人工智能技术概要

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人工智能技术概要范文第1篇

关键词：机械一体化；技术；现状；产品；制造技术；发展趋势

现代科学技术的不断发展，极大地推动了不同学科的交叉与渗透，导致了工程领域的技术革命与改造。在机械工程领域，由于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向机械工业的渗透所形成的机械一体化，使机械工业的技术结构、产品机构、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化，使工业生产由“机械电气化”迈入了“机械一体化”为特征的发展阶段。

一、概要

机械一体化是指在机构得主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术，将机械装置与电子化设计及软件结合起来所构成的系统的总称。

机械一体化发展至今也已成为一门有着自身体系的新型学科，随着科学技术的不但发展，还将被赋予新的内容。但其基本特征可概括为：机械一体化是从系统的观点出发，综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、传感测控技术、电力电子技术、接口技术、信息变换技术以及软件编程技术等群体技术，根据系统功能目标和优化组织目标，合理配置与布局各功能单元，在多功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义上实现特定功能价值，并使整个系统最优化的系统工程技术。由此而产生的功能系统，则成为一个机械一体化系统或机械一体化产品。

二、发展状况

20世纪60年代以前为第一阶段，这一阶段称为初级阶段。在这一时期，人们自觉不自觉地利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能。特别是在第二次世界大战期间，战争刺激了机械产品与电子技术的结合，这些机械结合的军用技术，战后转为民用，对战后经济的恢复起了积极的作用。那时研制和开发从总体上看还处于自发状态。由于当时电子技术的发展尚未达到一定水平，机械技术与电子技术的结合还不可能广泛和深入发展，已经开发的产品也无法大量推广。

20世纪90年代后期，开始了机械一体化技术向智能化方向迈进的新阶段，机械一体化进入深入发展时期。一方面，光学、通信技术等进入了机械一体化，微细加工技术也在机械一体化中崭露头脚，出现了光机械一体化和微机械一体化等新分支；另一方面对机械一体化系统的建模设计、分析和集成方法，机械一体化的学科体系和发展趋势都进行了深入研究。同时，由于人工智能技术、神经网络技术及光纤技术等领域取得的巨大进步，为机械一体化技术开辟了发展的广阔天地。这些研究，将促使机械一体化进一步建立完整的基础和逐渐形成完整的科学体系。

三、发展趋势

1、智能化、模块化

智能化是21世纪机械一体化技术发展的一个重要发展方向。人工智能在机械一体化建设者的研究日益得到重视，机器人与数控机床的智能化就是重要应用。这里所说的“智能化”是对机器行为的描述，是在控制理论的基础上，吸收人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学、心理学、生理学和混沌动力学等新思想、新方法，模拟人类智能，使它具有判断推理、逻辑思维、自主决策等能力，以求得到更高的控制目标。诚然，使机械一体化产品具有与人完全相同的智能，是不可能的，也是不必要的。但是，高性能、高速的微处理器使机械一体化产品赋有低级智能或人的部分智能，则是完全可能而又必要的。

模块化是一项重要而艰巨的工程。由于机械一体化产品种类和生产厂家繁多，研制和开发具有标准机械接口、电气接口、动力接口、环境接口的机械一体化产品单元是一项十分复杂但又是非常重要的事。如研制集减速、智能调速、电机于一体的动力单元，具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的控制单元，以及各种能完成典型操作的机械装置。这样，可利用标准单元迅速开发出新产品，同时也可以扩大生产规模。这需要制定各项标准，以便各部件、单元的匹配和接口。由于利益冲突，近期很难制定国际或国内这方面的标准，但可以通过组建一些大企业逐渐形成。

2、网络化、系统化

20世纪90年代，计算机技术等的突出成就是网络技术。网络技术的兴起和飞速发展给科学技术、工业生产、政治、军事、教育义举人么日常生活都带来了巨大的变革。各种网络将全球经济、生产连成一片，企业间的竞争也将全球化。机械一体化新产品一旦研制出来，只要其功能独到，质量可靠，很快就会畅销全球。由于网络的普及，基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾，而远程控制的终端设备本身就是机械一体化产品。

系统化的表现特征之一就是系统体系结构进一步采用开放式和模式化的总线结构。系统可以灵活组态，进行任意剪裁和组合，同时寻求实现多子系统协调控制和综合管理。表现之二是通信功能的大大加强，一般除RS232外，还有RS485、DCS人格化。未来的机械一体化更加注重产品与人的关系，机械一体化的人格化有两层含义。一层是，机械一体化产品的最终使用对象是人，如何赋予机械一体化产品人的智能、情感、人性显得越来越重要，特别是对家用机器人，其高层境界就是人机一体化。另一层是模仿生物机理，研制各种机械一体花产品。事实上，许多机械一体化产品都是受动物的启发研制出来的。

综上所述，机械一体化的出现不是孤立的，它是许多科学技术发展的结晶，是社会生产力发展到一定阶段的必然要求。当然，与机械一体化相关的技术还有很多，并且随着科学技术的发展，各种技术相互融合的趋势将越来越明显，机械一体化技术的广阔发展前景也将越来越光明。

参考文献

[1]李建勇.机械一体化技术.北京：科学出版社，2004.

