人工智能技术方向范文篇1

关键词：智能制造；智能科学与技术；人工智能技术；机器人；实验平台建设

智能制造是基于新一代信息技术，贯穿设计、生产、管理、服务等制造活动各个环节。具有信息深度自感知、智慧优化自决策、精准控制自执行等功能的先进制造过程、系统与模式的总称。是信息技术和智能技术在装备制造过程技术的深度融合与集成。加快推进智能制造，是我国在全球新一轮产业变革竞争背景下出台的《中国制造2025》的主攻方向。广东省作为国内制造大省和全球重要制造基地，也对接印发了《广东省智能制造发展规划（2015-2025年）》。针对广东省制造业的创新能力、产业结构、信息化水平的缺乏竞争力的问题，大力实施创新驱动发展战略，推动智能制造核心技术攻关和关键零部件研发，推进制造过程智能化升级改造，实现“制造大省”向“制造强省”转变。创新驱动，智能化升级改造需要国际领先水平人才的引进和高等院校实战型工程技术人才培养。我院智能科学与技术专业就是面向广东智能产业的深度融合设置的。其专业实验平台的建设需要针对广东省高端装备、制造过程、工业产品智能化等领域的薄弱环节，以“机器智能”为方向，完善实验教学体系、整合实验教学资源，开设综合性、创新性的实验项目，培养学生实践能力和创新意识。紧密联系企业，针对智能制造关键技术协同创新。培养具有智能系统开发与设计、智能装备的应用与工程管理能力；能在智能装备、智能机器人、智能家居等领域从事智能系统的是开发与设计、应用于维护、运营与管理的“厚基础、强应用、能创新”的高素质工程应用型人才。

1专业实验平台建设思路

面向智能制造专业实验平台的建设，依据《广东省智能制造发展规划（2015-2025年）》中发展智能装备与系统，工业产品、制造流程智能化升级改造的任务，从智能科学与技术知识体系中提取专业发展方向的课程，建立完善专业实践教学体系。以“机器智能”为方向建设人工智能与机器人实验室为核心，以项目、科技竞赛、紧密对接企业协同创新为手段，培养学生能够运用工程基础知识和专业理论知识设计工程实验，分析实际问题的能力，培养学生查询检索资料文献获取知识的能力，培养学生能够综合运用自然科学知识、专业理论知识和技术手段设计系统和过程解决实际问题的能力。通过科技竞赛等活动，培养学生在团队里具有工程组织管理能力、表达能力和人际交往能力。通过与企业的合作，掌握基本创新方法，并让学生具有追求创新的态度和意识，以培养学生的综合素质和能力为重点。立足华软学院电子系电子信息工程嵌入式专业、自动化专业、通信工程专业现有的平台优势，按照“整合、集成、共享、提升”的基本思路，完善支撑体系，优化验教学资源配置，建设一个能够与广东智能产业深度融合的阶梯形层次化实验平台。

2实验平台建设内容

智能科学与技术专业实验实践平台的建设要依据实验教学体系的构建，突出面向智能制造工程实践为特色，按照学生的成长需要，建立阶段化、层次化、模块化的实验教学体系。

2.1专业实践课程体系建设

面向智能制造的智能科学与技术专业定位是以工程应用型人才培养为目标的，是在通识教育基础上的特色专业教育。专业课程体系的建设首先还是以培养学生具有扎实自然科学基础知识，人文社会科学知识和外语应用能力为基础，其次是智能科学与技术专业技术基础课程，如数字系统与逻辑设计、数字信号处理基础、信号与系统、电路分析与电子电路；c语言程序设计与算法分析、数据结构、数据库与操作系统、微机原理与接口、传感器与检测技术等。最后是专业方向类课程，也是专业的核心课程，如制造业基础软件中的嵌入式软件、工业控制系统软件，工业机器人中人工智能技术应用和智能控制技术。主要有知识获取模式识别；数据通信与网络；嵌入式系统移植和驱动开发；嵌入式应用开发；人工智能与神经网络；智能控制技术；机器人学等课程。培养学生具备计算机技术、自动控制技术、智能系统方法、传感信息处理等技术，完成系统集成，并配合专业实践课程体系如图1，完成电子工艺实习、技术基础课程、核心课程的课程设计和综合项目实验，并在工程应用中实施的能力。

