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時(shí)間：2024-01-05 08:30:34
序論：好文章的創(chuàng)作是一個(gè)不斷探索和完善的過(guò)程，我們?yōu)槟扑]十篇機(jī)械工程和機(jī)械電子范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質(zhì)，帶來(lái)更深刻的閱讀感受。
1.1機(jī)械電子工程定義
機(jī)械電子工程是由以下幾個(gè)方面組成的，它們分別是機(jī)械工程、電子工程、信息工程等。近些年來(lái)，我國(guó)信息技術(shù)發(fā)展速度較快，機(jī)械電子工程也隨之不斷發(fā)生改變。它主要經(jīng)歷了以下幾個(gè)階段：第一，針對(duì)萌芽初期，這個(gè)時(shí)期主要是手工加工為主，并且它是這個(gè)階段的主要生產(chǎn)力，但是對(duì)于這個(gè)時(shí)期來(lái)說(shuō)，生產(chǎn)力相對(duì)低下，人力資源匱乏，這對(duì)于機(jī)械電子工程來(lái)說(shuō)是非常不利的，而且在一定程度上抑制了其長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展；第二，機(jī)械電子工程生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)發(fā)生改變，主要以流水線為主，不斷提高生產(chǎn)力，進(jìn)而促進(jìn)了生產(chǎn)數(shù)量以及次數(shù)的不斷增多。但是仍然有一些問(wèn)題出現(xiàn)，比如工件生產(chǎn)的嚴(yán)要求導(dǎo)致生產(chǎn)技術(shù)與設(shè)備不能滿足生產(chǎn)所需，進(jìn)而無(wú)法適應(yīng)市場(chǎng)的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展；第三，這個(gè)階段機(jī)械電子工程發(fā)展速度較快，究其原因在于電子技術(shù)的快速發(fā)展，并且其與機(jī)械工程在某種程度上實(shí)現(xiàn)了完美融合?，F(xiàn)代社會(huì)發(fā)展速度不斷加快，而隨之加快了人類生活水平的提高速度，機(jī)械電子產(chǎn)業(yè)也在尋求變革，其需要更好的生產(chǎn)方式，不僅要具有較強(qiáng)的靈活性，而且還應(yīng)具備極強(qiáng)的適應(yīng)性。除此之外，機(jī)械電子產(chǎn)業(yè)還需要縮短生產(chǎn)周期，并且不斷提高產(chǎn)品質(zhì)量。在這個(gè)階段的機(jī)械電子工程生產(chǎn)呈現(xiàn)出了新的特點(diǎn)，即柔性制造系統(tǒng)，并結(jié)合以下幾種元素，即生產(chǎn)加工、物理、信息流等等，不僅能夠使產(chǎn)品生產(chǎn)擺脫人工化，逐步形成自動(dòng)化操作，而且還可以使信息實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。
1.2機(jī)械電子產(chǎn)品特點(diǎn)
針對(duì)電子工程，它可以看成是由以下兩種因素共同構(gòu)成的一個(gè)分支，分別是機(jī)械工程和自動(dòng)化，它涵蓋了多方面的技術(shù)總和，比如機(jī)械設(shè)計(jì)制造技術(shù)、計(jì)算機(jī)硬件技術(shù)，除此之外還包含其它學(xué)科知識(shí)的精華。所以這項(xiàng)研究產(chǎn)業(yè)相對(duì)來(lái)說(shuō)存在一定的發(fā)展難度，并且綜合性極強(qiáng)。對(duì)于機(jī)械電子工程而言，它的發(fā)展始終沒(méi)有離開機(jī)械工程，基本上是以該工程知識(shí)為主，然后以計(jì)算機(jī)技術(shù)為輔，以電子工程為主要內(nèi)容，這在某種程度上是一種技術(shù)的進(jìn)步，不僅在結(jié)構(gòu)上有所體現(xiàn)，還體現(xiàn)在系統(tǒng)配置上，相較于傳統(tǒng)機(jī)械工程而言，它具有一定的優(yōu)勢(shì)。機(jī)械電子產(chǎn)品結(jié)構(gòu)形式發(fā)生了巨大的改變，主要體現(xiàn)在結(jié)構(gòu)越來(lái)越簡(jiǎn)單，相對(duì)于以往笨重型機(jī)械可謂是一種極大的進(jìn)步，不僅如此還大大提高了產(chǎn)品性能。
2人工智能在機(jī)械電子工程中的應(yīng)用
社會(huì)的發(fā)展進(jìn)步在一定程度上推動(dòng)了信息技術(shù)范圍的不斷擴(kuò)大，并在某種程度上促使信息傳遞方式實(shí)現(xiàn)不斷更新，促進(jìn)我國(guó)信息時(shí)代的到來(lái)。人工智能技術(shù)就是信息技術(shù)快速發(fā)展的產(chǎn)物，它在機(jī)械電子工程領(lǐng)域的應(yīng)用取得了良好的效果，為其實(shí)現(xiàn)智能化與自動(dòng)化發(fā)揮了重要作用，這種智能技術(shù)不僅能夠及時(shí)處理信息，還能夠?qū)⑿畔鬟f出去，有利于機(jī)械電子工程的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展。但是由于機(jī)械電子工程自身的一些特點(diǎn)，如綜合性較強(qiáng)、復(fù)雜多變，還有不穩(wěn)定性，這在一定程度上阻礙了其快速發(fā)展，其中主要表現(xiàn)在機(jī)械電子系統(tǒng)上，在描述輸入或是輸出過(guò)程中，電子系統(tǒng)顯現(xiàn)出諸多困難。而在描述過(guò)程中運(yùn)用的方法主要有以下幾種：它們分別是建設(shè)規(guī)則庫(kù)、推導(dǎo)數(shù)學(xué)方式等方法，針對(duì)上述幾種方法而言，它只適合簡(jiǎn)單電子系統(tǒng)，一旦涉及較為復(fù)雜的系統(tǒng)，必須通過(guò)操作完成。針對(duì)電子系統(tǒng)而言，借助人工智能方法整合的方法有兩種：其一是神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其二是模糊推理系統(tǒng)。
2.1神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)
針對(duì)人工智能來(lái)說(shuō)，它是計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展的產(chǎn)物，也可以說(shuō)是一個(gè)分支，它研究的主要內(nèi)容相對(duì)來(lái)說(shuō)很好理解，即借助計(jì)算機(jī)技術(shù)模擬人，不僅模擬人的思維過(guò)程，而且還模擬人的行為，它屬于一門學(xué)科，并能夠促進(jìn)計(jì)算機(jī)發(fā)揮更好的功能，實(shí)現(xiàn)高層次應(yīng)用。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)聽起來(lái)較難理解，它主要是通過(guò)一定的渠道，即神經(jīng)元，建立一種特殊模式即興奮模式，將其并分布在網(wǎng)絡(luò)之上，并且可以實(shí)現(xiàn)互動(dòng)。人工神經(jīng)系統(tǒng)是一種特殊的系統(tǒng)形式，并且其自身具有一定的特點(diǎn)，比如信息存儲(chǔ)方式主要以分布式為主，而且能夠?qū)崿F(xiàn)并行協(xié)調(diào)處理。人工神經(jīng)系統(tǒng)雖然結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，功能有限，但是該系統(tǒng)還具有一些其它方面的優(yōu)勢(shì)，比如針對(duì)其構(gòu)成來(lái)說(shuō)具有一定的特點(diǎn)，即神經(jīng)元的構(gòu)成能夠促進(jìn)該系統(tǒng)發(fā)揮最大的功能性作用，能夠?qū)崿F(xiàn)相對(duì)豐富的行為。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在某種程度上已經(jīng)形成較為逼真的效果，它通過(guò)模擬結(jié)構(gòu)的方式，進(jìn)一步分析數(shù)字信號(hào)，然后根據(jù)分析結(jié)果給出參與值，最后借助網(wǎng)絡(luò)形式得出關(guān)聯(lián)函數(shù)。對(duì)于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，它運(yùn)用的方式相對(duì)簡(jiǎn)單，即點(diǎn)到點(diǎn)映射，在輸入過(guò)程中，針對(duì)所有神經(jīng)元來(lái)說(shuō)，它們之間的聯(lián)系都是固定的，并且計(jì)算量都很大，無(wú)論是在信息輸入方面，還有信息輸出方面，都具有極高的精準(zhǔn)度。
2.2模糊推理系統(tǒng)
模糊推理系統(tǒng)是另外一個(gè)相對(duì)完整的系統(tǒng)，它將模糊集合論作為基本理論指導(dǎo)，而它的設(shè)計(jì)工具也很簡(jiǎn)單，即模糊理念，而它的信息處理能力也很強(qiáng)大，主要針對(duì)模糊信息進(jìn)行。就現(xiàn)狀而言，該系統(tǒng)已經(jīng)得到了廣泛運(yùn)用，它不僅在自動(dòng)化控制方面發(fā)揮了極佳的作用，而且在數(shù)據(jù)處理方面的能力也不容小覷，并取得了較為明顯的成果。機(jī)械電子系統(tǒng)在運(yùn)用時(shí)，模糊推理系統(tǒng)借助一定的元素，即模擬人腦功能，進(jìn)而分析語(yǔ)言信號(hào)，然后根據(jù)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的相關(guān)作用產(chǎn)生一組連續(xù)函數(shù)，這點(diǎn)相較于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)具有異曲同工之妙。對(duì)于模糊推理系統(tǒng)而言，它的物理意義非常明確，其運(yùn)用方式與神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)不同，即域到域方式，進(jìn)而對(duì)信息實(shí)現(xiàn)規(guī)則儲(chǔ)備。但是該系統(tǒng)在運(yùn)用過(guò)程中具有一定缺陷，比如計(jì)算量小、連接較為不固定，進(jìn)一步導(dǎo)致該系統(tǒng)在輸入以及輸出過(guò)程中精準(zhǔn)度受到一定的影響，相較于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，這種系統(tǒng)精準(zhǔn)度很低。