人工智能技术概要范文第2篇

[关键词]面向主题　Web信息融合　模型　技术

[分类号]G354

1、引言

随着Web2.0技术的发展，企业运作日益向Inter-net扩展，企业Web信息的容量和多样性呈爆炸式增长，Web信息日益成为企业决策的重要依据。由于Web信息具有半结构化和非结构化的特征，Web信息的急剧增长在为人们获取所需信息和知识带来更多机遇的同时也带来了更大的挑战。传统搜索引擎的性能已达到极限，其基于关键词匹配排序来检索Web信息的工作原理存在检索结果信息冗余和不精准的问题，无法满足用户基于主题查询的需求，更无法适应企业决策的需要。信息融合借鉴人脑的工作原理，利用计算机对具有相似或不同特征的多源数据和信息进行处理，为用户提供统一的信息视图和可综合利用的信息。信息融合技术已在生物、经济和军事等领域得到广泛应用。信息融合技术为Web信息处理提供了新的途径，但其研究成果主要针对结构化数据。

现有Web信息融合研究主要集中在多源Web信息检索融合和多Web文档的知识融合两方面，对应于传统信息融合中的数据级融合和特征级融合，不支持信息的多维度和多粒度查询与综合分析，远远不能满足用户从Web有效获取信息进行决策的需要。

2、国内外研究综述

2.1　信息检索融合

信息检索融合将多个搜索组件的文档结果集视为多源证据，综合利用和声效应、撇取效应和／或黑马效应，基于综合评分或排序对多源结果集中的文档进行优化组合，为用户提供更高质量的搜索结果。采用的主要方法包括：

2.1.1　基于统计的方法　分为评分融合和排序融合两类。评分融合算法根据各源(即搜索组件)的性能赋予其权重，用线性组合计算出现在多源结果集的文档的综合评分，将综合评分最高的N个文档返回给用户，如WebFusion算法。基于排序的融合算法对多源结果集按相关度排序后采用轮循的方式从结果集抽取文档返回给用户，如SR融合算法。

2.1.2　基于人工智能的方法　主要是利用人工神经网络等人工智能技术进行文档聚类与模式识别。如文献利用人工神经网络自组织映射(sOM)算法对Web网页进行聚类，识别各类主题之间的关系，从而实现搜索结果的聚合。

2.1.3　基于统计和人工智能的混合方法　基于统计的方法中文档评分函数的形式，文档的内容、链接和结构三方面各自的权重，以及各搜索组件的权重对融合结果有很大影响，通常结合人工智能的方法确定，如文献采用模式识别和启发式学习调整搜索源权重。

2.2　基于多文本的知识融合

基于多文本的知识融合将搜索结果集中的多个文档视为多源证据，主要利用语义本体和自然语言处理技术分析多个文档，利用基于逻辑的规则、基于本体的映射与合并消除其中的知识冗余、知识不完整性和知识冲突，为用户提供具有一致性的知识。根据处理对象的结构化程度可分为半结构化文本的知识融合和非结构化文本的知识融合。

2.2.1　半结构化文本的知识融合　主要对XML格式的信息进行融合。如文献采用语义本体技术构建了面向半结构化信息(XML格式)的知识融合模型，文献提出了一种将融合规则与知识库相结合的对半结构化信息进行融合的方法。

2.2.2　非结构化文本的知识融合　主要对HTML格式和其他文本格式的信息进行融合。大致可分为两类：一是基于Web的本体学习，从网页学习本体概念及概念间关系、获取概念属性和填充本体实例；二是多文档的自动摘要系统，核心问题是摘要旬的抽取与融合。

2.3　面向决策的信息融合

这方面的研究成果很少。中国科学院Yu L等人提出面向Web挖掘的信息融合工具――Web仓库，设计了Web仓库体系结构和EFML处理模型，在信息的融合上采用中介模型。但作者的讨论仅限于Web仓库的概念模型与工作机制，没有深入讨论具体的信息融合模型与方法。

2.4　研究现状总结

总结国内外研究现状，Web信息检索融合的研究成果相对成熟。由于半结构化文本实现模式(Sche－ma)映射相对容易，结合融合规则和知识推理可以获得较好的半结构化文本知识融合效果。较困难的是非结构化文本的知识融合，原因在于机器理解自然语言仍有难度，目前的自动摘要系统会产生较大的信息损失。基于文本的语义标注进行知识融合是解决问题的一种途径。现有Web信息融合算法基本上都是面向Web查询设计的，不支持多粒度与多维度查询，无法满足决策支持的需要。面向主题的Web信息融合模型与技术是亟待研究和解决的问题。

3、面向主题的Web信息融合模型设计

面向决策的信息融合必须支持信息的多粒度与多维度查询和分析，其关键基础是多维信息模型的构建，并通过维度的分类关系(即对维度继续细分得到新的子维度)反映信息的多粒度特征。由于Web信息融合的对象，即Web信息，具有半结构化和非结构化特征，无法直接用于决策支持，其关键是找到一种有效的方法，根据决策主题对相关Web信息进行融合且融合的结果能按多维信息模型进行组织，同时在多维信息模型的基础上可以进一步进行信息的多粒度、多维度融合，以满足决策支持的需要。基于上述原理设计的面向主题的Web信息融合模型如图1所示：

3.1　Web仓库模型

包括Web文档本体模型、Web仓库信息结构模型、基于代数的操作语言三个方面，具体原理如下：

3.1.1　Web文档本体模型建立Web文档本体元模型，设计包括Web文档本体元模型、Web文档概念层、Web文档属性层(包括概要属性、链接与结构属性、内容属性和信任属性)、Web文档实例的四层结构框架模型，为非结构化信息向结构化信息的转换提供语义范式，并利用该本体的元模型机制实现面向不同主题的扩充。

3.1.2　Web仓库信息结构模型　采用多维信息模型组织信息，以本体概念为中心，将本体的属性映射为维度，将本体概念的继承与包含关系映射为维度的分类关系，设计Web模式，构建事实表和多个维表的星型结构。利用语义模型到多维信息模型的映射关系将Web文档本体实例装载入Web仓库。

