時間：2024-01-05 08:30:34
序論：好文章的創(chuàng)作是一個不斷探索和完善的過程，我們?yōu)槟扑]十篇機械工程和機械電子范例，希望它們能助您一臂之力，提升您的閱讀品質(zhì)，帶來更深刻的閱讀感受。
1.1機械電子工程定義
機械電子工程是由以下幾個方面組成的，它們分別是機械工程、電子工程、信息工程等。近些年來，我國信息技術發(fā)展速度較快，機械電子工程也隨之不斷發(fā)生改變。它主要經(jīng)歷了以下幾個階段：第一，針對萌芽初期，這個時期主要是手工加工為主，并且它是這個階段的主要生產(chǎn)力，但是對于這個時期來說，生產(chǎn)力相對低下，人力資源匱乏，這對于機械電子工程來說是非常不利的，而且在一定程度上抑制了其長遠發(fā)展；第二，機械電子工程生產(chǎn)標準發(fā)生改變，主要以流水線為主，不斷提高生產(chǎn)力，進而促進了生產(chǎn)數(shù)量以及次數(shù)的不斷增多。但是仍然有一些問題出現(xiàn)，比如工件生產(chǎn)的嚴要求導致生產(chǎn)技術與設備不能滿足生產(chǎn)所需，進而無法適應市場的長遠發(fā)展；第三，這個階段機械電子工程發(fā)展速度較快，究其原因在于電子技術的快速發(fā)展，并且其與機械工程在某種程度上實現(xiàn)了完美融合。現(xiàn)代社會發(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，不僅要具有較強的靈活性，而且還應具備極強的適應性。除此之外，機械電子產(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。在這個階段的機械電子工程生產(chǎn)呈現(xiàn)出了新的特點，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，逐步形成自動化操作，而且還可以使信息實現(xiàn)自動化。
1.2機械電子產(chǎn)品特點
針對電子工程，它可以看成是由以下兩種因素共同構成的一個分支，分別是機械工程和自動化，它涵蓋了多方面的技術總和，比如機械設計制造技術、計算機硬件技術，除此之外還包含其它學科知識的精華。所以這項研究產(chǎn)業(yè)相對來說存在一定的發(fā)展難度，并且綜合性極強。對于機械電子工程而言，它的發(fā)展始終沒有離開機械工程，基本上是以該工程知識為主，然后以計算機技術為輔，以電子工程為主要內(nèi)容，這在某種程度上是一種技術的進步，不僅在結(jié)構上有所體現(xiàn)，還體現(xiàn)在系統(tǒng)配置上，相較于傳統(tǒng)機械工程而言，它具有一定的優(yōu)勢。機械電子產(chǎn)品結(jié)構形式發(fā)生了巨大的改變，主要體現(xiàn)在結(jié)構越來越簡單，相對于以往笨重型機械可謂是一種極大的進步，不僅如此還大大提高了產(chǎn)品性能。
2人工智能在機械電子工程中的應用
社會的發(fā)展進步在一定程度上推動了信息技術范圍的不斷擴大，并在某種程度上促使信息傳遞方式實現(xiàn)不斷更新，促進我國信息時代的到來。人工智能技術就是信息技術快速發(fā)展的產(chǎn)物，它在機械電子工程領域的應用取得了良好的效果，為其實現(xiàn)智能化與自動化發(fā)揮了重要作用，這種智能技術不僅能夠及時處理信息，還能夠?qū)⑿畔鬟f出去，有利于機械電子工程的長遠發(fā)展。但是由于機械電子工程自身的一些特點，如綜合性較強、復雜多變，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)在機械電子系統(tǒng)上，在描述輸入或是輸出過程中，電子系統(tǒng)顯現(xiàn)出諸多困難。而在描述過程中運用的方法主要有以下幾種：它們分別是建設規(guī)則庫、推導數(shù)學方式等方法，針對上述幾種方法而言，它只適合簡單電子系統(tǒng)，一旦涉及較為復雜的系統(tǒng)，必須通過操作完成。針對電子系統(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)絡系統(tǒng)，其二是模糊推理系統(tǒng)。
2.1神經(jīng)網(wǎng)絡系統(tǒng)