傳統(tǒng)的機(jī)械工程可以分為制造和動(dòng)力兩大類。制造類包括毛坯制造、機(jī)械加工和裝配三個(gè)生產(chǎn)過(guò)程;而動(dòng)力類包括各種發(fā)動(dòng)機(jī)。與自人類使用工具以來(lái)就有的機(jī)械工程相比，電子技術(shù)是二十世紀(jì)發(fā)展的新學(xué)科。機(jī)械工程與電子技術(shù)的結(jié)合始于上世紀(jì)。起初，二者結(jié)合是分離的“塊與塊”關(guān)系，或者是功能結(jié)構(gòu)上的相互替代。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展的推動(dòng)，機(jī)械系統(tǒng)和電子系統(tǒng)通過(guò)信息有機(jī)地聯(lián)系起來(lái)，形成了真正的機(jī)械電子工程。人工智能技術(shù)的發(fā)展與滲透，使得機(jī)械電子在傳統(tǒng)的機(jī)械系統(tǒng)能量連接、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)向具有一定智能的方向發(fā)展。
一、組合學(xué)簡(jiǎn)介
組合學(xué)（Combinatorics）是研究離散結(jié)構(gòu)的存在、計(jì)數(shù)、分析和優(yōu)化等問(wèn)題的科學(xué)。組合學(xué)源于數(shù)學(xué)娛樂(lè)和游戲，組合學(xué)問(wèn)題在生活中隨處可見，主要可劃分為兩類：排列的存在性、排列的計(jì)數(shù)和分類。組合學(xué)有兩個(gè)研究領(lǐng)域：組合數(shù)學(xué)與組合學(xué)問(wèn)題的算法。離散對(duì)象的處理是計(jì)算機(jī)科學(xué)的核心，研究離散對(duì)象的科學(xué)就是組合數(shù)學(xué)；程序就是算法，絕大多數(shù)情況下，程序算法是針對(duì)離散對(duì)象的，正是因?yàn)橛辛私M合學(xué)問(wèn)題的算法，才使人感受到計(jì)算機(jī)的“智能”。組合數(shù)學(xué)的主要研究?jī)?nèi)容有：鴿巢原理、排列與組合、二項(xiàng)式系數(shù)容斥原理及應(yīng)用，遞推關(guān)系和生成函數(shù)、特殊計(jì)數(shù)序列、二分圖中的匹配、組合設(shè)計(jì)。組合學(xué)問(wèn)題的算法，計(jì)算對(duì)象是離散的、有限的數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)。
組合學(xué)問(wèn)題的算法包括算法設(shè)計(jì)、算法分析兩個(gè)方面。關(guān)于算法設(shè)計(jì)，歷史上已經(jīng)總結(jié)出了若干帶有普遍意義的方法和技術(shù)，包括動(dòng)態(tài)規(guī)劃、回溯法、分支限界法、分治法、貪婪法等，應(yīng)用相當(dāng)廣泛，如：旅行商問(wèn)題、整數(shù)規(guī)劃問(wèn)題等。
組合學(xué)不僅是計(jì)算機(jī)科學(xué)的基礎(chǔ)，在其它科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域也有重要的應(yīng)用。美國(guó)Sandia國(guó)家實(shí)驗(yàn)室有一個(gè)專門研究組合數(shù)學(xué)和計(jì)算機(jī)科學(xué)的機(jī)構(gòu)，主要從事組合編碼理論和密碼學(xué)的研究，在美國(guó)及國(guó)際學(xué)術(shù)界都有很高的地位。
二、機(jī)械電子
早期的機(jī)械工業(yè)以手工加工為主，生產(chǎn)力低，但適應(yīng)性強(qiáng);三十年代開始集中在標(biāo)準(zhǔn)件和流水線，適合于大批量生產(chǎn)，但缺乏靈活性;現(xiàn)代生產(chǎn)一般要求轉(zhuǎn)產(chǎn)周期短、生產(chǎn)靈活性強(qiáng)、產(chǎn)品質(zhì)量高，因此常采用以機(jī)械電子系統(tǒng)為主要構(gòu)成的FMS可以達(dá)到上述要求。與傳統(tǒng)的機(jī)械工業(yè)相比，機(jī)械電子工程有著鮮明的特點(diǎn):就設(shè)計(jì)而言，機(jī)械電子工程并不是一門有嚴(yán)格界線并且獨(dú)立的工程學(xué)科，而是在設(shè)計(jì)過(guò)程中一個(gè)綜合思想的實(shí)踐。設(shè)計(jì)中，根據(jù)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)配置和目標(biāo)，機(jī)械電子工程把它的核心部分(機(jī)械工程、電子工程、汁算機(jī)技術(shù))與其它領(lǐng)域的技術(shù)，如:制造技術(shù)、管理技術(shù)和生產(chǎn)加工實(shí)踐等有機(jī)地結(jié)合在一起，采用一種基于信息的自頂向下的模塊化策略，完成設(shè)計(jì)就系統(tǒng)(產(chǎn)品)而言，機(jī)械電子系統(tǒng)(產(chǎn)品)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，元件和運(yùn)動(dòng)部件少(如電子表)，它用小巧的電子系統(tǒng)取代“傻、大、笨、粗”的機(jī)械系統(tǒng)，減小了系統(tǒng)的體積，提高了性能，但是系統(tǒng)的復(fù)雜性卻大大增加了。
機(jī)械電子學(xué)要求機(jī)械與電子技術(shù)的規(guī)劃應(yīng)用和有效結(jié)合，以構(gòu)成一個(gè)最優(yōu)的產(chǎn)品或系統(tǒng)?，F(xiàn)代的機(jī)械電子系統(tǒng)除了“塊與塊”之間的動(dòng)力聯(lián)系之外，還有信息之間的相互聯(lián)系，并由具有數(shù)值運(yùn)算和邏輯推理能力的計(jì)算機(jī)來(lái)對(duì)機(jī)械電子系統(tǒng)的所有信息進(jìn)行智能處理，人們已經(jīng)認(rèn)識(shí)到生產(chǎn)改革的未來(lái)屬于那些懂得怎樣去優(yōu)化機(jī)械和電子系統(tǒng)之間聯(lián)系的人;尤其是在先進(jìn)生產(chǎn)和制造系統(tǒng)的應(yīng)用中，對(duì)優(yōu)化的需求將會(huì)變得更為迫切;在這些系統(tǒng)中，人工智能、專家系統(tǒng)、智能機(jī)器人以及先進(jìn)的工藝制造系統(tǒng)將構(gòu)成未來(lái)工廠的下一代工具。
三、CMG機(jī)構(gòu)的優(yōu)化編碼
CMG機(jī)構(gòu)是一種可用于引信保險(xiǎn)與解除保險(xiǎn)控制的密碼鑒別機(jī)構(gòu)。根據(jù)密碼鑒別的功能要求及指定的“解鎖符號(hào)序列”，設(shè)計(jì)CMG機(jī)構(gòu)中復(fù)合齒輪A,B上鑒別齒(discrimination teeth)的二值裝定編碼，可稱為“CMG機(jī)構(gòu)編碼”問(wèn)題；基于工程優(yōu)化的考慮，還希望編碼得到的復(fù)合齒輪A,B，其齒輪層數(shù)N最小，此即CMG機(jī)構(gòu)的優(yōu)化編碼問(wèn)題。
為了解決CMG機(jī)構(gòu)的優(yōu)化編碼問(wèn)題，我們首先研究其數(shù)學(xué)建模的方法。在CMG機(jī)構(gòu)編碼類型劃分的基礎(chǔ)上[7]，基于“二維迷宮映射方法”[2]、迷宮映射圖中“路格點(diǎn)(route grid)”和“阱格點(diǎn)(trap grid)”的概念[6]、及“關(guān)鍵陷阱格點(diǎn)(Critical Trap Grid，CTG)”互斥的“十字叉”判據(jù)[8]，將CMG機(jī)構(gòu)的優(yōu)化編碼問(wèn)題轉(zhuǎn)化為無(wú)環(huán)、無(wú)重邊的無(wú)向簡(jiǎn)單圖G(V,E)的k-頂點(diǎn)著色問(wèn)題(k-vertex coloring problem)。但k-頂點(diǎn)著色是組合學(xué)中著名的NP完全問(wèn)題，窮舉法的時(shí)間復(fù)雜度高達(dá)O(mn)(m表示染色數(shù)，n表示頂點(diǎn)數(shù))。文獻(xiàn)[9]已證明，對(duì)于任意CMG機(jī)構(gòu)，密碼齒輪層數(shù)至少為3；因此，即便在最佳情況下，窮舉計(jì)算求解的時(shí)間復(fù)雜度也高達(dá)324。文獻(xiàn)[10]提出了一種“基于團(tuán)劃分?jǐn)?shù)的聚類算法”，對(duì)于任意一組指定的、有限長(zhǎng)度的“解鎖符號(hào)序列”，理論上可以求解得到所有的CMG機(jī)構(gòu)優(yōu)化編碼，但其本質(zhì)上仍然是窮舉法，計(jì)算的時(shí)間復(fù)雜度仍為O(mn)。權(quán)衡計(jì)算的時(shí)間復(fù)雜度與優(yōu)化設(shè)計(jì)目標(biāo)，我們采用貪婪法求解CMG機(jī)構(gòu)編碼的頂點(diǎn)著色問(wèn)題，該方法具有時(shí)間復(fù)雜度低、易于編程的優(yōu)點(diǎn)，在大多數(shù)情況下可以獲得優(yōu)化編碼結(jié)果。
基于貪婪法，采用Visual Basic編寫了CMG機(jī)構(gòu)的編碼及編碼校驗(yàn)程序[11]，包括編碼、校驗(yàn)兩個(gè)功能，實(shí)現(xiàn)了只需輸入“解鎖符號(hào)序列”，即可自動(dòng)繪制二維迷宮映射圖，求解并繪制密碼齒輪編碼示意圖，以TXT文件輸出設(shè)計(jì)結(jié)果，驗(yàn)證鑒別齒編碼與“解鎖符號(hào)序列”是否“鎖-鑰匹配”的功能。
四、傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)布設(shè)
傳感器網(wǎng)絡(luò)（sensor networks）涉及傳感器、微電子機(jī)械系統(tǒng)（Micro-Electromechanical System，MEMS）、現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)和無(wú)線通信等多種技術(shù)，將客觀世界的物理信息與傳輸網(wǎng)絡(luò)聯(lián)系在一起，擴(kuò)展了人們獲取信息的能力，可應(yīng)用在軍事國(guó)防、工農(nóng)業(yè)控制、城市管理、環(huán)境監(jiān)測(cè)、搶險(xiǎn)救災(zāi)、防恐反恐、危險(xiǎn)區(qū)域遠(yuǎn)程控制等諸多領(lǐng)域，是當(dāng)前IT 技術(shù)研究的熱點(diǎn)。傳感器網(wǎng)絡(luò)的研究涉及通信協(xié)議、支撐技術(shù)、應(yīng)用技術(shù)三部分，其中一個(gè)基本的問(wèn)題是傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)的覆蓋與連通。
傳感器網(wǎng)絡(luò)的每個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)都能夠采集、存儲(chǔ)和處理環(huán)境信息，并與相鄰的傳感器節(jié)點(diǎn)通信。傳感器節(jié)點(diǎn)的覆蓋問(wèn)題（Coverage Problems），就是要判斷敏感區(qū)域被傳感器監(jiān)控或追蹤的優(yōu)良程度。例如，對(duì)于如圖1所示的一個(gè)單位矩形敏感區(qū)域，假設(shè)采用5個(gè)同構(gòu)的傳感器如圖布設(shè)，在完全覆蓋該敏感區(qū)域的前提下，出于傳感器節(jié)能設(shè)計(jì)的考慮，需要計(jì)算傳感器的最小覆蓋圓半徑。這一問(wèn)題在組合學(xué)中，可以用1-等圓覆蓋問(wèn)題 （1-Unit-Disk Coverage Problem）描述。
