)力源五個(gè)組成部分構(gòu)成。機(jī)電一體化指的是在機(jī)械的主功能、動(dòng)力功能、控制功能和信息功能的基礎(chǔ)上引進(jìn)微電子技術(shù),并且將機(jī)械設(shè)備和電子設(shè)備用軟件有機(jī)結(jié)合而構(gòu)成的系統(tǒng)的總稱,傳統(tǒng)的機(jī)械工程可以分為制造和動(dòng)力兩大類。

　　2 人工智能的定義及其用途

　　智能化即全息系統(tǒng)化,是對(duì)機(jī)器的行為狀態(tài)進(jìn)行描述，是吸收了計(jì)算機(jī)科學(xué)、模糊數(shù)學(xué)、運(yùn)籌學(xué)、混沌動(dòng)力學(xué)、人工智能和生理學(xué)等新的學(xué)科方法、新的設(shè)計(jì)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(shí)和行為等能力，以達(dá)到更高水平的控制目標(biāo)。

　　人工智能(Artificial Intelligence)也稱機(jī)器智能，它是研究用于模擬、延伸和擴(kuò)展人的智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的一門新的技術(shù)科學(xué)，又是計(jì)算機(jī)科學(xué)、控制論、信息論、神經(jīng)生理學(xué)等多種學(xué)科相互滲透而發(fā)展起來的一門綜合性學(xué)科。

　　人工智能的目的就是讓計(jì)算機(jī)能夠指揮機(jī)器象人一樣地思考和行動(dòng)，它始終是計(jì)算機(jī)科學(xué)的前沿學(xué)科，在一些地方計(jì)算機(jī)利用編程語言和其它一些軟件幫助人們進(jìn)行原來只屬于人類的工作，計(jì)算機(jī)以它的高速和準(zhǔn)確為人類發(fā)揮了很大的作用。美國(guó)麻省理工學(xué)院的溫斯頓教授認(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的智能工作，這說明了人工智能是研究人類智能活動(dòng)的規(guī)律，構(gòu)造具有一定智能的人工系統(tǒng)，也就是研究如何應(yīng)用計(jì)算機(jī)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(shù)。

　　人工智能技術(shù)的發(fā)展，使得機(jī)械電子在傳統(tǒng)的機(jī)械系統(tǒng)能量和功能連接的基礎(chǔ)上，更加強(qiáng)調(diào)了信息連接和驅(qū)動(dòng)，并逐步使機(jī)械電子系統(tǒng)向具有一定智能化的方向發(fā)展。目前，人工智能在推理功能方面已經(jīng)獲得突破，學(xué)習(xí)和聯(lián)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(gè)大腦的并行化處理功能。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是未來人工智能應(yīng)用的新領(lǐng)域，未來智能計(jì)算機(jī)的構(gòu)成，可能就是作為主機(jī)的馮・諾依曼型機(jī)與作為智能外圍的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的結(jié)合。在人工智能的應(yīng)用當(dāng)中最有意思的是機(jī)器人，其實(shí)機(jī)器人有很多種類型，不僅包括各種外型獨(dú)特的智能機(jī)器人，還包括一些用于工業(yè)生產(chǎn)代替人類勞動(dòng)的機(jī)器人，現(xiàn)在的機(jī)器人技術(shù)在制造上還很欠缺，只在某一種功能的機(jī)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(jī)器人還需要進(jìn)一步努力。除了機(jī)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?cè)S多的家用電器里都有智能芯片、汽車和飛機(jī)的導(dǎo)航系統(tǒng)里都有人工智能程序。

　　3 人工智能在機(jī)電一體化中的應(yīng)用

　　機(jī)電一體化是目前人工智能研究的目標(biāo)，研究目的主要是把機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)和信息技術(shù)有機(jī)地結(jié)合為一體，實(shí)現(xiàn)整個(gè)系統(tǒng)的最優(yōu)化。機(jī)電一體化可以充分發(fā)揮機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)和信息技術(shù)的各自的優(yōu)勢(shì)，促進(jìn)機(jī)械產(chǎn)品的快速更新?lián)Q代，這樣就使得機(jī)電一體化的人格化，怎樣將人的智能、情感、行為賦予到機(jī)電一體化產(chǎn)品中顯得越來越重要。隨著機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展，機(jī)電一體化產(chǎn)品智能化特征也將越來越明顯，智能化水平也會(huì)上升,人工智能在機(jī)電一體化的研究中也將進(jìn)一步得到更加重視，其中機(jī)器人與數(shù)控機(jī)床的智能結(jié)合就是一項(xiàng)重要應(yīng)用，在日歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家，工業(yè)機(jī)器人應(yīng)用于工廠自動(dòng)化生產(chǎn)中已有很多年的歷史了。

　　隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展，它帶動(dòng)了科學(xué)技術(shù)發(fā)生巨大進(jìn)步，同時(shí)也給日常生活帶來了嶄新的面貌，全球經(jīng)濟(jì)、生產(chǎn)等都被各種網(wǎng)絡(luò)連成了一片，企業(yè)間的競(jìng)爭(zhēng)也將面臨網(wǎng)絡(luò)全球化，一旦研制出機(jī)電一體化某種新產(chǎn)品，只要其質(zhì)量和功能可靠必然會(huì)暢銷全球。由于網(wǎng)絡(luò)在全球的進(jìn)一步普及，只要是關(guān)于網(wǎng)絡(luò)的各種遠(yuǎn)程控制技術(shù)也就會(huì)持續(xù)發(fā)展，因?yàn)檫h(yuǎn)程控制的終端設(shè)備就是機(jī)電一體化產(chǎn)品，因此，機(jī)電一體化產(chǎn)品也必然會(huì)朝著網(wǎng)絡(luò)全球化方向發(fā)展。

　　
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