3.1.3　基于代数的操作语言　利用语义模型到代数系统的映射将基于语义的查询转换为面向关系模型的查询，设计基于代数的操作语言和映射算法将基于语义的查询等操作映射到代数系统的集合操作；设计基

于一阶谓词逻辑的概念和属性约束，用一阶谓词逻辑的子句归结方法判定组合约束的真假实现选择运算。

3.2　Web信息融合功能模型

该模型为具有反馈优化机制的“信息检索融合――属性级融合――概念级融合――决策级融合”的四级融合功能模型，基于Web仓库实现Web信息的多粒度与多维度融合。其基本工作原理是：首先利用面向主题的信息检索融合技术检索Web网页，利用本体学习技术从Web网页生成本体实例，并装载入Web仓库；然后根据用户的查询分析需求，在Web仓库已有多维度信息的基础上，进一步利用本体概念的多粒度关系和本体实例的合并消重算法，在属性层级、概念层级或综合概念与属性层级实现信息的钻取、切片、切块和旋转等操作，实现Web信息在属性级、概念级、综合概念与属性的决策级进行多粒度、多维度融合，以提供满足用户需求的信息融合结果。

3.2.1　功能模型　具有自我优化机制的闭环结构信息融合功能模型，定义各级功能实现的输入输出及各级功能的依赖关系，具有基于评估反馈的自我优化机制，能够分析评估反馈结果与各级融合参数和融合规则的关系，并能根据评估反馈结果实现融合参数和融合规则的自动或半自动调整。

3.2.2　主要算法　主要包括与功能模型相对应的各级融合算法以及本体实例填充算法。①与功能模型相对应的各级融合算法：在已有信息检索融合算法的基础上引入信任评价机制，综合信息源信任度、文本相似度和搜索组件权重三个方面的信息检索融合算法；基于多文档的相同概念相同属性的属性值归并融合算法；基于本体概念上下位关系的属性级多粒度融合算法；基于本体属性合并的概念级多粒度融合算法；基于图理论、本体概念合并、本体属性合并和本体实例消重的决策级融合算法。②本体实例填充算法：把每个文档视为本体实例，重点解决本体实例概念和属性的学习问题，其中概要属性如所在站点、创建时间等概要信息通过URL和HTTP响应信息获取；链接与结构属性通过文本分析器分析获取；信任属性由人工赋初值后基于反馈机制调整；设计基于SOM和层次凝聚的聚类算法获取实例概念及概念间关系，设计基于文档模板匹配和句法模式分析的算法获取内容属性。

3.3　人机交互接口

负责用户与融合功能模型层之间基于语义进行交互，其实现形式是语义浏览器。语义浏览器以图形化的方式显示本体，用户通过对本体进行操作来表明面向主题的查询与分析需求，用户请求被封装成基于语义的形式后提交给融合功能模型层，融合功能模型层返回查询分析结果给用户并且可以让用户追踪到融合的相关原始Web信息。

4、原型系统实现

面向服装行业企业主题，满足服装行业按企业和产品进行综合分析决策的需要，构建Web信息融合原型系统。该系统架构如图2所示：

主要包括数据中心、融合功能、系统管理、应用开发接口和用户接口五个部分，信息源为Web文档。整个系统基于Tomcat＋MySQL＋Jena实现。Web文档模型本体和服装本体采用Protege工具构建并存储在MySQL数据库中，通过Jena的ARQ查询引擎采用SPARQL查询语言进行查询；融合规则的前项和后项以数据表的形式存储在MySQL数据库中；Web仓库则采用MySQL数据仓库引擎InfoBright实现。Web仓库模式依据服装本体的“概念――属性”关系建立，目前根据“企业”和“产品”概念建立了两个事实表，并分别根据“企业”概念和“产品”概念的属性建立了以事实表为中心的维表，实现了本体实例填充算法和基于概念上下位关系的多粒度融合算法，用户能够根据不同概念和属性粒度实现融合结果的查询。按产品分级(服装产品――男装――休闲衬衫)检索的融合结果如图3所示：

人工智能技术概要范文第3篇

关键词：机械设计；自动化技术；制造精确度；经济效益

现阶段，我国的科学技术水平在飞速发展，各行各业的水平有了很大的提升。机械设计制造中为其中重要的一个行业，其技术手段的应用决定了行业的可持续发展。自动化技术是机械设计制造中较为突出的技术，在实际制造中有效运用可以在很大程度上提升行业水平，在机械设计制造中有广泛的运用空间。

1机械设计制造自动化技术概要

自动化技术在机械设计制造中占有非常重要的位置，其主要指的是在机械设计制造过程中所参与进来的所有设备都具有自动化作业的良好功能，可以提升设计制造的准确度，从而提升运行效率。机械设计制造自动化技术的运用在人力资源上时可发挥十分重要的作用。将自动化技术有效运用到机械设计制造中，在以下几个方面具有很大的优势，并发挥着重要作用：①自动化技术的有效运用对机械设计制造准确度的提升有很大的影响。近年来，机械工程业发展迅速，对制造精准度的要求精益求精，对制造精确度的要求也体现在设计制造人员的技术水平上，工作人员的技术水平不断提升。只有合理控制参数和严格把关，才能更好地为机械设计制造的可靠性提供保障。②自动化技术的充分运用对机械设计制造效率的提升有很大帮助。在当前的经济发展中，机械设计制造企业寻求高效率、高准确率。只有这样，才能为机械制造企业赢得最大的经济效益，在激烈的竞争中找到立足之地。在机械设计制造中运用自动糊技术，可减少人员的使用量，较少的人员参与也可以获得同样的效果，这在一定的程度上促进了机械行业的发展。