圖1單位矩形敏感區(qū)域的1-等圓最優(yōu)覆蓋例（5圓覆蓋，圓半徑約為0.3621605）
為了定位需重點(diǎn)監(jiān)測(cè)“熱點(diǎn)（hot spots）”，跟蹤活動(dòng)目標(biāo)的位置，或者為了提高傳感器網(wǎng)絡(luò)的容錯(cuò)能力（可靠性），需要考慮敏感區(qū)域的k-等圓覆蓋問(wèn)題。傳感器節(jié)點(diǎn)k-等圓覆蓋問(wèn)題的物理意義是：設(shè)一組同構(gòu)的傳感器布設(shè)在某一區(qū)域，該區(qū)域中的任意一點(diǎn)應(yīng)至少被k個(gè)傳感器覆蓋。事實(shí)上，傳感器網(wǎng)絡(luò)中可采用多種多樣的異構(gòu)傳感器節(jié)點(diǎn)，由于各種傳感器的敏感距離可以不同，因此，需要采用k-不等圓覆蓋問(wèn)題（k-Non-Unit-Disc Coverage Problem）描述二維區(qū)域的覆蓋問(wèn)題。
更進(jìn)一步，傳感器網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)是在三維空間中布設(shè)的，假如每個(gè)傳感器的敏感區(qū)域可用一個(gè)三維球體來(lái)模擬，則引出了傳感器節(jié)點(diǎn)的三維空間覆蓋問(wèn)題。如果再考慮為了節(jié)能而規(guī)劃傳感器的值班時(shí)間、傳感器節(jié)點(diǎn)發(fā)現(xiàn)目標(biāo)的時(shí)延等，則情況更加復(fù)雜。
五、結(jié)論
組合學(xué)在諸多科學(xué)技術(shù)領(lǐng)域中有著重要應(yīng)用價(jià)值。本文結(jié)合作者的研究工作，介紹了組合學(xué)在機(jī)械電子工程學(xué)領(lǐng)域的兩個(gè)應(yīng)用實(shí)例。
（1）CMG機(jī)構(gòu)的編碼問(wèn)題，是設(shè)計(jì)一種微小型機(jī)械密碼鎖的關(guān)鍵。受微執(zhí)行器（微電機(jī)）驅(qū)動(dòng)能力的限制，并且為了提高密碼鎖裝置的可制造性和可靠性，還希望CMG機(jī)構(gòu)中復(fù)合齒輪A，B的齒輪層數(shù)N最小，此即CMG機(jī)構(gòu)的優(yōu)化編碼問(wèn)題。為了解決這一問(wèn)題，我們通過(guò)“二維迷宮映射”和其它數(shù)學(xué)建模步驟，將問(wèn)題轉(zhuǎn)化為圖G（V，E）的k-頂點(diǎn)著色問(wèn)題，并設(shè)計(jì)了CMG機(jī)構(gòu)鑒別齒優(yōu)化編碼、校驗(yàn)的組合學(xué)算法；
主干課程： 工程力學(xué)、機(jī)械原理及機(jī)械零件、電工與電子技術(shù)、微型計(jì)算機(jī)原理及應(yīng)用、熱加工工藝基礎(chǔ)、熱加工工藝設(shè)備及設(shè)計(jì)、檢測(cè)技術(shù)及控制工程、CAD/CAM基礎(chǔ)。
該專業(yè)主要學(xué)習(xí)力學(xué)、機(jī)械學(xué)、微電子技術(shù)、電力電子技術(shù)、信號(hào)處理技術(shù)、計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)、信息處理技術(shù)和現(xiàn)代設(shè)計(jì)方法的基本知識(shí)，受到現(xiàn)代工程師的基本訓(xùn)練，具有機(jī)電產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、開發(fā)、制造、運(yùn)行、試驗(yàn)與生產(chǎn)組織管理的基本能力。
機(jī)械電子工程專業(yè)就業(yè)方向
本專業(yè)學(xué)生畢業(yè)后可從事機(jī)電設(shè)備系統(tǒng)及元件的研究、設(shè)計(jì)、開發(fā)，機(jī)電設(shè)備的運(yùn)行管理與營(yíng)銷等工作。
從事行業(yè)：
畢業(yè)后主要在電子技術(shù)、新能源、機(jī)械等行業(yè)工作，大致如下：
1、電子技術(shù)/半導(dǎo)體/集成電路;
2、新能源;
3、機(jī)械/設(shè)備/重工;
4、儀器儀表/工業(yè)自動(dòng)化;
5、汽車及零配件;
6、計(jì)算機(jī)軟件;
7、專業(yè)服務(wù)(咨詢、人力資源、財(cái)會(huì));
8、互聯(lián)網(wǎng)/電子商務(wù)。
從事崗位：
畢業(yè)后主要從事機(jī)械工程師、銷售工程師、結(jié)構(gòu)工程師等工作，大致如下：
1、機(jī)械工程師;
2、銷售工程師;
3、結(jié)構(gòu)工程師;
4、設(shè)備工程師;
5、售后工程師;
6、電子工程師;
7、質(zhì)量工程師;
8、工藝工程師。
機(jī)械電子工程專業(yè)就業(yè)前景
機(jī)械電子工程專業(yè)俗稱機(jī)電一體化，是機(jī)械工程與自動(dòng)化的一種，也是最有前途的一種方向。機(jī)械電子工程專業(yè)包括基礎(chǔ)理論知識(shí)和機(jī)械設(shè)計(jì)制造方法，計(jì)算機(jī)軟硬件應(yīng)用能力，能承擔(dān)各類機(jī)電產(chǎn)品和系統(tǒng)的設(shè)計(jì)、制造、試驗(yàn)和開發(fā)工作。
2機(jī)械電子工程的發(fā)展
2.1機(jī)械電子工程的初期發(fā)展時(shí)期
在人類歷史上，外國(guó)人舉辦了很多次的機(jī)械電子工程的交流會(huì)，在初期的機(jī)械電子工程的交流會(huì)中，外國(guó)人第一次把結(jié)合了信息時(shí)代元素的機(jī)械工程稱為“機(jī)械電子工程”，機(jī)械電子工程在這一時(shí)期得到了很多人的重視。人們應(yīng)用這一時(shí)期的機(jī)械電子工程去做了很多的研究，這一時(shí)期的機(jī)械電子工程還是處在一個(gè)相對(duì)比較落后的發(fā)展時(shí)期，各個(gè)方面還相當(dāng)不成熟。
2.2機(jī)械電子工程的滯后發(fā)展時(shí)期
一個(gè)新生事物的出現(xiàn)和發(fā)展必然會(huì)經(jīng)歷很多的挫折，這是任何一個(gè)新生事物的出現(xiàn)和發(fā)展過(guò)程所無(wú)法避免的，機(jī)械電子工程對(duì)于新時(shí)代來(lái)說(shuō)也是一大新生事物，對(duì)于機(jī)械電子工程來(lái)說(shuō)，機(jī)械電子工程的出現(xiàn)和發(fā)展必然會(huì)經(jīng)歷很多的挫折，這是無(wú)法避免的?？茖W(xué)家們?cè)跈C(jī)械電子工程的初期發(fā)展時(shí)期之后，對(duì)機(jī)械電子工程的研究力度不斷地加大，對(duì)它的研究領(lǐng)域不斷地?cái)U(kuò)大，而研究力度越大，機(jī)械電子工程的問(wèn)題也就會(huì)越來(lái)越多，對(duì)于很多的科學(xué)家來(lái)說(shuō)這是一個(gè)很大的難題，因?yàn)橐芯繖C(jī)械電子工程的各個(gè)因素，科學(xué)家們不僅要研究傳統(tǒng)的機(jī)械工程，還要研究信息時(shí)代賦予機(jī)械電子工程的時(shí)代元素，而對(duì)于這些因素的研究對(duì)一個(gè)機(jī)械電子工程師來(lái)說(shuō)要求很高，機(jī)械電子工程師不僅要對(duì)傳統(tǒng)的機(jī)械工程進(jìn)行一定的研究，而且要對(duì)新時(shí)代下的信息化元素進(jìn)行深入的學(xué)習(xí)，只有充分地做到這兩點(diǎn)，我們的機(jī)械電子工程師對(duì)機(jī)械電子工程的研究才會(huì)有所進(jìn)步。而這一時(shí)期的機(jī)械電子工程師卻沒(méi)有滿足這兩個(gè)要求，這一時(shí)期的很多機(jī)械電子工程師對(duì)傳統(tǒng)的機(jī)械工程頗有研究，但是對(duì)于新時(shí)期的信息時(shí)代的知識(shí)確是很欠缺，他們也并沒(méi)有對(duì)新時(shí)代下的信息化元素進(jìn)行深入的學(xué)習(xí)，而是對(duì)新時(shí)代下的信息化元素采取逃避的方式，在這一情況下，機(jī)械電子工程也不會(huì)得到發(fā)展，只會(huì)處在滯后時(shí)期。
2.3機(jī)械電子工程的平穩(wěn)發(fā)展時(shí)期
在經(jīng)過(guò)一段時(shí)間的滯后發(fā)展時(shí)期之后，很多研究機(jī)械電子工程的科學(xué)家都覺(jué)醒了，他們?cè)趯で笠环N進(jìn)步，而要使機(jī)械電子工程得到長(zhǎng)足的發(fā)展，研究機(jī)械電子工程的科學(xué)家們就必須加強(qiáng)對(duì)傳統(tǒng)的機(jī)械工程的研究力度和對(duì)新時(shí)代下的信息化元素進(jìn)行深入的學(xué)習(xí)。研究機(jī)械電子工程的科學(xué)家們的覺(jué)醒使得機(jī)械電子工程在新時(shí)期下得到平穩(wěn)的發(fā)展。
3機(jī)械電子工程的應(yīng)用
隨著社會(huì)的進(jìn)步，人們對(duì)機(jī)械電子工程的研究力度不斷地加深，機(jī)械電子工程的應(yīng)用領(lǐng)域不斷地?cái)U(kuò)大，對(duì)于傳統(tǒng)的機(jī)械工程來(lái)說(shuō)，它的應(yīng)用領(lǐng)域受到了極大的限制，傳統(tǒng)的機(jī)械工程僅僅只是應(yīng)用在一些比較低級(jí)的和要求不是很高的基礎(chǔ)領(lǐng)域，而隨著時(shí)代的進(jìn)步，這些比較低級(jí)的和要求不是很高的基礎(chǔ)領(lǐng)域會(huì)逐步地淘汰，機(jī)械電子工程將會(huì)取代傳統(tǒng)的機(jī)械工程，它的應(yīng)用領(lǐng)域正好可以彌補(bǔ)傳統(tǒng)的機(jī)械工程的不足，機(jī)械電子工程的應(yīng)用領(lǐng)域不是一些比較低級(jí)的和要求不是很高的基礎(chǔ)領(lǐng)域，而是經(jīng)過(guò)改造的比較低級(jí)的和要求不是很高的基礎(chǔ)領(lǐng)域和一些比較高級(jí)的領(lǐng)域。隨著時(shí)代的發(fā)展以及人們對(duì)機(jī)械電子工程的研究力度不斷地加深，機(jī)械電子工程的應(yīng)用領(lǐng)域?qū)?huì)更廣更大。
前言：在現(xiàn)在的經(jīng)濟(jì)社會(huì)情況下，更多的人越來(lái)越關(guān)注機(jī)械電子工程的發(fā)展，這不僅僅是國(guó)家重視的話題，同時(shí)和我們每個(gè)家庭每個(gè)人也是密不可分的，在飛速發(fā)展生活節(jié)奏日益提高的今天，機(jī)械電子類產(chǎn)品的更新也對(duì)生活的影響起著重大意義，它不僅僅是需要研究的一門學(xué)科，也是支撐現(xiàn)代人精神力量的動(dòng)力，所以，我們有必要意識(shí)到機(jī)械電子工程的研究與投入是極為重要的，與其發(fā)展方向決不能忽視。我們也更加確信以現(xiàn)在的發(fā)展速度而言，我國(guó)的經(jīng)濟(jì)趨勢(shì)也將會(huì)隨著機(jī)械電子工程的深入研究而突飛猛進(jìn)。