2.2实践教学体系建设

依据专业实践课程体系，构建主要包括计算机基础、电路基础、信息与控制基础、嵌入式技术、机器智能系统五大模块开展不同学习阶段层次化的实验教学体系。主要包括基础类、专业实训类、综合创新类。

1）基础类实验注重开设与课堂教学中基本理论相结合的精品实验项目，并逐步提升基础实验课时的比例。从实践中启发引导学生牢固掌握基础理论知识。除此之外，还要注重工作方法和学习方法的能力培养，如收集信息查找资料、制定工作计划步骤、从基础理论到解决实际问题的思路以及独立学习新技术的方法和评估工作结果的方法。培养学生厚实的专业基础知识和能力。

2）专业实训类实验主要以项目教学、案例教学、情景教学方式培养学生利用专业知识及方法独立解决行业领域内的任务和问题并能够评价结果的能力。如智能传感应用项目，人工智能技术实验项目，知识表示与推理项目，计算智能项目，专家系统，多智能体系统；机器人项目，如最小机电系统组成，如何完成对电机的控制；利用单轴或双轴控制平台实现基本搬运装配作业。

3）综合创新类实验注重培养学生从理解问题域开始，获取数据和知识、开发原型智能系统、开发完整智能系统、评估并修订智能系统、到整合和维护智能系统六个阶段构建智能系统。如开展人工智能技术在智能制造中的应用包括产品设计加工、智能生产调度、智能工艺规划、智能机器人、智能测量等；直角坐标机器人实现码垛搬运、多关节串联机器人、弧焊机器人实训等。

4）科技竞赛、与企业协同创新，通过观察记录待智能化升级的工厂生产过程，发现定义问题、提出假设、搜集证据检验假设、发表结果、建构理论等实验过程设计的能力。培养学生掌握基本创新的方法，团队协作管理能力、表达沟通能力等。如嵌入式设计大赛、机器人大赛等科技竞赛；以及针对自动化生产线的嵌入式工业控制系统设计；针对原材料制造企业的集散控制、制造绦屑成应用；针对装备制造企业的敏捷制造、虚拟制造应用；工业机器人在汽车、电子电气、机械加工、船舶制造、食品加工、纺织制造、轻工家电、医药制造等行业的应用。

2实验教学保障

智能科学与技术实验平台建设以人工智能与机器人实验室建设为核心，结合目前学院嵌入式系统实验室、自动控制实验室、传感器技术实验室、通信原理实验室资源，仪器设备共享共建的原则，系统化筹备购置。人工智能机器人实验室主要针对智能系统设计开发和机器人应用，基于计算机系统的人工智能技术学习应用包括人工智能技术在智能制造应用和工业机器人仿真软件ABBRobotStudio。基于“探索者”机器人系统控制实训箱Rino-MRZ02（包含履带机器人、双轮自平衡机器人、5自由度机械臂、6自由度机械臂等）

可以开展的项目有：利用启发式算法、遗传算法、蚁群算法等模糊数学理论对工业产品设计进行性能模拟、运动分析、功能仿真与评价；利用人工神经网络自学习、自组织构造产品加工过程新能参数预测模型。利用模式识别、机器学习、专家系统、多智能体系统进行感知、并对环境的改变进行解读、动作进行规划和决策；利用专家系统、遗传算法、模糊逻辑集中式解决生产调度多目标性、不确定性和高度复杂性的问题，寻求最优规则，提高调度的速度；利用蚁群算法、遗传算法分布式多智能体系统进行问题分解、彼此协商、任务指派、解决冲突。

履带机器人可开展电机控制实验；运动控制实验；HD轨迹控制实验；无线通信实验。双轮自平衡机器人呢可开展自平衡模块实验；倒立摆算法实验；双轮载具运动实验。6自由度双足机器人可开展双足运动控制实验；步态规划实验；双足平衡实验；机构改装实验。5自由度机械臂可开展机械臂运动控制实验；颜色分拣实验。可扩展为8自由度双足机器人、轮腿式机器人等技能提高类课程设计。