2自动化技术的运用背景

2.1机械设计制造业在我国的发展现状

近年来，机械设计制造业逐步发展，生产模式也在逐渐转换。传统的机械设计制造主要开发较为简单的结构，生产组织和工作流程较为固定，生产模式并不具备很强的竞争力，不是非常适用。而现代化的机械设计制造的代表为自动化技术，在机械设计制造业中自动化技术被广泛的运用，可以满足现代市场的多样化、个性化和即时化需求。现阶段，对于机械设计制造中的自动化技术，我国开展了大范围、大规模的研究和运用。但与一些发达国家相比，我国的自动化技术依旧存在很多问题，在生产产品的结构、生产投入、智能化等方面依旧存在很大的差距。

2.2自动化技术运用的意义

自动化技术在各行各业中均有其不同的定义。自动化技术在机械设计制造业中主要是指在使用很少的人工或无人工的状态下，相关的一些机器设备，比如机床、计算机等可以自动工作，并按照实际生产需要，将预先设计的程序加以实施，从而完成生产的一项技术。自动化技术是一种新型的生产模式，机械设计制造在传统的模式中的劳动量较大，且十分复杂，生产质量得不到很好的保障，生产效率较低。而运用自动化技术可有效提高质量和效率，减少大量的人工成本。在机械设计制造业中，自动化技术广泛运用涵盖了制造、设计、运输、装备等多个领域，在现代企业的发展中具有重要的意义。

3机械设计制造中自动化技术的运用

现阶段，我国的机械设计制造中自动化技术的应用还不够全面，技术应用起步较晚，但经过不断的发展，取得了很大的进步。机械设计制造中自动化技术的运用主要表现在以下5个方面。

3.1自动化技术在集成化应用中的体现

计算机的集成制造系统即计算机综合制造系统。以往，在还未提出计算机的综合制造技术时，计算机辅助的技术已经出现在机械设计制造业中，这种计算机的辅助设计主要包括工艺的规划、设计、制造、质量控制和测量等。在机械设计制造中，每一项工作所关联的计算机辅助技术的意义都在于降低成本，但由于每一项工作只关联一个系统，造成了人工成本和时间上的浪费，生产效率较低，机械产品的市场竞争力不强。计算机综合制造系统结合了各种单项的辅助技术，将流程紧密结合，将数据模型进行了有效统一，共同分享信息平台，使系统中每个单项的工作可以协调、顺畅进行，从全局角度考虑，生产机械产品的效率大大提升。在自动化技术的构成方面，先进机械制造技术的基础是现代化的管理理论，其综合制造技术涵盖了先进材料和电子信息等，强调了将管理理论与自动化技术、计算机、传感器的结合，将生产信息、能量协调集成统一控制。这种手段是提升生产率的有效方法之一，涵盖了计算机复制技术、数控技术等先进技术。在机械设计制造流程中，并行工程是较为具体的体现，其要求制造、设计、开发人员全面考虑生产需求，从全局出发考虑产品的生产周期，缩短产品研发时间和制造时间，减少设计中的重复部分，避免造成资源浪费。集成化是机械设计制造业发展中重要的一部分，现代技术对集成化的要求非常高，其发展趋势与自动化技术的有效运用息息相关。在机械设计制造中，自动化技术的有效应用是保障集成化的前提。近年来，自动化技术不断被运用到各行各业，该技术的运用有效优化、精简了机械设计制造的原有结构。在重组过程中，自动化技术可以发挥其作用和价值，对过程中所需要的各类数据进行规划处理，并运用相关软件，将自动化技术有效应用到企业生产中，从而为生产质量提供保障。

3.2自动化技术在智能化应用中的体现

目前，智能化是我国机械设计制造自动化技术运用中的关键。智能化的有效运用对机械设计制造的快速发展有很大的影响。在运用智能化的过程中，所关联的机械设备需分析其判断能力，合理运用机械设备可以有效减少人力资源的使用，机械设计制造的效率可以有效提升，制造水平也可有效提高。机械设计制造的智能化运用与人工智能系统大致相同，即使用一些先进、高端的设备和仪器，结合相关的处理分析软件，充分发挥智能化的运用价值，这是智能化在机械设计制造中运用的主要方式。但现阶段我国机械设计制造自动化运用中依旧存在许多需要解决的问题，这些问题需要逐步的解决，人工智能系统也有待深入研究，智能化优势还需进一步扩大。

3.3自动化技术在数控中的运用

数控是机械设计制造中自动化技术运用中十分重要的一部分。相比于较为传统的人工控制，数控技术的运用具有非常大的价值。数控技术指的是结合自动糊技术、数字技术、计算机技术及控制技术等，使之有效融合，为机械设计制造提供了很大的方便，也提升了有效性。数控技术的有效运用对自动化技术在机械设计制造中运用有较大的意义，是自动化技术向前发展的指向，其价值非常大。同时，机械设计制造自动化技术的数控需要专业人员操控和严格把关，避免出现错误。

3.4自动化技术的虚拟化运用

虚拟化在机械设计制造自动化技术中也同样重要，是技术运用的关键点，在机械设计作业中有非常明显的效果。自动化技术虚拟化运用主要体现在完成设计之后，不急于直接进行生产制造，而是将虚拟化技术运用到模拟生产中制造。在虚拟制造过程中，能很好地发现生产制造中存在的缺陷和需要解决的问题。这在一定程度上发挥了审核的作用，有效提升了设计质量，避免在实际制造生产中出现资源浪费的情况，避免因一些问题而导致设计质量下降。因此，虚拟化技术在机械设计制造中的运用十分必要。通过虚拟制造生产，可以减少企业的经济损失，避免一些问题的发生。当前，虚拟化技术还有许多方面需要不断完善，其实际效果和作用还很难充分发挥，仍有待继续发展。