1.機(jī)械電子工程的概述
1.1機(jī)械電子工程的產(chǎn)生
人們的生活方式因科技的發(fā)展而產(chǎn)生了巨大的變化，同時(shí)一個(gè)新型產(chǎn)業(yè)也隨之誕生――機(jī)械電子工程。它從最初的產(chǎn)生到后來(lái)的不斷進(jìn)步發(fā)展是一連串復(fù)雜而多變的過(guò)程。它的前身是機(jī)械工業(yè)行業(yè)，隨著人們的生活水平不斷提高，生活方式的不斷改變，對(duì)機(jī)械的需求的也隨之不斷提高，電子計(jì)算機(jī)產(chǎn)品的問(wèn)世，為其能夠迅速發(fā)展提供了必要條件。在舊有的生活模式下，人們的生產(chǎn)、生活活動(dòng)主要是依靠手工機(jī)械完成。但是社會(huì)在進(jìn)步，人們的生活模式在改變，舊有的生產(chǎn)方式難以跟上社會(huì)發(fā)展的腳步，必須要舍棄原有的手工機(jī)械的生產(chǎn)方式，在信息技術(shù)的推動(dòng)下，將信息技術(shù)用于機(jī)械行業(yè)中，這從根本上推動(dòng)了機(jī)械電子工程的發(fā)展。顯而易見，機(jī)械電子化離不開信息技術(shù)，因?yàn)橛辛诵畔⒓夹g(shù)，機(jī)械電子技術(shù)才得以誕生。
1.2機(jī)械電子工程介紹
機(jī)械電子工程是一項(xiàng)涵蓋各類科學(xué)的技術(shù)，其核心專業(yè)是機(jī)械電子，同時(shí)要結(jié)合信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)、智能化的相關(guān)知識(shí)，各類學(xué)科相互交叉形成的一類科學(xué)，這些學(xué)科的理論在機(jī)械電子工程中得到了廣泛的應(yīng)用。總體來(lái)說(shuō)，機(jī)械電子工程包括計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等，機(jī)械電子工程實(shí)現(xiàn)了技術(shù)的多元化和技術(shù)的融合，其在使用的過(guò)程中必須借助其他學(xué)科。在對(duì)機(jī)械電子工程進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，必須要將計(jì)算機(jī)技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及機(jī)械相關(guān)的技術(shù)融合，將機(jī)械中不同的元件組合，完善設(shè)計(jì)。機(jī)械電子工程在設(shè)計(jì)時(shí)運(yùn)用的知識(shí)比較復(fù)雜，但是設(shè)計(jì)比較簡(jiǎn)單，結(jié)構(gòu)不復(fù)雜，而且具有較好的性能。機(jī)械電子工程投入生產(chǎn)時(shí)的效率高，外形小巧，從而取代了傳統(tǒng)的機(jī)械。
1.3機(jī)械電子工程的特點(diǎn)
機(jī)械電子工程和傳統(tǒng)的機(jī)械工程有著明顯的區(qū)別，它具有以下幾個(gè)特點(diǎn)：
第一，電子信息技術(shù)的融合。計(jì)算機(jī)信息技術(shù)被應(yīng)用于機(jī)械電子工程的每個(gè)環(huán)節(jié)，它不僅體現(xiàn)在機(jī)械的內(nèi)在結(jié)構(gòu)上，外觀設(shè)計(jì)也有充分的體現(xiàn)，使得機(jī)械從里到外都散發(fā)著時(shí)代的氣息。在機(jī)械設(shè)計(jì)方面融入了許多新鮮元素，它不再簡(jiǎn)單的機(jī)械工程，而是引入了多項(xiàng)技術(shù)、多種元素的機(jī)械設(shè)計(jì)，讓其能更好地滿足時(shí)代的需要，促進(jìn)社會(huì)主義經(jīng)濟(jì)建設(shè)更快的發(fā)展。
第二，產(chǎn)品設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，使用方便。與傳統(tǒng)機(jī)械相比，機(jī)械電子工程在產(chǎn)品設(shè)計(jì)方面，要求更為苛刻和嚴(yán)格，它要求產(chǎn)品要不同與以往，具有創(chuàng)新性，且使用便捷，可操作性強(qiáng)。對(duì)產(chǎn)品之所以要強(qiáng)調(diào)創(chuàng)新和可操作性主要是為了能夠跟上時(shí)展的步伐，也為了能更有利于用戶的使用，滿足實(shí)際需要，對(duì)此引來(lái)了社會(huì)眾多消費(fèi)者的注意。要做到這兩點(diǎn)，也絕非易事，對(duì)機(jī)械師也有了更高的要求。設(shè)計(jì)者在做產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)，要做到兩點(diǎn)，一是產(chǎn)品的實(shí)用性，二是產(chǎn)品的可接受性，只有做到這兩點(diǎn)，該產(chǎn)品才會(huì)有市場(chǎng)。除此之外，設(shè)計(jì)的創(chuàng)新對(duì)機(jī)械行業(yè)的發(fā)展也具有巨大的作用，一些傳統(tǒng)的機(jī)械設(shè)計(jì)時(shí)代淘汰的一個(gè)主要原因就是技術(shù)缺乏創(chuàng)新，設(shè)計(jì)太過(guò)簡(jiǎn)單，不具有可操作性，想要的功能根本體現(xiàn)不出來(lái)。同時(shí)，有不少機(jī)械師對(duì)機(jī)械的工作原理和使用方法并不是十分清楚，這在一定程度上，提高了機(jī)械事故發(fā)生的可能性。所以，我們有必要加入新鮮元素，不斷創(chuàng)新設(shè)計(jì)理念，從而從本質(zhì)上推動(dòng)機(jī)械設(shè)計(jì)的發(fā)展，減少或杜絕機(jī)械事故的發(fā)生。
2.機(jī)械電子工程的應(yīng)用
隨著社會(huì)需求的不斷增加，對(duì)機(jī)械電子工程的要求也越來(lái)越高，從而對(duì)其的研究也在不斷地深入，其應(yīng)用領(lǐng)域也在不斷增多。傳統(tǒng)機(jī)械工程受其技術(shù)所限，它所應(yīng)用的領(lǐng)域?yàn)橛邢?，大多集中一些基礎(chǔ)領(lǐng)域，這些領(lǐng)域?qū)夹g(shù)的要求不太高，或者比較低端。但是，隨著技術(shù)的發(fā)展與進(jìn)步，這些基礎(chǔ)領(lǐng)域在被淘汰，并逐漸消失。這個(gè)過(guò)程中，機(jī)械電子工程以其技術(shù)上的優(yōu)勢(shì)，不斷地將傳統(tǒng)機(jī)械工程取代，它的使用范圍對(duì)傳統(tǒng)機(jī)械工程的缺陷來(lái)說(shuō)恰好是一個(gè)很好補(bǔ)充。機(jī)械電子工程的應(yīng)用領(lǐng)域極廣，不似于傳統(tǒng)機(jī)械工程，只用于那些對(duì)技術(shù)要求不高的基礎(chǔ)領(lǐng)域，它主要應(yīng)用于改造后的基礎(chǔ)領(lǐng)域，和相對(duì)比較高級(jí)的領(lǐng)域。隨著人們對(duì)機(jī)械電子工程了解的越來(lái)越多，研究越來(lái)越深入，它所能應(yīng)用的領(lǐng)域必將越來(lái)越多，越來(lái)越廣。
3.機(jī)械電子技術(shù)發(fā)展與創(chuàng)新
3.1設(shè)計(jì)思想的發(fā)展
計(jì)算機(jī)信息技術(shù)最初應(yīng)用于機(jī)械電子工程中，其主要目的就是提高機(jī)械的原有性能，并能讓其變得更加小巧，不那么笨拙，它的做法也非常的簡(jiǎn)單，就是將機(jī)器中的某些機(jī)械部件用電子部件來(lái)替換。到了20世紀(jì)九十年代，機(jī)械電子系統(tǒng)的設(shè)計(jì)理念發(fā)生了巨大的改變，不再是簡(jiǎn)單地“替換”，而是開始注重系統(tǒng)的整體優(yōu)化以及智能化。它的設(shè)計(jì)思想經(jīng)歷了四個(gè)過(guò)程，分別是替代、融合、系統(tǒng)優(yōu)化、智能化。但是我們記住的一點(diǎn)是，現(xiàn)在的設(shè)計(jì)思想與原有的設(shè)計(jì)思想并不沖突，我們并沒(méi)有拋棄原來(lái)的設(shè)計(jì)理念。
3.2與其他前沿技術(shù)的結(jié)合
3.2.1面向現(xiàn)代醫(yī)學(xué)
現(xiàn)代醫(yī)學(xué)的發(fā)展離不開機(jī)械電子系統(tǒng)，各類醫(yī)學(xué)診斷、治療的先進(jìn)的醫(yī)學(xué)儀器設(shè)備都離不開機(jī)械電子系統(tǒng)。比如現(xiàn)在大型醫(yī)院都備有的CT、NMR等。另外，利用機(jī)械電子科技開發(fā)出的智能機(jī)器人，也可以應(yīng)用到精密的手術(shù)中去。機(jī)械電子系統(tǒng)還可以實(shí)現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)的遠(yuǎn)程監(jiān)控設(shè)計(jì)，讓外地的醫(yī)生進(jìn)行遠(yuǎn)程操控手術(shù)。
3.2.2面向現(xiàn)代生物技術(shù)
現(xiàn)代生物技術(shù)的研究對(duì)象十分廣泛，大到各類植物、動(dòng)物、微生物，小到各種生物組織細(xì)胞、生物分子和基因問(wèn)題都是它的研究范圍。在研究過(guò)程中，不可避免的要繪制各種基因圖譜、制造各種生物芯片、進(jìn)行修補(bǔ)、注入、分離基因等工作。而這些工作的進(jìn)行毫無(wú)例外都需要各類機(jī)械電子儀器的輔助才能進(jìn)行。另外，現(xiàn)代人類進(jìn)行各種嚴(yán)酷環(huán)境例如深水、嚴(yán)寒、外太空等的科學(xué)探測(cè)，由于人類本身不能長(zhǎng)期在此環(huán)境下生存，都需要借助機(jī)械電子裝置和智能儀器的幫助來(lái)完成諸如定期自動(dòng)傳輸數(shù)據(jù)、自動(dòng)檢測(cè)及故障處理等任務(wù)。包括我們現(xiàn)在最前沿的航空航天科技，各類宇宙飛船和空間站的正常運(yùn)轉(zhuǎn)，他們龐大的系統(tǒng)需要各種機(jī)械電子裝置的精密配合才能完成發(fā)射、運(yùn)行、返航等重要任務(wù)。
4.結(jié)語(yǔ)
隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，科技的不斷進(jìn)步，機(jī)械電子工程已經(jīng)不僅僅是一門科學(xué)的研究，它越來(lái)越多的應(yīng)用于社會(huì)的各個(gè)領(lǐng)域。隨著我們對(duì)這門科學(xué)的重視程度的逐漸加深，對(duì)機(jī)械電子工程研究的投入就越多，對(duì)機(jī)械電子工程的研究也就越加深廣。它的發(fā)展越迅速，應(yīng)用的領(lǐng)域越寬廣，對(duì)我們生產(chǎn)生活的影響也就越深入。為了讓其更好的服務(wù)人類的生活，我們需要投入更多的精力進(jìn)行機(jī)械電子工程的發(fā)展研究。
參考文獻(xiàn)：
[1]潘雍，傅明星，于晨.機(jī)械電子工程綜述[J].機(jī)電工程，2014，05：553-558.