通过ABB公司的机器人仿真软件RobotStudio进行工业机器人的基本操作、功能设置、二次开发、在线监控与编程、方案设计和验证的学习。

人工智能技术方向范文篇2

【关键词】机电一体化；技术现状；智能化趋势

所谓的机电一体化技术，指的是结合应用机械技术和电子技术于一体，并且随着计算机技术的发展和应用，机电一体化技术同时获得前所未有的发展。目前已经成为一门综合性多学科交叉的系统技术，为传统机械技术带来根本性变革，并且向着智能化、环保化、网络化和微型化等更为先进的方向发展，向光电一体化技术方向迈进，应用范围十分广泛，已经显著改善了人们的日常生活及生产方式，影响较为深远。

一、机电一体化技术应用现状

机电一体化技术，是运用系统综合利用微电子、计算机网络、自动化处理、传感测控、信息变换、自动控制等方面的群体技术，通过把机械设备以及电子技术相结合，使得机械设备的信息处理方面、动力方面以及控制方面的功能进入智能化和自动化状态的工程技术。虽然机电一体化在我国的研究和应用起步较晚，但我国自起步开始就不断加大投入，以期弥补与他国的差距，目前已经在一些方面取得较大成就，诸如工业机器人制造、数控方面以及计算机系统集成制造等方面。

（一）工业机器人制造

目前，我国已将工业方面机器人的操作技术进行了优化，机器人的软件及编程等设计技术和控制技术等关键技术得以解决，机器人的规模和应用范围逐渐扩大化，相应的配套设备得以开发。

（二）数控技术

在数控技术方面，我国多年来一直借鉴外国先进经验，同时坚持自主研发，目前产业形式已经成形。关键技术都已具有自我研发能力，生产能力已经形成，极大促进工业众领域的发展，已为我国综合实力的增强发挥巨大作用

（三）计算机现代集成制造

当前，我国已经从CIMS转变为“现代集成制造和现代集成制造系统”。这一系统已经对原来CIM/CIMS的内涵进行了从广度和深度上的扩展，是将人、管理和技术进行综合集成后的结果。国内对该系统的应用已经较为广泛，具有良好的经济效益。

在计算机技术与集成电路等不断发展的基础上，机电一体化已经随之向更高方面发展。机电一体化产品的应用已经十分广泛，除日常生活之外，也应用到生产和其他各个方面。还有一些人聚焦到电子智能方面的深入研究上，使其向更加智能化这一目标迈进。可以想见，科技不断进步的今天，机电一体化技术必将达到更为先进的层次，取得的成果也会更多。

二、机电一体化技术的智能化趋势

现代社会对科技的要求已逐渐向着智能化、模块化、网络化、微型化、环保化等发展，这些方向都是未来的主流发展方向，机电一体化技术要作为机械工程领域的未来，势必将无法避免与这些方向接轨。而作为引领未来科技主要求的智能化，是机电一体化的发展必须追随的方向。

（一）微处理器的发展与人工智能

自上世纪九十年代后期，人工智能这一模块已经引起人们的广泛重视，各国纷纷将重点转移至如何实现更高层次的人工智能化上来。所谓智能化描述的是机器的行为，它是将来自各学科的新思想和新知识充分整合，以控制理论作为基础，使得机器具有能够自主决策、简单逻辑思维和判断推理等能力。尽管机器不能够具有和人等同的逻辑思维和判断能力，但是在一些具有较高性能，运转速度更快的微处理器的发展基础上，令机器智能化实现略微低级的地步是可以实现的。