3.5在网络化运用中自动化技术的体现

网络化技术也是机械设计制造中的重要组成部分。在自动化技术的运用中，很多技术需要通过网络化来落实，网络化的高效、便捷特点更加明显。近年来，网络技术发展十分迅速，与其相应的其他技术的发展也逐渐得到了人们的认可。网络化技术也需要配合专业的工作人员，合理布置控制并优化系统，最大化发挥其价值。网络化技术运用在机械设计制造自动化技术中具有非常重要的意义。

3.6柔性自动化技术的运用

柔性自动化技术是机械自动化系统的一个基本性质理念，其最先在英国提出，其基础即为产品生产信息，可将材料的储运系统有效结合数字加工技术的相关设备，目的是满足不同生产、不同加工对象的要求。柔性自动化技术的运用及生产主要体现于成组技术。成组技术指的是按照生产加工的市价需求，对加工对象进行有效排列，其对于加工设备的选择以及相关系统的储运有很大帮助，从而结合市场的需求及时作出调整。柔性自动化技术以金字塔形式控制技术信息结构从分到总，信息控制核心为计算机系统。在生产过程中，可对数据进行管理和检测，使生产计划得以动态化调节。此外，计算机系统负责群组的生产和控制，每个生产接口会产生一定的信息数据，计算机系统负责掌握其生产状况，并传给上一层的信息中心，最底层计算机主要是负责系统底层工艺设备的相关接口，检测每个接口的状况，收集数据，根据上一层接收到的指令及时调整生产行为。柔性自动化技术系统的功能包括毛坯工件的储存和运输、加工工具、废料的储存和运输等，在整个操作过程中由信息系统控制和操作。

3.7机械制造中自动检测技术的运用

自动检测技术在自动化技术中占有重要位置，其是以传统的传感器为基础不断发展的技术。在整个机械制造过程中，即使没有很多的人工干预，自动检测技术也可以实现提升生产产品质量的目的，从而使生产产品的不合格率有效降低。传感器、数据信息处理、信号的及时调节和信息结果的输出构成了自动检测系统。这种技术结合了计算机系统的信息处理功能，在很大程度上提升了自动检测的安全性和可靠性。

4自动化技术的发展趋势

4.1绿色化

绿色化发展是机械设计制造中较为理想的状态，也是社会发展中十分必要的需求。机械制造业的发展在为人们生活提供便利的同时，也对生态环境提出了很大的挑战。在自动化技术的运用中，必须提升对绿色环保的关注度，最大程度地避免因机械设计质量低下而出现环境问题。因此，绿色化发展是在避免危害环境的同时有效利用资源。

4.2微型化

微型化发展是机械设计制造是未来发展的重要方向之一。机械设计制造相关仪器设备的核心也趋向微型化发展，设备更加精准、便捷，制造设计质量更高。微型化发展在一定程度上保障了自动化技术的运用价值。

4.3柔性化

在机械设计制造的过程中，自动化技术需要根据相应的需求发挥不同的技术作用，发展柔性化即为自动化技术能够应对不同的需求及时应变。在技术需求上，可最大程度地满足机械设计制造的需求，发挥自身技术的运用价值。

4.4智能化

自动化技术智能发展以控制理论为基础，将计算机技术、人工智能技术、混沌动力学等思维方法结合到设计中，人工智能模拟，使运用机械自动化制造出的产品具有人工智能，从而逐步向智能化发展。

5结束语

综上所述，机械设计制造中的自动化技术运用具有非常大的优势和运用价值，在集成化运用、智能化运用、虚拟化运用及网络化运用等方面发挥着重要作用，促进了机械设计制造业的良性发展。

作者:王新海 单位:九江学院

参考文献:

［1］李昊.自动化技术在机械设计制造中的应用研究［J］.信息化建设，2016（18）.

［2］张真，盛国亮，孙晓亮.机械设计制造及其自动化的发展前景之我见［J］.硅谷，2015（22）.

人工智能技术概要范文第4篇

[关键词] 机电一体化 现状 发展趋势 经济发展

现代科学技术的不断发展，极大地推动了不同学科的交叉与渗透，导致了工程领域的技术革命。在机械工程领域，由于微电子技术和计算机技术的迅速发展及其向机械工业的渗透所形成的机电一体化，使机械工业的技术结构、产品、功能与构成、生产方式及管理体系发生了巨大变化，使工业生产由“机械电气化”迈入了“机电一体化”的发展阶段。

一、机电一体化概要

机电一体化是指在机构的主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术，将机械装置与电子化设计及软件结合起来所构成的系统的总称。

机电一体化发展至今已成为一门自成体系的新型学科。其基本特征可概括为：机电一体化是从系统的观点出发，综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、传感测控技术、电力电子技术、接口技术、信息变换技术以及软件编程技术等群体技术，根据系统功能目标和优化组织目标，合理配置与布局各功能单元，在多功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义上实现特定功能价值，并使整个系统最优化的系统工程技术。由此而产生的功能系统，则成为一个机电一体化系统或机电一体化产品。

二、机电一体化的发展状况

机电一体化的发展大体可以分为3个阶段。20世纪60年代以前为第一阶段，这一阶段称为初级阶段。在这一时期，人们自觉不自觉地利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能。