0引言
隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，各行各業(yè)針對(duì)機(jī)械電子產(chǎn)品需求量正在不斷提升，同時(shí)，人們還希望機(jī)械電子產(chǎn)品能夠具備智能化且自動(dòng)化的多元化特點(diǎn)，從而滿足于社會(huì)發(fā)展需求。把智能控制工程應(yīng)用于機(jī)械電子工程當(dāng)中，是未來(lái)我國(guó)發(fā)展的必然趨勢(shì)，不僅能有效提升機(jī)械電子產(chǎn)品的生產(chǎn)效率，還能有效降低機(jī)械電子產(chǎn)品的生產(chǎn)成本，在一定層次上有效提升了機(jī)械電子產(chǎn)品的可操作性和實(shí)用性，進(jìn)一步促進(jìn)了企業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。
1智能控制工程的相關(guān)概念
智能控制工程的外文名稱是“Intelligentengineering”，在智能控制工程當(dāng)中包含多樣化的智能系統(tǒng)、集計(jì)算機(jī)理念和信息技術(shù)理論相結(jié)合的工程，具有著系統(tǒng)性、多樣性以及可操作性等特點(diǎn)。隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，在當(dāng)前社會(huì)發(fā)展背景下，有很多科學(xué)技術(shù)都被逐漸研發(fā)出來(lái)，并且還應(yīng)用于機(jī)械電子工程中，不僅在一定層次上有效提升了機(jī)械電子系統(tǒng)的使用效率，更是確保機(jī)械電子工程能夠順利開展。但是隨著人們生活質(zhì)量的不斷提升，促使人們針對(duì)機(jī)械電子產(chǎn)品性能要求也越來(lái)越高，所以，這就需要機(jī)械電子系統(tǒng)當(dāng)中的每一個(gè)部件都能得到有效整改，從而為我國(guó)企業(yè)發(fā)展奠定良好基礎(chǔ)[1]。
2機(jī)械電子工程的相關(guān)概念
機(jī)械電子工程外文名稱是“MechatronicEngineering”，是屬于機(jī)械工程演變而來(lái)的機(jī)械電子工程，最初的機(jī)械工程是以人工控制為核心，在其生產(chǎn)能力方面存有較大問(wèn)題，但是隨著電子技術(shù)的不斷發(fā)展，把電子技術(shù)應(yīng)用在機(jī)械工程中，在一定層次上有效提升了機(jī)械工程的生產(chǎn)效率。現(xiàn)如今，合理運(yùn)用機(jī)械電子工程的方式開展生產(chǎn)活動(dòng)，能夠有效滿足各個(gè)行業(yè)的發(fā)展需求，而且相比較傳統(tǒng)的機(jī)械工程而言，機(jī)械電子工程主要是運(yùn)用機(jī)械設(shè)備為核心，不僅有效提升了產(chǎn)品性能質(zhì)量，還增添了信息交流功能，進(jìn)一步促進(jìn)電子技術(shù)的發(fā)展。
3智能控制工程在機(jī)械電子工程中的應(yīng)用
將從集成自動(dòng)控制的應(yīng)用、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)以及預(yù)測(cè)控制技術(shù)的應(yīng)用等方面，針對(duì)智能控制工程在機(jī)械電子工程中的應(yīng)用方式，展開較為深入的分析。
3.1集成自動(dòng)控制的應(yīng)用
在機(jī)械電子工程當(dāng)中應(yīng)用最為廣泛的一項(xiàng)智能控制技術(shù)就是集成自動(dòng)控制技術(shù)，并且該技術(shù)還是在信息技術(shù)基礎(chǔ)之上發(fā)展而來(lái)，針對(duì)信息技術(shù)實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新和優(yōu)化，能有效完善機(jī)械電子工程的控制系統(tǒng)。在機(jī)械電子工程當(dāng)中有效運(yùn)用集成自動(dòng)化，還能針對(duì)生產(chǎn)過(guò)程中的機(jī)械電子設(shè)備實(shí)現(xiàn)統(tǒng)一管理與控制，進(jìn)而發(fā)揮出每一臺(tái)電子設(shè)備的優(yōu)勢(shì)，促使各種設(shè)備都能實(shí)現(xiàn)一同發(fā)展，提升每臺(tái)電子設(shè)備的生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量。現(xiàn)如今，集成自動(dòng)控制技術(shù)還可以在運(yùn)行的過(guò)程當(dāng)中有效整合各種設(shè)備的運(yùn)行情況和生產(chǎn)信息等，從而針對(duì)收集到的信息運(yùn)用有效的控制方式，最終實(shí)現(xiàn)多臺(tái)電子設(shè)備的集成控制。隨著我國(guó)科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，促使原有集成自動(dòng)控制系統(tǒng)正在向著柔性自動(dòng)控制的集成控制系統(tǒng)發(fā)展，能夠在實(shí)際工作當(dāng)中更加高效的完成產(chǎn)品生產(chǎn)與制造。
3.2神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)
所謂“神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)”主要是根據(jù)人類的神經(jīng)系統(tǒng)進(jìn)行模范創(chuàng)設(shè)，由于人類神經(jīng)系統(tǒng)當(dāng)中存有很多神經(jīng)元，而人類的大腦可以針對(duì)這些神經(jīng)元進(jìn)行有效控制，甚至還可以針對(duì)全身實(shí)現(xiàn)有效控制。由此，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)也是根據(jù)這一理念演變而來(lái)，雖然神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)沒(méi)有人大腦中的神經(jīng)元較多，但是也能在一定層次上實(shí)現(xiàn)智能操控系統(tǒng)，將通過(guò)構(gòu)建完善的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)，從而針對(duì)某一區(qū)域的機(jī)械電子設(shè)備實(shí)現(xiàn)有效控制，以此來(lái)有效降低人工勞動(dòng)量，提升控制效率。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制終端能夠針對(duì)每一個(gè)神經(jīng)元都進(jìn)行一同控制和處理，然后在把已經(jīng)處理過(guò)的信息及時(shí)反饋給神經(jīng)元，在由神經(jīng)元進(jìn)行分配每一個(gè)機(jī)械電子設(shè)備應(yīng)當(dāng)完成的工作。例如：根據(jù)目前數(shù)控設(shè)備的工作現(xiàn)狀來(lái)看，大部分?jǐn)?shù)控設(shè)備都是由人工控制進(jìn)行完成相關(guān)操作內(nèi)容，在實(shí)際工作中缺乏信息識(shí)別和處理等功能，但是在該設(shè)備中加入神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)控制系統(tǒng)之后，相關(guān)人員只需要在工作中整改系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)，就可以針對(duì)整個(gè)生產(chǎn)流程加以控制，同時(shí)，也不會(huì)在運(yùn)行的過(guò)程當(dāng)中受到人為因素的干擾[2]。
3.3預(yù)測(cè)控制技術(shù)的應(yīng)用
中圖分類號(hào)TP391 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A 文章編號(hào) 1674-6708（2012）58-0114-02
0 引言
傳統(tǒng)的機(jī)械工程一般分為兩大類，包括動(dòng)力和制造。制造類工程包括機(jī)械加工、毛坯制造和裝配等生產(chǎn)過(guò)程，而動(dòng)力類工程包括各式發(fā)電機(jī)。電子工程與傳統(tǒng)的機(jī)械工程相比來(lái)言是較新的學(xué)科，兩者于上世紀(jì)逐漸結(jié)合在一起。最初，電子工程與機(jī)械工程是以塊與塊的分離模式或功能替代的模式相結(jié)合，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷向前推動(dòng)，傳統(tǒng)的機(jī)械工程與現(xiàn)代的電子工程通過(guò)信息技術(shù)有機(jī)的結(jié)合起來(lái)，形成了現(xiàn)在的機(jī)械電子工程學(xué)科。隨著人工智能技術(shù)的不斷發(fā)展，機(jī)械電子工程由傳統(tǒng)的能量連接、動(dòng)能連接逐步發(fā)展為信息連接，使得機(jī)械電子工程具有了一定的人工智能。傳統(tǒng)的機(jī)械電子工程通過(guò)現(xiàn)代的科學(xué)技術(shù)進(jìn)入到一個(gè)新的發(fā)展領(lǐng)域，同時(shí)，人工智能技術(shù)伴隨著機(jī)械電子工程的日益復(fù)雜，也得到了長(zhǎng)足的發(fā)展。
1 機(jī)械電子工程
1.1 機(jī)械電子工程的發(fā)展史
20世紀(jì)是科學(xué)發(fā)展最輝煌的時(shí)期，各類學(xué)科相互滲透、相輔相成，機(jī)械電子工程學(xué)科也在這一時(shí)期應(yīng)運(yùn)而生，它是由機(jī)械工程與電子工程、信息工程、智能技術(shù)、管理技術(shù)相結(jié)合而成的新的理論體系和發(fā)展領(lǐng)域。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，機(jī)械電子工程也變的日益復(fù)雜。
機(jī)械電子工程的發(fā)展可以分為3個(gè)階段：第一階段是以手工加工為主要生產(chǎn)力的萌芽階段，這一時(shí)期生產(chǎn)力低下，人力資源的匱乏嚴(yán)重制約了生產(chǎn)力的發(fā)展，科學(xué)家們不得不窮極思變，引導(dǎo)了機(jī)械工業(yè)的發(fā)展。第二階段則是以流水線生產(chǎn)為標(biāo)志的標(biāo)準(zhǔn)件生產(chǎn)階段，這種生產(chǎn)模式極大程度上提高了生產(chǎn)力，大批量的生產(chǎn)開始涌現(xiàn)，但是由于對(duì)標(biāo)準(zhǔn)件的要求較高，導(dǎo)致生產(chǎn)缺乏靈活性，不能適應(yīng)不斷變化的社會(huì)需求。第三階段就是現(xiàn)在我們常見的現(xiàn)代機(jī)械電子產(chǎn)業(yè)階段，現(xiàn)代社會(huì)生活節(jié)奏快，亟需靈活性強(qiáng)、適應(yīng)性強(qiáng)、轉(zhuǎn)產(chǎn)周期短、產(chǎn)品質(zhì)量高的高科技生產(chǎn)方式，而以機(jī)械電子工程為核心的柔性制造系統(tǒng)正是這一階段的產(chǎn)物。柔性制造系統(tǒng)由加工、物流、信息流三大系統(tǒng)組合而成，可以在加工自動(dòng)化的基礎(chǔ)之上實(shí)現(xiàn)物料流和信息流的自動(dòng)化。
1.2 機(jī)械電子工程的特點(diǎn)
機(jī)械電子工程是機(jī)械工程與電子技術(shù)的有效結(jié)合，兩者之間不僅有物理上的動(dòng)力連結(jié)，還有功能上的信息連結(jié)，并且還包含了能夠智能化的處理所有機(jī)械電子信息的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。機(jī)械電子工程與傳統(tǒng)的機(jī)械工程相比具有其獨(dú)特的特點(diǎn)：