（二）计算机科技崛起与人工智能

现今社会计算机科技迅速崛起，并且日渐普及，数字化产品设计和生产具有良好的基础，虚拟设计和超级计算机等技术已经十分先进。数字化结合到机电一体化当中时就需要其操作软件达到更高条件，如：操作性强、可靠性高、具自我诊断维护能力等等。实现人工智能化之后，机电产品可具备一定智能，也就能够实现远程操作，自我诊断和自我修复这些功能也都是可以实现的。在这一方面，数控机床有异于传统机床就在于实现机电一体化，例如智能I/O接口的设置、添加的人机之间对话功能以及智能更新的数据库，其操作和使用等十分便利。

（三）人工智能理论的加入与人工智能

人工智能的进步和发展继续进行过程中，以模糊控制理论、小波理论和神经网络理论、灰色理论以及混沌与分岔等为代表的人工智能理论也已经糅合进机电一体化的进程中。光纤技术以及通讯技术的加入，微细加工的拓展，丰富了人工智能理论的内容，为机电一体化的人工智能增加了筹码，开拓了更为广阔的领域。

（四）人工智能化与绿色化

科技发展日新月异，带给人的不是只有便利，产生的巨大变化当中也包含着对环境等的影响。机电一体化的受益对象是人，人的智能和情感等人性化体验相对来说也极为重要，因此也要关注到人机关系，在色彩以及造型方面进行改进使人感觉到协调一致，满足人的各类需求，达到更加舒适自然的目的。享受物质的同时，不可避免会对环境造成一些破坏性的效果，如：环境恶化，资源浪费。因此可持续发展策略应运而生。绿色产品的观念要深入人心，机电一体化在达到智能化的过程当中，必须兼顾绿色化。

三、结语

机电一体化不可能单独发展，它是多门科学技术多种学科交叉发展的整合和结晶。它是社会生产力达到一定水平之后必然出现的一种技术体系，目前已对人们的生产和生活的水平等的提高起到了极为重要的作用。有许多与其相关的科学技术也都得到了更多的发展，由此可见技术融合已经成为一种趋势，随着越来越多的研究深入，一定会出现更多的融合技术，使得技术领域更为便利和有效。在走向更高智能化的道路上，机电一体化的前景必然十分广阔，带来更高层次的社会进步。

作者简介：张福，男，黑龙江省庆安县，本科职称实验师职务教师，研究方向工业电气自动化。

人工智能技术方向范文篇3

关键词：电气工程；自动化；智能技术；应用

近些年来，人工智能技术呈现快速进步的趋势，随着该项技术的广泛应用，其巨大的发展潜力也逐渐被人所认同，就电气工程自动化而言，智能化技术因其具有的行为、感知、思维能力，能够很好的提高电气工程自动化的建设水平，加快电气生产力的进步，促进整个电器工程朝着自动控制、高效运行、智能操作、系统稳定等方面发展，引领生产技术进行进一步的革新，为电气行业蓬勃发展奠定坚实的基础。

一、人工智能运用的理论

在上世纪50年代第一次有了人工智能这一概念，随着时间的推移，人工智能的发展也十分的迅速，时至今日，智能化技术已经形成了以计算机为核心，包括各种学科在内，具有极强综合性的一门学科，通过制作模拟人的智能行为的机器，到达研究智能本质的目的。近些年来，智能化技术有了长足的进步，并且随着信息技术的高速发展，已经能够在一定程度上通过计算机模仿人的大脑，例如分析、收集、回馈、处理以及交换信息，正是由于这种进步，才让智能技术能够更加广泛的应用在各个领域当中。

二、利用智能化技术进行控制的优势

对于不同人工智能的控制，需运用不同方式进行探讨，由于部分人工智能的控制器，例如神经、模糊、模糊神经以及遗传算法均属于类非线形函数的近似器；采用此分类有利于了解总体，以及促进对人工智能控制策略综合性的开发，以上人工智能的函数近似器具备常规函数的估计器不具有的优点。首先，在多数情况下，精确了解控制对象动态方程是相对比较复杂的，所以控制器设计实际的控制对象模型，通常会出现许多不确定因素，例如参数变化与非线性时等，往往无法掌握新的信息。但人工智能的控制器设计，可不需参照控制对象模型。按照鲁棒性、响应时间与下降的时间不一样，人工智能的控制器可经过适当调整以提升自身性能。同古典的控制器比较，人工智能的控制器更具备易调节的特点。尽管缺少专家现场的指引，人工智能的控制器也可以采取响应数据进行设计。