20世纪70年～90年代为第二阶段，可称为蓬勃发展阶段。这一时期，计算机技术、控制技术、通信技术的发展，为机电一体化的发展奠定了技术基础。大规模、超大规模集成电路和微型计算机的迅猛发展，为机电一体化的发展提供了充分的物质基础。这个时期的特点是：

(1)meehatronies一词首先在日本被普遍接受，大约到20世纪80年代末期在世界范围内得到比较广泛的承认。(2)机电一体化技术和产品得到了极大发展。(3)各国均开始对机电一体化技术和产品给以很大的关注和支持。

20世纪90年代后期，开始了机电一体化技术向智能化方向迈进的新阶段，机电一体化进入深入发展时期。一方面光学、通信技术等进入了机电一体化，微细加工技术也在机电一体化中崭露头脚，出现了光机电一体化和微机电一体化等新分支；另一方面对机电一体化系统的建模设计、分析和集成方法，机电一体化的学科体系和发展趋势都进行了深入研究。同时由于人工智能技术、神经网络技术及光纤技术等领域取得的巨大进步，促使机电一体化进一步建立完整的基础和逐渐形成完整的科学体系。

我国从20世纪80年代初开始了这方面的研究和应用。国务院成立了机电一体化领导小组并将该技术列为“863计划”。在制定“九五”规划和2010年发展纲要时充分考虑了国际上关于机电一体化技术的发展动向和由此可能带来的影响。许多大专院校、研究机构及一些大中型企业对这一技术的发展及应用做了大量的工作，取得了一定成果。

三、机电一体化的发展趋势

机电一体化是集机械、电子、光学、控制、计算机、信息等多学科的交叉综合，它的发展和进步依赖并促进相关技术的发展和进步。因此，机电一体化的主要发展方向如下：

1.智能化。智能化是21世纪机电一体化技术发展的一个重要发展方向。这里所说的“智能化”是对机器行为的描述，是在控制理论的基础上，吸收人工智能、运筹学、计算机科学、模糊数学、心理学、生理学和混沌动力学等新思想、新方法，模拟人类智能，使它具有判断推理、逻辑思维、自主决策等能力，以求得到更高的控制目标。机器人与数控机床的智能化就是重要应用。

2.模块化。模块化是一项重要而艰巨的工程。由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多，研制和开发具有标准机械接口、电气接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元是一项十分复杂但又是非常重要的事。如研制集减速、智能调速、电机于一体的动力单元，具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的控制单元，以及各种能完成典型操作的机械装置。这样可利用标准单元迅速开发出新产品，同时也可以扩大生产规模。这需要制定各项标准，以便各部件、单元的匹配和接口。由于利益冲突，近期很难制定国际或国内这方面的标准，但可以通过组建一些大企业逐渐形成。显然从电气产品的标准化、系列化带来的好处可以肯定，无论是对生产标准机电一体化单元的企业还是对生产机电一体化产品的企业，模块化将给机电一体化企业带来美好的前程。

3.网络化。20世纪90年代，网络技术的兴起和飞速发展给科学技术、工业生产、政治、军事、教育等都带来了巨大的变革。各种网络将全球经济、生产连成一片，企业间的竞争也将全球化。机电一体化新产品一旦研制出来，只要其功能独到，质量可靠，很快就会畅销全球。由于网络的普及，基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾，而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品。因此机电一体化产品无疑朝着网络化方向发展。

4.微型化。微型化兴起于20世纪80年代末，指的是机电一体化向微型机器和微观领域发展的趋势。国外称其为微电子机械系统(MEMS)，泛指几何尺寸不超过1立方厘米的机电一体化产品，并向微米、纳米级发展。微机电一体化产品体积小、耗能少、运动灵活，在生物医疗、军事、信息等方面具有不可比拟的优势。

5.绿色化。工业的发达给人们生活带来了巨大变化。一方面物质丰富，生活舒适；另一方面，资源减少，生态环境受到严重污染。于是人们呼吁保护环境资源，回归自然。绿色产品概念在这种呼声下应运而生，绿色化是时代的趋势。绿色产品在其设计、制造、使用和销毁的过程中，符合特定的环境保护和人类健康的要求，对生态环境无害或危害极少，资源利用率极高。设计绿色的机电一体化产品，具有远大的发展前途。机电一体化产品的绿色化主要是指使用时不污染生态环境，报废后能回收利用。

6.系统化。系统化的表现特征之一就是系统体系结构进一步采用开放式和模式化的总线结构。系统可以灵活组态，进行任意剪裁和组合，同时寻求实现多子系统协调控制和综合管理。表现之二是通信功能的大大加强。未来的机电一体化更加注重产品与人的关系。

四、机电一体化技术对我国经济发展的影响

1.机电一体化技术对传统国民经济的影响。机电一体化技术在传统产业中的应用将大大提高企业产品的竞争力,促进产品的更新换代,对国家经济产生巨大的推动作用。一方面传统制造业直接拉动着自动化制造装备的整体需求。另一方面,新兴技术发展刺激了新的技术装备的发展,如信息、材料、生物等。还有战略性可持续发展所迫切要求的特种高精尖自动化装备的研究发展,如海洋、空间、地下资源开发,国防工业精密加工,微机电器件制造,等领域。所以, 机电一体化技术对传统国民经济的影响是长期的、持久的,甚至是决定性的。

2.机电一体化技术与产品的应用。机电一体化在机械和电子行业的应用已相当普遍，如数控机床(ONC系统)工业机器人等，此外，机电一体化技术与产品应用于化工部门，能预先报警，减少停车事故造成的损失。减少电能和化工原料消耗，并提高产品质量：应用于电力部门，能提高发电输电稳定性，优化电力分配并避免重大事故；应用于生活方面，电子化家用器械减少了人们的家务劳动量；应用于现代管理部门，自动化办公机械大大提高了管理效率和辅助人们决策实施各种战略方案。