1）設(shè)計(jì)上的不同。機(jī)械電子工程并非是一門獨(dú)立學(xué)科，而是一種包含有各類學(xué)科精華的綜合性學(xué)科。在設(shè)計(jì)時(shí)，以機(jī)械工程、電子工程和計(jì)算機(jī)技術(shù)為核心的機(jī)械電子工程會(huì)依據(jù)系統(tǒng)配置和目標(biāo)的不同結(jié)合其他技術(shù)，如：管理技術(shù)、生產(chǎn)加工技術(shù)、制造技術(shù)等。工程師在設(shè)計(jì)時(shí)將利用自頂向下的策略使得各模塊緊密結(jié)合，以完成設(shè)計(jì)；2）產(chǎn)品特征不同。機(jī)械電子產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，沒(méi)有過(guò)多的運(yùn)動(dòng)部件或元件。它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)極為復(fù)雜，但卻縮小了物理體積，拋棄了傳統(tǒng)的笨重型機(jī)械面貌，但卻提高了產(chǎn)品性能。
機(jī)械電子工程的未來(lái)屬于那些懂得運(yùn)用各種先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)優(yōu)化機(jī)械工程與電子技術(shù)之間聯(lián)系的人，在實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中，優(yōu)化兩者之間的聯(lián)系代表了生產(chǎn)力的革新，人工智能的發(fā)展使得這一想法變成可能。
2 人工智能
2.1 人工智能的定義
人工智能是一門綜合了控制論、信息論、計(jì)算機(jī)科學(xué)、神經(jīng)生理學(xué)、心理學(xué)、語(yǔ)言學(xué)、哲學(xué)等多門學(xué)科的交叉學(xué)科，是21世紀(jì)最偉大的三大學(xué)科之一。尼爾遜教授將人工智能定義為：人工智能是關(guān)于怎樣表示知識(shí)和怎樣獲得知識(shí)并使用知識(shí)的科學(xué)。溫斯頓教授則認(rèn)為：人工智能就是研究如何使計(jì)算機(jī)去做過(guò)去只有人才能做的智能工作。至今為止，人工智能仍沒(méi)有一個(gè)統(tǒng)一的定義，筆者認(rèn)為，人工智能是研究通過(guò)計(jì)算機(jī)延伸、擴(kuò)展、模擬人的智能的一門科學(xué)技術(shù)。
2.2 人工智能的發(fā)展史
2.2.1 萌芽階段
17世紀(jì)的法國(guó)科學(xué)家B.Pascal發(fā)明了世界上第一部能進(jìn)行機(jī)械加法的計(jì)算器轟動(dòng)世界，從此之后，世界各國(guó)的科學(xué)家們開始熱衷于完善這一計(jì)算器，直到馮諾依曼發(fā)明第一臺(tái)計(jì)算機(jī)。人工智能在這一時(shí)期發(fā)展緩慢，但是卻積累了豐富的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，為下一階段的發(fā)展奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
2.2.2 第一個(gè)發(fā)展階段
在1956年舉辦的“侃談會(huì)”上，美國(guó)人第一次使用了“人工智能”這一術(shù)語(yǔ)，從而引領(lǐng)了人工智能第一個(gè)興旺發(fā)展時(shí)期。這一階段的人工智能主要以翻譯、證明、博弈等為主要研究任務(wù)，取得了一系列的科技成就，LISP語(yǔ)言就是這一階段的佼佼者。人工智能在這一階段的飛速發(fā)展使人們相信只要通過(guò)科學(xué)研究就可以總結(jié)人類的邏輯思維方式并創(chuàng)造一個(gè)萬(wàn)能的機(jī)器進(jìn)行模仿。
2.2.3 挫折階段
60年代中至70年代初期，當(dāng)人們深入研究人工智能的工作機(jī)理后卻發(fā)現(xiàn)，用機(jī)器模仿人類的思維是一件非常困難的事，許多科學(xué)發(fā)現(xiàn)并未逃離出簡(jiǎn)單映射的方法，更無(wú)邏輯思維可言。但是，仍有許多科學(xué)家前赴后繼的進(jìn)行著科學(xué)創(chuàng)新，在自然語(yǔ)言理解、計(jì)算機(jī)視覺(jué)、機(jī)器人、專家系統(tǒng)等方面取得了卓爾有效的成就。1972年，法國(guó)科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了Prolog語(yǔ)言，成為繼LISP語(yǔ)言之后的最主要的人工智能語(yǔ)言。
2.2.4 第二個(gè)發(fā)展階段
以1977年第五屆國(guó)際人工智能聯(lián)合會(huì)議為轉(zhuǎn)折點(diǎn)，人工智能進(jìn)入到以知識(shí)為基礎(chǔ)的發(fā)展階段，知識(shí)工程很快滲透于人工智能的各個(gè)領(lǐng)域，并促使人工智能走向?qū)嶋H應(yīng)用。不久之后，人工智能在商業(yè)化道路上取得了卓越的成就，展示出了頑強(qiáng)的生命力與廣闊的應(yīng)用前景，在不確定推理、分布式人工智能、常識(shí)性知識(shí)表示方式等關(guān)鍵性技術(shù)問(wèn)題和專家系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)視覺(jué)、自然語(yǔ)言理解、智能機(jī)器人等實(shí)際應(yīng)用問(wèn)題上取得了長(zhǎng)足的發(fā)展。
2.2.5 平穩(wěn)發(fā)展階段
由于國(guó)際互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的普及，人工智能逐漸由單個(gè)主體向分布式主體方向發(fā)展，直到今天，人工智能已經(jīng)演變的復(fù)雜而實(shí)用，可以面向多個(gè)智能主體的多個(gè)目標(biāo)進(jìn)行求解。
3 人工智能在機(jī)械電子工程中的應(yīng)用
物質(zhì)和信息是人類社會(huì)發(fā)展的最根源的兩大因素，在人類社會(huì)初期，由于生產(chǎn)力水平低，人類社會(huì)以物質(zhì)為首要基礎(chǔ)，僅靠“結(jié)繩記事”的方法傳遞信息，但隨著社會(huì)生產(chǎn)力的不斷發(fā)展，信息的重要性不斷被人們發(fā)現(xiàn)，文字成為傳遞信息最理想的途徑，最近五十年間，網(wǎng)絡(luò)的普及給信息傳遞帶來(lái)了新的生命，人類進(jìn)入到了信息社會(huì)，而信息社會(huì)的發(fā)展離不開人工智能技術(shù)的發(fā)展。不論是模型的建立與控制，還是故障診斷，人工智能在機(jī)械電子工程當(dāng)中都起著處理信息的作用。
由于機(jī)械電子系統(tǒng)與生俱來(lái)的不穩(wěn)定性，描述機(jī)械電子系統(tǒng)的輸入與輸出關(guān)系就變得困難重重，傳統(tǒng)上的描述方法有以下幾種：1）推導(dǎo)數(shù)學(xué)方程的方法；2）建設(shè)規(guī)則庫(kù)的方法；3）學(xué)習(xí)并生成知識(shí)的方法。傳統(tǒng)的解析數(shù)學(xué)的方法嚴(yán)密、精確，但是只能適用于相對(duì)簡(jiǎn)單的系統(tǒng)，如線性定常系統(tǒng)，對(duì)于那些復(fù)雜的系統(tǒng)由于無(wú)法給出數(shù)學(xué)解析式，就只能通過(guò)操作來(lái)完成?，F(xiàn)代社會(huì)所需求的系統(tǒng)日益復(fù)雜，經(jīng)常會(huì)同時(shí)處理幾種不同類型的信息，如傳感器所傳遞的數(shù)字信息和專家的語(yǔ)言信息。由于人工智能處理信息時(shí)的不確定性、復(fù)雜性，以知識(shí)為基礎(chǔ)的人工智能信息處理方式成為解析數(shù)學(xué)方式的替代手段。
通過(guò)人工智能建立的系統(tǒng)一般使用兩類方法：神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)和模糊推理系統(tǒng)。神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)可以模擬人腦的結(jié)構(gòu)，分析數(shù)字信號(hào)并給出參考數(shù)值；而模糊推理系統(tǒng)是通過(guò)模擬人腦的功能來(lái)分析語(yǔ)言信號(hào)。兩者在處理輸入輸出的關(guān)系上有相同之處也有不同之處，相同之處是：兩者都通過(guò)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的形式以任意精度逼近一個(gè)連續(xù)函數(shù)；不同之處是：神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)物理意義不明確，而模糊推理系統(tǒng)有明確的物理意義；神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)運(yùn)用點(diǎn)到點(diǎn)的映射方式，而模糊推理系統(tǒng)運(yùn)用域到域的映射方式；神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)以分布式的方式儲(chǔ)存信息，而模糊推理系統(tǒng)則以規(guī)則的方式儲(chǔ)存信息；神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)輸入時(shí)由于每個(gè)神經(jīng)元之間都有固定聯(lián)系，計(jì)算量大，而模糊推理系統(tǒng)由于連接不固定，計(jì)算量較小；神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)輸入輸出時(shí)精度較高，呈光滑曲面，而模糊推理系統(tǒng)精度較低，呈臺(tái)階狀。
隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，單純的一種人工智能方法已經(jīng)不能滿足日益增長(zhǎng)的社會(huì)需要，許多科學(xué)家開始研究綜合性的人工智能系統(tǒng)。綜合性的人工智能系統(tǒng)采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)與模糊推理系統(tǒng)相結(jié)合的方法，取長(zhǎng)補(bǔ)短，以獲得更全面的描述方式，模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)便是一成功范例。模糊神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)做到了兩者功能的最大融合，使信息在網(wǎng)絡(luò)各層當(dāng)中找到一個(gè)最適合的完全表達(dá)空間。邏輯推理規(guī)則能夠?qū)υ鰪?qiáng)節(jié)點(diǎn)函數(shù)，為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)提供函數(shù)連結(jié)，使兩者的功能達(dá)到最大化。
4 結(jié)論
科學(xué)的不斷發(fā)展帶來(lái)的不僅是學(xué)科的高度細(xì)化、深化，而且是學(xué)科間的高度融合。人工智能就是各學(xué)科交叉與綜合之后的結(jié)果，秉承這一天性，人工智能與機(jī)械電子工程自然的進(jìn)行了完美融合，這一全新領(lǐng)域的發(fā)展必將引領(lǐng)世界潮流，促進(jìn)生產(chǎn)力的飛速發(fā)展。
參考文獻(xiàn)
[1]傅麗凌.楊平.機(jī)械專業(yè)綜合型試驗(yàn)平臺(tái)的建設(shè)[J].電子科技大學(xué)學(xué)報(bào)社科版，2005，7（增刊）.
[2]陳慶霞.人工智能研究綱領(lǐng)的發(fā)展歷程和前景[J].科技信息，2009，33.