三、电气工程自动化中智能化技术的运用

随着科技的高速发展，越来越多的新工艺、新技术被应用在各个领域当中，智能化技术也因此有了长足的进步，其应用范围也更加宽广，就电气工程自动化而言，智能化技术的应用能够优化电气的设计结构，并且做到时刻监控和诊断设备故障，做到智能控制，进而提高电气工程的建设水平。具体有以下几个方面：

1.电气的优化设计

在整个电气工程自动化领域当中，其产品的优化设计与其他相比还是较为复杂的，现在进行电气产品的优化设计主要有两个方面可以借鉴，一是日益丰富和完善的理论体系，二是过往设计经验，而传统的优化设计对设计经验过于依赖，往往采用进行大量数据实验的方式进行修改和优化，这样的做法不仅效率低下，还会浪费大量的资源，并且优化过后的产品也难以让人满意。但是，信息技术和智能化技术的发展，很好的解决了这一问题，通过计算机的辅助模拟，电气工程产品的优化设计正在一改往日的诸多问题，朝着智能、高效的方向不断前进着。

现在主要利用遗传算法和专家系统这两种方法实现电气优化设计中智能技术的应用，通过智能技术实现优化设计的模拟，替代相关工作人员进行数据处理，最终使得优化方案可靠、有效。

2.故障的监控和诊断

电气工程由于其自身的特点，使用的工艺和技术复杂、繁多，传统的诊断和监控措施不仅效率低下，检测故障的准确率也难以让人满意，这就需要充分利用智能化技术的优势，采用神经网络、模糊逻辑以及专家系统等模式，大幅度的提高故障监控和诊断的效率，例如，运用人工智能的技术，对电动机与发电机进行故障诊断的时候，结合神经网络与模糊理论，不但保留故障诊断的模糊性，更结合神经网络的学习能力强优势，共同对电机故障进行诊断，极大提升了故障的诊断准确率。

3.实现智能控制

实现智能控制不仅是电气行业发展的必然要求，也是各个领域未来的发展方向，现阶段电气工程自动化已经实现了部分智能控制，正朝着提高智能控制覆盖率的方向不断前进着。目前实现智能控制的方式主要有模糊的控制、专家系统的控制以及神经网络的控制，其主要的职能就是做到设备故障的及时记录、分析故障原因、各项数据收集和保存、通过监控反映设备的实时运行状况、利用计算机进行系统的控制等等。

4.发展趋势

笔者认为未来智能化技术的发展趋势应该朝着集成化、网络化等方向发展，通过高度集成化，将原本体积较大、运算速度较慢、运行响应不良的进行进行继承，提高各项性能指标，同时集成化不仅能够提高效率，也能在很大程度节约成产成本，同时能让系统的可靠性有显著的提高。而网络化是未来科技发展的必然要求，随着信息技术的发展，人们已经深刻的认识到网络和计算机为我们生活、工作带来的改变，实现智能技术的网络化能够通过计算机进行电气系统的远程操控，模拟相应的操作进行无人管理，利用网络在任意机床实现对其他机床的控制，从而节约大量的人力资源。

四、结束语

随着科技的发展，人工智能技术也有了十分巨大的进步，在各个领域中的应用也有了可喜的成绩，不仅能够节约资源，还能提高生产效率和质量，尤其是对电气工程自动化而言，能够优化电气工程的设计结构，并且做到时刻监控和诊断设备故障，实现电气系统的智能控制。同时，我们要需要明确智能化技术未来集成化、网络化的发展方向，努力提高智能化水平，充分发挥智能化技术的作用，促进各行各业的发展和进步。

参考文献：

[1]冯亮.浅谈智能化技术在电气工程自动化中的应用[J].科技与企业，2013（01）

[2]娅.智能化技术在电气工程自动化控制中的应用[J].科技致富向导，2012（27）：217-217