3.机电一体化与企业的技术进步。企业的技术进步表现在生产、管理等各个方面的现代化，由于机电一体化的出现，使得生产方式向“柔性”转化，并向综合（集成）自动化发展，使信息在生产经营管理中的地位显著增大。机电一体化产品的出现，使得工厂自动化、办公自动化和社会服务自动化成为现实。

在企业管理中，机电一体化就是将市场信息供需变化有机的结合起来，成为指导生产的依据，所以把信息的收集、分析、技术经济预测和经营决策结合起来，用于指导生产、强化销售和技术服务是保证企业常胜不衰的重要工作。

在未来的企业里，一流的机电一体化设备、机电一体化产品和机电一体化在管理中的应用，将是企业进步和发展的标志。

五、结语

综上所述，机电一体化的出现不是孤立的，它是许多科学技术发展的结晶，是社会生产力发展到一定阶段的必然要求。当然与机电一体化相关的技术还有很多，并且随着科学技术的发展，各种技术相互融合的趋势将越来越明显，机电一体化技术的广阔发展前景也将越来越光明。

总之，机电一体化技术和产品已渗透到国民经济的各个领域，大幅提高企业的经济效益，促进经济发展，成为当今新技术发展的主流。

参考文献：

[1]刘晓英张晓霞:机电一体化技术在企业中的重要作用.现代农业,2007年11期

[2]章浩张西良周士冲:机电一体化技术的发展与应用.农机化研究, 2006,(07)

人工智能技术概要范文第5篇

论文摘要:介绍一种新型的教育模式:移动教育,分析了移动教育的实现模式及发展现状,并对移动教育的特点及其存在的一些问题进行了探讨。

1移动教育概述

所谓移动教育(MobileEducation)是指以国际互联网和教学服务器为主要载体,以移动台和移动教育网为连接用户和互连网的主要媒介,运用目前比较成熟的通信技术、网络技术以及多媒体技术,通过目前使用较为普遍的无线设备(如手机、PDA、笔记本电脑等),为各类用户提供灵活方便的交互式教学和学习支持服务。与传统教育相比较,它最大的优势是能够突破时间、空间和地域的限制。

移动教育系统主要由4个部分组成:国际互联网、移动教育网、移动台和教学服务器。其网络结构如图1所示。

(1)移动教育网。该网络是整个移动网络的一部分,由多个基站组成,用来发射或接收来自移动台以及互联网的信息,并通过空中接口将移动台与互联网实现无缝连接。

(2)移动台。移动台指移动设备,现阶段主要指第三代移动设备,如第3代手机等。第3代手机是国际电信联盟(ITU)对符合“IMT-2000”标准的数字手机的总称,其通信硬件完成信号的接收以及协议识别,SIM卡是保存用户的标志。与第2代手机相比,它的内置操作系统更具有开放性,并在一定程度上可以扩充软件。目前,日本研发的第三代手机不仅可以收发短信、电子邮件、拍照并将照片传送到世界各地,还可以上网查阅资料、欣赏电视节目、看体育比赛实况或观赏电影等,基本具备了个人电脑的所有功能。

(3)Wap网关。它是一个位于互联网和移动网络的中间件。当我们向互联网发出一个请求时,它把我们的“Wap”请求转化为“Web”请求。相应地,当收到互联网的回应时,Wap网关也把从互联网上传来的“Web”请求转换为“Wap”请求。当今的网页大都是用Html写的,但对移动电话而言就显得太复杂了,而且速度较慢。移动电话能访问的网页都是用WML(WirelessMarkupLanguage)写的。Wap网关能将HTML语言转化为手机能识别的WML语言。

总之,一个移动教育系统,不仅能提供移动互联网、移动资源库,还能在学校的教育平台上组织数据资源,建立各种数据库,也能提供移动的讨论区和BBS等多种服务,能在不受时空、地域限制的情况下,最大限度地使学生获取有效而丰富的资源。

2移动教育的实现模式

2.1基于短消息的移动教育

第二代移动通信网GSM、GPRS除了提供语音服务外,还能提供面向字符的短消息服务(ShortMessageService)。SMS占用通道的时间短、费用小,可使得两个移动用户方便地进行点对点通信。由于互联网具有丰富的资源,目前众多的短消息服务厂商几乎都与国际互联网相结合,并形成统一的短消息服务网络。通过短消息既可以在用户间实现有限字符的通信,也可以实现用户与互联网服务器之间的有限字符传送。利用这一特点可实现用户通过无线移动网络与互联网之间的通信,进而实现对移动服务器的访问,通过这种方式可以实现一定的教育功能,见图2。以教育服务器为例,其短消息服务可以实现如下功能:

(1)学校的教务管理和处理功能。如学校对教师的教学活动通知;教师对学生的教学活动通知;学生对考试分数的查询;学生选课信息的发送和提交。同时共享诸如网址、学术报告的概要和邀请函等。

(2)学生对教师进行提问功能。在达到一定问题量后,系统通知教师对学生的问题进行浏览以及答疑;学生也在数据库资源中浏览各类信息和知识。

(3)在面向学生的学习特征和学习风格的调查后,由学生个人在某些学习支持服务机构定制学习策略服务。

(4)学校对学生的指导和评价服务。

2.2基于连接的移动教育

一般来说,SMS服务提供面向字符的传输,其数据的通信是间断的、非实时连接的,因而这种通信方式并不能实现对网站的浏览,也不能实现多媒体资源的传输和显示(像视频,音频)。但随着以WCDMA、CDMA2000和TD-SCDMA3种主流3G技术的推出,以及通信芯片和DSP(DigitalSig-nalProcessor)性能的提高,面向浏览器的移动设备将会很快得到推广。目前很多手机厂商正在或已经开发能支持浏览器的高档手机,如WAP手机、Imode手机、GPRS手机等都将支持浏览器。以第三代移动设备(手机、PDA、手提电脑等)为主的移动教育在方便性以及服务质量上都将会发生空前变化。但是,教育平台从微机到手机的转变也会带来一系列的问题:如微机软件是基于微机屏幕的,因而在移植到手机上时,都要对于显示程序进行适当的修改等等。