傳統(tǒng)的機(jī)械工程和機(jī)械電子工程之間有著非常大的差異，機(jī)械電子工程不僅是電子技術(shù)和機(jī)械工程結(jié)合的產(chǎn)物，它還將兩者的用于和作用充分的發(fā)揮了出來(lái)，與此同時(shí)，還將電子技術(shù)和機(jī)械工程兩者各自具備的功能先聯(lián)系在了一起，并增添了與信息的聯(lián)系，正是因?yàn)樘砑拥男畔?，才機(jī)械電子工程逐漸的轉(zhuǎn)變?yōu)橹悄芑臋C(jī)械電子工程。
一、概述
1、人工智能。人工智能是在信息技術(shù)的背景下誕生的一種具有綜合性的學(xué)科，它不僅具有信息技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的基礎(chǔ)功能，還能夠?qū)⑵浣Y(jié)合各種機(jī)械設(shè)備、電子設(shè)備等的操控進(jìn)行功能的發(fā)揮，從而實(shí)現(xiàn)真正意義上的人工智能。人工智能的發(fā)展階段是17～19世紀(jì)，其發(fā)展的速度非常的慢，但正是因?yàn)槠浒l(fā)展的速度慢，才使得其經(jīng)驗(yàn)越來(lái)越豐富，使得為未來(lái)的人工智能的發(fā)展等奠定了非常堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)，以及為技術(shù)革新做好了準(zhǔn)備。
2、機(jī)械電子工程。它是機(jī)械工程和電子技術(shù)兩者相結(jié)合的綜合性的學(xué)科，因?yàn)樗c電子、機(jī)械和信息技術(shù)等方面有著密切的關(guān)系，所以，機(jī)械電子工程的應(yīng)用領(lǐng)域基本上也是電子、機(jī)械和信息技術(shù)等方面。而且現(xiàn)在的機(jī)械電子工程中，將每一個(gè)功能都形成了其自己的模塊并發(fā)揮其作用。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，現(xiàn)在人們所需求的機(jī)械電子產(chǎn)品的內(nèi)部結(jié)構(gòu)不需要非常的復(fù)雜，是需要其具有多元化的產(chǎn)品功能即可。
二、機(jī)械電子工程與人工智能的關(guān)系
1、人工智能應(yīng)用的差異性。人工智能的應(yīng)用主要體現(xiàn)在機(jī)械電子工程的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)上，著就決定了人工智能是無(wú)法通過(guò)一般的應(yīng)用方式實(shí)現(xiàn)應(yīng)用的，只有通過(guò)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行的人工化指令才能夠轉(zhuǎn)變，才能夠?qū)崿F(xiàn)智能控制。因此，當(dāng)機(jī)械電子工程中的數(shù)據(jù)分析等出現(xiàn)問(wèn)題時(shí)，人工智能的控制也會(huì)受到一定程度的影響，再加上人工智能技術(shù)是建立在機(jī)械電子工程上的，其網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)會(huì)發(fā)生崩潰，直接導(dǎo)致電子工程的功能發(fā)揮受到影響，所以，人工智能在機(jī)械電子工程中的應(yīng)用是具有差異性的。
2、綜合性的補(bǔ)充。機(jī)械電子工程本身就將機(jī)械、電子和信息技術(shù)結(jié)合在一起并且將其分為單獨(dú)的模塊，因此，機(jī)械電子工程的功能具有固定的特點(diǎn)。所以，要想實(shí)現(xiàn)機(jī)械電子設(shè)備的綜合，就必須要將人工智能技術(shù)的綜合發(fā)揮出來(lái)，讓其對(duì)機(jī)械電子工程的綜合起到輔助的作用。目前，我國(guó)已經(jīng)建立出的模型推理系統(tǒng)就是其中一種形式的體現(xiàn)，除此之外，還有神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中對(duì)人體的神經(jīng)模仿，也促使了人工智能的水平發(fā)展到了更高的一個(gè)層面，將這兩種人工智能的模式適當(dāng)?shù)倪\(yùn)用到機(jī)械電子工程的控制中，才能夠?qū)⑵鋵?duì)模塊的控制的完整充分的發(fā)揮出來(lái)，實(shí)現(xiàn)機(jī)械電子工程和人工智能的完美融合。
3、不穩(wěn)定性。機(jī)械電子工程本身就具有不穩(wěn)定性，而且非常的明顯。這種不穩(wěn)定性會(huì)對(duì)機(jī)械電子工程的設(shè)備功能產(chǎn)生非常直接的影響。如果說(shuō)使用傳統(tǒng)的方式對(duì)其進(jìn)行調(diào)整或者控制，是沒(méi)有辦法將其每一項(xiàng)系統(tǒng)進(jìn)行準(zhǔn)確的精準(zhǔn)的控制的。由此可見，機(jī)械電子工程的不穩(wěn)定性會(huì)對(duì)其設(shè)備的作用發(fā)揮有著多么重大的影響，但是其不穩(wěn)定性能夠利用人工智能來(lái)進(jìn)行補(bǔ)充，因?yàn)槿斯ぶ悄軐?duì)各種數(shù)據(jù)有著非常高效和準(zhǔn)確的處理技術(shù)，因此，機(jī)械電子工程能夠通過(guò)人工智能技術(shù)來(lái)將其不穩(wěn)定性進(jìn)行補(bǔ)充改善。
4、精度控制，機(jī)械電子這一類的工程對(duì)數(shù)據(jù)等的控制都具有精確化的特點(diǎn)，但是，當(dāng)這個(gè)系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)的時(shí)候，要對(duì)系統(tǒng)功能中的數(shù)據(jù)進(jìn)行合理的調(diào)整才能夠在保證整個(gè)體統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行的前提下，滿足客觀數(shù)據(jù)的變化要求，以及其系統(tǒng)進(jìn)度控制能夠能加的準(zhǔn)確。所以，當(dāng)機(jī)械電子工程無(wú)法通過(guò)自身的處理來(lái)滿足這種需求時(shí)，就需要依靠人工智能的神經(jīng)模式來(lái)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)度進(jìn)行控制，并且實(shí)現(xiàn)和滿足這種需求。
總結(jié)：機(jī)械電子工程的產(chǎn)物在人類的日常生活中已被廣泛的使用了，但是，科學(xué)技術(shù)在不斷的發(fā)展，使人工智能化的物品的需求量也越來(lái)越高，因此，我國(guó)將人工智能技術(shù)和機(jī)械電子工程兩者進(jìn)行了結(jié)合，通過(guò)人工智能技術(shù)的影響，機(jī)械電子工程再一次得到了快速的發(fā)展，雖然說(shuō)，現(xiàn)階段其本身的技術(shù)水平還不夠高，但其本身存在的某些缺陷和問(wèn)題都通過(guò)人工智能的技術(shù)得到了補(bǔ)充和改善，從而保證了機(jī)械電子工程的功能能夠更充分的發(fā)揮出來(lái)，并且還將其功能進(jìn)行了完善和強(qiáng)大，使得我國(guó)機(jī)械電子工程的發(fā)展越來(lái)越好。
參 考 文 獻(xiàn)
[1]鄭?？? 機(jī)械電子工程與人工智能的關(guān)系探究[J]. 科技創(chuàng)業(yè)家，2012，22：108.
[2]余秋蘭. 淺談機(jī)械電子工程與人工智能的關(guān)系[J]. 山東工業(yè)技術(shù)，2015，18：143.
機(jī)械電子工程是一項(xiàng)涵蓋各類科學(xué)的技術(shù)，其核心專業(yè)是機(jī)械電子，同時(shí)要結(jié)合信息技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)、智能化的相關(guān)知識(shí)，各類學(xué)科相互交叉形成的一類科學(xué)，這些學(xué)科的理論在機(jī)械電子工程中得到了廣泛的應(yīng)用?？傮w來(lái)說(shuō)，機(jī)械電子工程包括計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等，機(jī)械電子工程實(shí)現(xiàn)了技術(shù)的多元化和技術(shù)的融合，其在使用的過(guò)程中必須借助其他學(xué)科。在對(duì)機(jī)械電子工程進(jìn)行設(shè)計(jì)時(shí)，必須要將計(jì)算機(jī)技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及機(jī)械相關(guān)的技術(shù)融合，將機(jī)械中不同的元件組合，完善設(shè)計(jì)。機(jī)械電子工程在設(shè)計(jì)時(shí)運(yùn)用的知識(shí)比較復(fù)雜，但是設(shè)計(jì)比較簡(jiǎn)單，結(jié)構(gòu)不復(fù)雜，而且具有較好的性能。機(jī)械電子工程投入生產(chǎn)時(shí)的效率高，夕卜形小巧，從而取代了傳統(tǒng)的機(jī)械。
2人工智能介紹
人工智能技術(shù)是在計(jì)算機(jī)技術(shù)發(fā)展的前提下得到應(yīng)用的，其通過(guò)對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)的分析，從而對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)的功能進(jìn)行進(jìn)一步的完善而實(shí)現(xiàn)的智能化的技術(shù)，智能技術(shù)在機(jī)械電子工程中應(yīng)用時(shí)，主要實(shí)現(xiàn)了對(duì)機(jī)械工程的自動(dòng)化控制，人工智能在機(jī)械電子工程中應(yīng)用不僅僅采用計(jì)算機(jī)技術(shù)，同時(shí)還要結(jié)合信息技術(shù)、心理學(xué)、語(yǔ)言學(xué)等知識(shí)。人工智能技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了幾個(gè)階段，在人工智能技術(shù)發(fā)展的初始階段，人工智能主要實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)翻譯、自動(dòng)推理，而后，人工智能技術(shù)進(jìn)入了其停滯階段，這時(shí)人工智能技術(shù)主要是以計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)、對(duì)語(yǔ)言的理解、系統(tǒng)的研發(fā)和機(jī)器人設(shè)計(jì)等方面得到了廣泛的應(yīng)用。人工智能技術(shù)進(jìn)入發(fā)展的第二個(gè)階段后，其主要應(yīng)用的領(lǐng)域是知識(shí)工程，知識(shí)工程促進(jìn)了商業(yè)化的進(jìn)程，在這個(gè)階段，人工智能技術(shù)主要進(jìn)行推理以及機(jī)器人中得到了廣泛的應(yīng)用。隨后，人工智能技術(shù)進(jìn)入了平穩(wěn)發(fā)展時(shí)期，在這個(gè)階段，人工智能技術(shù)朝著分布式的方向發(fā)展，其發(fā)展的形式比較簡(jiǎn)單。
3人工智能技術(shù)在機(jī)械電子工程中的使用
現(xiàn)在，隨著我國(guó)信息技術(shù)的廣泛應(yīng)用，在機(jī)械電子工程中都開始使用人工智能的模型，而且能能夠?qū)Υ笮蜋C(jī)械進(jìn)行故障的診斷，在機(jī)械電子工程投入使用后，機(jī)械工程本身的穩(wěn)定性比較差，導(dǎo)致機(jī)械工程在使用的過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)復(fù)雜的關(guān)系，如機(jī)械在進(jìn)行輸入或者輸出時(shí)，如果不能建立合適的模型，就會(huì)導(dǎo)致輸出困難。
在使用傳統(tǒng)的機(jī)械進(jìn)行生產(chǎn)時(shí)，信息系統(tǒng)的精確度比較高，如果系統(tǒng)出現(xiàn)了故障，不能正常的進(jìn)行輸入和輸出工作，就會(huì)導(dǎo)致一系列的操作不能正常完成，但是，將人工智能技術(shù)在機(jī)械電子工程中使用，能夠?qū)C(jī)械設(shè)備進(jìn)行自動(dòng)化的控制，能夠通過(guò)模糊的推理對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行操作，模糊推理主要是對(duì)人腦的模擬，從而分析系統(tǒng)發(fā)出的信號(hào)，在機(jī)械電子工程中，主要是通過(guò)對(duì)人腦結(jié)構(gòu)的分析從而確定數(shù)字信號(hào)，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)字信號(hào)的分析，從而確定信號(hào)的參考值。
0引言