3移动教育的发展趋势和研究现状

美国加州大学伯克利分校(Berkley)于2000年针对一些中学生做了使用手机的教育实验,讨论了在虚拟大学中的移动应用。实验结果表明,移动教育对于培养学生的创新思维有很大的帮助。

英国Ultrallab实验室于2001年开始进行M-Learning项目。该项目主要是为了解决3个存在于欧洲的年轻人的社会和教育问题:文盲问题、缺少继续教育问题以及由于缺少信息技术而导致的不公平问题。

M-Learning项目起始于2002年7月1日,已经于2004年12月31日结项。目的是探究如何利用先进的移动技术开展基于问题的非正式学习和工作中学习的方法。2001年12月,我国教育部就移动教育开始正式的立项研究。2002年6月,北京大学建成国内首个校园无线局域网。2003年,国内新浪、网易、搜狐等知名网站开始向移动用户提供手机短信息或WAP方式的外语学习收费辅导服务。

4移动教育的特点及其存在的问题

4.1移动教育的特点

(1)学习的移动性。从某方面来说,移动教育可以让学习者自由地选择学习地点和学习时间,它突破了传统教育在空间和时间上的局限性,使学生学习的机会大大提高,而且变得更便捷,与此同时,教育的成本被降低,老师的工作重心开始由讲授者转移为引导者。

(2)学习的自主化。移动教育可以很好地构建基于问题的学习环境。传统教育强调教师的支持作用,但它的一个重要缺陷是其教学效果很大程度上依赖教师个人的素质和能动性。而移动教育以学生为核心,让学生从实际需要出发,自己基于问题主动去掌握,从而能极大地激发学生的兴趣和好奇心。基于问题的学习,即通过一系列实际问题来应用知识和技能,从而达到建构经验的目的。一般来说,基于问题的学习环境能增强学生的学习动机,开发学生批判性思维技能并能加深学生对重大问题的理解。

(3)学习的个性化。移动教育的部分功能就是利用人工智能技术构建的智能导师系统,根据学生的不同个性特点和需求通过移动资源库、移动讨论区和BBS进行教学和提供帮助。学生不再是被动地接受信息,而是采用新颖熟练的数字化加工方法,进行知识的整合、再创造并作为学习者的学习成果。对相同的学科主题内容,教师和学生可以根据自己的需要、能力和兴趣选择不同的难度水平进行探索。

(4)资源共享化和资源的实效性。Internet是一个丰富的信息海洋,在全球范围内各种最新的知识和信息都能通过网络得到有效的传播。这些知识和信息不仅能被共享,而且成为教学资源融入课程之中,让学习者进行讨论和利用。这种以现实为基础的信息利用,将有助于学生发现知识并加深对现实世界的理解。

(5)移动教育功能的扩展性。现在以手机为主要移动终端的移动学习,在技术的支撑下,功能日益强大。如现阶段流行的在GPRS上连线的WAP在线游戏和WAP博客,它们都具有数据高速传输,永远在线和仅按流量计费的优势。

4.2移动教育发展过程中存在的问题

从宏观上讲,我国的教育事业和工业化处于发展阶段,教育与通信相接轨,但教育却还没有被完全被纳入市场运作环境中。专门的移动教育设备制造商、移动教育接入服务商、移动教育网络运营商和教学资源提供商等,都还没形成完整的整合体系和链接结构,运作环境尚不成熟,从而无法构造一个完整开放的移动教育系统。就教学资源提供商而言,目前在我国已形成规模并进入商业化运作的教育网站大致只有两类,一类是提供在线远程教育,即所谓的“网校”,一类是提供教考资源。

从微观上讲,技术是移动教育的一部分。技术的发展可以极大地促进移动教育并解决其中的一些问题。但目前,有些技术还无法为参与移动学习的学生提供良好的虚拟学习情境和人性化的交互方式。如手机屏幕的显示方式有待于屏幕技术的改进,也有待于适合移动学习的学习网站的建立,而基于手机的教育操作系统目前开发出来的少之又少,并且已有的软件缺乏扩展性。还有诸如互联网技术、移动通信技术、嵌入式平台软件、蓝牙技术、语音输入技术、手写输入技术、屏幕扩大技术等等都在改进之中。

另外,移动教育的优势之一是能让学生自主、便捷地就有关项目进行高效的、自由的学习,但从教与学的交互与反馈来看,移动学习对学生的学习行为缺乏监控和调整策略。传统教育中人性化的交互方面与移动教育相比,无疑更占优势。这是移动教育迫切需要改进的地方。

综上所述,随着移动计算技术、移动互联网、分布式计算、蓝牙技术、WAP技术的迅速发展,我们有理由期待一种崭新的教育形式——移动教育将为我国的教育事业带来更多的发展契机。

参考文献:

[1]白娟,鬲淑芳.M-Learning:21世纪教育技术的新发展[J].现代远程教育研究,2003,(4).

[2]隋清江,张艳萍,张进宝.移动教育:国内外实践研究综述[J].教育探索,2004,(8).