2010年6月，教育部正式啟動(dòng)了“卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃”，旨在培養(yǎng)和造就一大批創(chuàng)新能力強(qiáng)、適應(yīng)經(jīng)濟(jì)社會(huì)發(fā)展需要的高質(zhì)量各類型工程的技術(shù)人才，以適應(yīng)國(guó)家經(jīng)濟(jì)形勢(shì)發(fā)展的需要。該計(jì)劃的實(shí)施對(duì)于我國(guó)“高等教育根據(jù)社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展形勢(shì)來(lái)調(diào)整人才培養(yǎng)方式，提高人才培養(yǎng)質(zhì)量，推動(dòng)高等教育與教學(xué)改革，增強(qiáng)畢業(yè)生就業(yè)能力、提高畢業(yè)生就業(yè)率都具有非常重要的現(xiàn)實(shí)意義”。眾所周知，機(jī)械工程專業(yè)屬于工科范疇。傳統(tǒng)的機(jī)械工程在向現(xiàn)代化機(jī)械工程轉(zhuǎn)變的大背景下，我國(guó)的機(jī)械工程類產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展必然急需大批量的高素質(zhì)的卓越型機(jī)械類的工程師。而我國(guó)傳統(tǒng)的機(jī)械類工程科技人才的培養(yǎng)往往與社會(huì)需求相脫節(jié)，無(wú)論是人才的培養(yǎng)模式或方式，還是成長(zhǎng)環(huán)境都不能很好地適應(yīng)當(dāng)下社會(huì)發(fā)展對(duì)工程類人才提出的高標(biāo)準(zhǔn)的要求和需求。這也迫使各大高校在國(guó)家實(shí)施卓越計(jì)劃為契機(jī)的大背景下，必須深化學(xué)科專業(yè)的人才培養(yǎng)模式和改革創(chuàng)新，以培養(yǎng)出卓越的工程類人才。
1人才培養(yǎng)現(xiàn)狀南京林業(yè)大學(xué)是江蘇省
“卓越計(jì)劃”高校之一，學(xué)校根據(jù)國(guó)家《卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃通用標(biāo)準(zhǔn)》，結(jié)合學(xué)校特色和人才培養(yǎng)定位，制定了全面的教育培養(yǎng)計(jì)劃方案，以推進(jìn)人才培養(yǎng)模式改革，提升工程技術(shù)人才培養(yǎng)水平。機(jī)械電子工程學(xué)院自1958年招收的首屆機(jī)械類本科生以來(lái)，至今已經(jīng)有近60年的發(fā)展歷史，多年來(lái)為國(guó)家農(nóng)林機(jī)械類行業(yè)培養(yǎng)和輸送了一大批優(yōu)秀人才。現(xiàn)有機(jī)械工程一級(jí)學(xué)科博士后科研流動(dòng)站、機(jī)械工程一級(jí)學(xué)科博士點(diǎn)、機(jī)械工程一級(jí)學(xué)科碩士點(diǎn)；機(jī)械制造及其自動(dòng)化、機(jī)械電子工程、機(jī)械設(shè)計(jì)及理論、林業(yè)機(jī)械工程等多個(gè)二級(jí)學(xué)科博士點(diǎn)；機(jī)械制造及其自動(dòng)化、機(jī)械電子工程、機(jī)械設(shè)計(jì)及理論、車輛工程、檢測(cè)技術(shù)與自動(dòng)化裝置、農(nóng)業(yè)機(jī)械化工程、控制理論與控制工程等7個(gè)二級(jí)學(xué)科碩士點(diǎn)；機(jī)械工程、控制工程等2個(gè)工程碩士專業(yè)學(xué)位點(diǎn)，農(nóng)業(yè)機(jī)械化農(nóng)業(yè)推廣碩士專業(yè)學(xué)位點(diǎn)。隨著國(guó)家改革開放的不斷深入，尤其是現(xiàn)在已進(jìn)入到改革深水區(qū)，高校必須面向市場(chǎng)辦學(xué)，這將會(huì)對(duì)傳統(tǒng)辦學(xué)的理念和培養(yǎng)人才的模式需求帶來(lái)了更高的要求。但就學(xué)院機(jī)械工程專業(yè)的人才培養(yǎng)模式而言，依舊沿襲傳統(tǒng)的人才培養(yǎng)模式，即只注重基礎(chǔ)理論知識(shí)的灌輸，不重視學(xué)生的實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。根據(jù)學(xué)院近5年的本科生就業(yè)去向統(tǒng)計(jì)分析，機(jī)械工程專業(yè)每年基本招生8個(gè)班左右的學(xué)生，就業(yè)率居學(xué)校各專業(yè)的前列，但是有近五分之一的畢業(yè)生并沒(méi)有從事與本專業(yè)相關(guān)領(lǐng)域的工作。進(jìn)入機(jī)械工程專業(yè)及相關(guān)專業(yè)領(lǐng)域的工作的畢業(yè)生，企業(yè)雖認(rèn)可機(jī)械工程的專業(yè)的人才培養(yǎng)質(zhì)量，但其存在的創(chuàng)新能力不強(qiáng)、動(dòng)手能力差及吃苦耐勞精神不足等問(wèn)題，更不能很好地適應(yīng)行業(yè)對(duì)專業(yè)技術(shù)人才的要求不容忽視，必須引起學(xué)校的高度重視?！白吭饺瞬庞?jì)劃”是一個(gè)系統(tǒng)的高等教育人才培養(yǎng)計(jì)劃，不僅具有獨(dú)特的指導(dǎo)思想、基本原則和實(shí)施內(nèi)容，也在組織實(shí)施上有著與眾不同的明確規(guī)定。國(guó)內(nèi)工程教育界人士經(jīng)過(guò)大量研究，提出其具有三個(gè)特點(diǎn)：一是行業(yè)企業(yè)深度參與培養(yǎng)過(guò)程；二是學(xué)校按照行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)和通用標(biāo)準(zhǔn)培養(yǎng)工程人才；三是強(qiáng)化培養(yǎng)學(xué)生的工程實(shí)踐能力和創(chuàng)新能力。筆者本次就以南京林業(yè)大學(xué)機(jī)械電子工程學(xué)院在相應(yīng)工作中的思路和做法進(jìn)行分析。
2校企深度合作搭建培養(yǎng)卓越人才的途徑與探索
2.1創(chuàng)建校企合作平臺(tái)，建立卓越工程師培養(yǎng)實(shí)踐基地
2014年11月至今，機(jī)械電子工程學(xué)院通過(guò)走訪校友，多渠道調(diào)研與宣傳等方式對(duì)有意報(bào)名參加校企合作意向的企業(yè)單位進(jìn)行面試與篩選，確定出鎮(zhèn)江中福馬機(jī)械有限公司、蘇州蘇福馬機(jī)械有限公司、泰州林海集團(tuán)、南京樂(lè)鷹商用廚房設(shè)備有限公司共4家公司簽訂了卓越工程師計(jì)劃實(shí)施的合作協(xié)議，作為機(jī)械電子工程學(xué)院首批卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃的實(shí)踐基地。這批實(shí)踐基地將作為學(xué)院今后的卓越工程師計(jì)劃的順利開展汲取豐富的理論與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，也為今后組建卓越工程師計(jì)劃的實(shí)驗(yàn)班而培育。2014年11月與2015年11月，經(jīng)學(xué)院大四年級(jí)學(xué)生的申請(qǐng)報(bào)名參加卓越工程師計(jì)劃，專業(yè)老師與企業(yè)導(dǎo)師共同對(duì)學(xué)生進(jìn)行一對(duì)一面試的雙向選拔，即確定了一名學(xué)生由企業(yè)與校內(nèi)兩位導(dǎo)師共同指導(dǎo)的培養(yǎng)模式，共選出16名大四年級(jí)的畢業(yè)班學(xué)生分作為首批加入卓越工程師計(jì)劃隊(duì)伍，趕赴企業(yè)進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)或畢業(yè)論文，經(jīng)過(guò)近一年的校企合作中的摸索與探索，在雙方指導(dǎo)老師的培養(yǎng)與學(xué)生自身努力下，這16名畢業(yè)生順利完成了畢業(yè)設(shè)計(jì)，且其完成的畢業(yè)設(shè)計(jì)論文質(zhì)量明顯要高于在校學(xué)生完成的質(zhì)量，緣由歸于這些學(xué)生在企業(yè)學(xué)習(xí)階段，能直接接觸到企業(yè)生產(chǎn)設(shè)計(jì)的一線，充分了解企業(yè)生產(chǎn)的規(guī)范與流程及企業(yè)文化，更好地將理論知識(shí)與實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)相結(jié)合，從而取得了優(yōu)異成績(jī)。
2.2強(qiáng)化校企深度合作，共同制定人才培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)，促進(jìn)校企合作雙贏
在確立作為機(jī)械工程專業(yè)卓越工程師計(jì)劃的企業(yè)過(guò)程中，學(xué)校與企業(yè)都需從各自最關(guān)心的問(wèn)題角度出發(fā)，共同商議制定人才培養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)。因?yàn)楫a(chǎn)學(xué)研相結(jié)合是工程教育的一個(gè)重要特征，也是工程教育的一個(gè)本質(zhì)要求。學(xué)校從學(xué)生教育的角度及辦學(xué)理念出發(fā)，在校大學(xué)生的培養(yǎng)顯然缺乏實(shí)際工程案例，企業(yè)的先進(jìn)技術(shù)裝備和生產(chǎn)工藝，要提高學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力與解決實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中的問(wèn)題就必然要去企業(yè)生產(chǎn)一線，為此，要實(shí)現(xiàn)工程教育的要求必然離不開企業(yè)的深度參與培養(yǎng)過(guò)程。企業(yè)從引進(jìn)人才的角度來(lái)看，通過(guò)企業(yè)對(duì)學(xué)生培訓(xùn)，致使其能夠適應(yīng)企業(yè)的工作要求和考量，但這必然會(huì)增加企業(yè)的成本。因此，只有加強(qiáng)校企深度合作，才可以使機(jī)械工程專業(yè)人才的學(xué)校教育與企業(yè)的專業(yè)培訓(xùn)對(duì)接起來(lái)，這對(duì)學(xué)校與企業(yè)來(lái)說(shuō)是雙贏的結(jié)果。機(jī)械電子工程學(xué)院與上述提到的4家企業(yè)，在制定卓越工程師人才培養(yǎng)方案過(guò)程中就各自關(guān)切的問(wèn)題均體現(xiàn)和表達(dá)出來(lái)，如學(xué)校通過(guò)企業(yè)對(duì)學(xué)生的培養(yǎng)的達(dá)標(biāo)要求，企業(yè)需要學(xué)生完成的指標(biāo)任務(wù)等進(jìn)行詳細(xì)商討后在簽訂合作協(xié)議。
2.3強(qiáng)化卓越人才計(jì)劃學(xué)生的思想政治教育
在本次選拔出參加卓越工程師計(jì)劃的這批學(xué)生中，學(xué)校不僅僅關(guān)心關(guān)注他們?cè)谛Ｆ陂g的各方面的表現(xiàn)，更加注重和關(guān)心他們?cè)谄髽I(yè)實(shí)習(xí)期間的表現(xiàn)，通過(guò)校企雙方的相應(yīng)指導(dǎo)老師對(duì)其加強(qiáng)思想教育，讓其感受到校企雙方的關(guān)心和關(guān)愛。機(jī)械電子工程學(xué)院在與企業(yè)制定卓越工程師培養(yǎng)計(jì)劃方案過(guò)程中也明確了這點(diǎn)，學(xué)院這邊配備相應(yīng)學(xué)生的政治輔導(dǎo)員老師作為這批學(xué)生的思想政治教育的牽頭人，企業(yè)也專門配備一名指導(dǎo)老師作為學(xué)生的思想政治教育老師，學(xué)生在企業(yè)實(shí)習(xí)期間，通過(guò)校企雙方老師的定期溝通與交流時(shí)刻掌握學(xué)生的思想動(dòng)態(tài)，對(duì)可能存在的些許問(wèn)題及時(shí)加以引導(dǎo)與開導(dǎo)并加以教育，本批次的16名學(xué)生均很好地完成和遵守學(xué)校與企業(yè)為其制定的培養(yǎng)指標(biāo)和政治要求，校企雙方的思想政治教育老師的配備為學(xué)生的成長(zhǎng)與成才保駕護(hù)航。
3結(jié)論
“卓越工程師教育培養(yǎng)計(jì)劃”是工程教育滿足國(guó)家戰(zhàn)略需要，服務(wù)企業(yè)需求、創(chuàng)立校企聯(lián)合培養(yǎng)機(jī)制，以解決人才培養(yǎng)過(guò)程中校企脫節(jié)的重大教育改革項(xiàng)目，也是一項(xiàng)系統(tǒng)工程。機(jī)械電子工程學(xué)院為積極響應(yīng)國(guó)家重大教育改革項(xiàng)目，即卓越人才教育的培養(yǎng)進(jìn)行了探索，為今后學(xué)院組建卓越工程師計(jì)劃班的開展積累經(jīng)驗(yàn)，從而也為構(gòu)建校企合作的長(zhǎng)效機(jī)制創(chuàng)立條件。
參考文獻(xiàn)：
[1]周吉林，翟華敏，彭斌.卓越林業(yè)工程師培養(yǎng)的實(shí)踐與思考[J].中國(guó)林業(yè)教育，2012（5）：1-4.