針對人工智能來說，它是計算機技術發(fā)展的產(chǎn)物，也可以說是一個分支，它研究的主要內(nèi)容相對來說很好理解，即借助計算機技術模擬人，不僅模擬人的思維過程，而且還模擬人的行為，它屬于一門學科，并能夠促進計算機發(fā)揮更好的功能，實現(xiàn)高層次應用。神經(jīng)網(wǎng)絡聽起來較難理解，它主要是通過一定的渠道，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)絡之上，并且可以實現(xiàn)互動。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，比如信息存儲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)構相對簡單，功能有限，但是該系統(tǒng)還具有一些其它方面的優(yōu)勢，比如針對其構成來說具有一定的特點，即神經(jīng)元的構成能夠促進該系統(tǒng)發(fā)揮最大的功能性作用，能夠?qū)崿F(xiàn)相對豐富的行為。神經(jīng)網(wǎng)絡系統(tǒng)在某種程度上已經(jīng)形成較為逼真的效果，它通過模擬結(jié)構的方式，進一步分析數(shù)字信號，然后根據(jù)分析結(jié)果給出參與值，最后借助網(wǎng)絡形式得出關聯(lián)函數(shù)。對于神經(jīng)網(wǎng)絡系統(tǒng)來說，它運用的方式相對簡單，即點到點映射，在輸入過程中，針對所有神經(jīng)元來說，它們之間的聯(lián)系都是固定的，并且計算量都很大，無論是在信息輸入方面，還有信息輸出方面，都具有極高的精準度。
2.2模糊推理系統(tǒng)
模糊推理系統(tǒng)是另外一個相對完整的系統(tǒng)，它將模糊集合論作為基本理論指導，而它的設計工具也很簡單，即模糊理念，而它的信息處理能力也很強大，主要針對模糊信息進行。就現(xiàn)狀而言，該系統(tǒng)已經(jīng)得到了廣泛運用，它不僅在自動化控制方面發(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。機械電子系統(tǒng)在運用時，模糊推理系統(tǒng)借助一定的元素，即模擬人腦功能，進而分析語言信號，然后根據(jù)網(wǎng)絡結(jié)構的相關作用產(chǎn)生一組連續(xù)函數(shù)，這點相較于神經(jīng)網(wǎng)絡系統(tǒng)具有異曲同工之妙。對于模糊推理系統(tǒng)而言，它的物理意義非常明確，其運用方式與神經(jīng)網(wǎng)絡系統(tǒng)不同，即域到域方式，進而對信息實現(xiàn)規(guī)則儲備。但是該系統(tǒng)在運用過程中具有一定缺陷，比如計算量小、連接較為不固定，進一步導致該系統(tǒng)在輸入以及輸出過程中精準度受到一定的影響，相較于神經(jīng)網(wǎng)絡系統(tǒng)，這種系統(tǒng)精準度很低。
傳統(tǒng)的機械工程可以分為制造和動力兩大類。制造類包括毛坯制造、機械加工和裝配三個生產(chǎn)過程;而動力類包括各種發(fā)動機。與自人類使用工具以來就有的機械工程相比，電子技術是二十世紀發(fā)展的新學科。機械工程與電子技術的結(jié)合始于上世紀。起初，二者結(jié)合是分離的“塊與塊”關系，或者是功能結(jié)構上的相互替代。隨著計算機技術發(fā)展的推動，機械系統(tǒng)和電子系統(tǒng)通過信息有機地聯(lián)系起來，形成了真正的機械電子工程。人工智能技術的發(fā)展與滲透，使得機械電子在傳統(tǒng)的機械系統(tǒng)能量連接、功能連接的基礎上，更加強調(diào)了信息連接和驅(qū)動，并逐步使機械電子系統(tǒng)向具有一定智能的方向發(fā)展。
一、組合學簡介
組合學（Combinatorics）是研究離散結(jié)構的存在、計數(shù)、分析和優(yōu)化等問題的科學。組合學源于數(shù)學娛樂和游戲，組合學問題在生活中隨處可見，主要可劃分為兩類：排列的存在性、排列的計數(shù)和分類。組合學有兩個研究領域：組合數(shù)學與組合學問題的算法。離散對象的處理是計算機科學的核心，研究離散對象的科學就是組合數(shù)學；程序就是算法，絕大多數(shù)情況下，程序算法是針對離散對象的，正是因為有了組合學問題的算法，才使人感受到計算機的“智能”。組合數(shù)學的主要研究內(nèi)容有：鴿巢原理、排列與組合、二項式系數(shù)容斥原理及應用，遞推關系和生成函數(shù)、特殊計數(shù)序列、二分圖中的匹配、組合設計。組合學問題的算法，計算對象是離散的、有限的數(shù)學結(jié)構。
組合學問題的算法包括算法設計、算法分析兩個方面。關于算法設計，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，包括動態(tài)規(guī)劃、回溯法、分支限界法、分治法、貪婪法等，應用相當廣泛，如：旅行商問題、整數(shù)規(guī)劃問題等。
組合學不僅是計算機科學的基礎，在其它科學技術領域也有重要的應用。美國Sandia國家實驗室有一個專門研究組合數(shù)學和計算機科學的機構，主要從事組合編碼理論和密碼學的研究，在美國及國際學術界都有很高的地位。
二、機械電子
早期的機械工業(yè)以手工加工為主，生產(chǎn)力低，但適應性強;三十年代開始集中在標準件和流水線，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、產(chǎn)品質(zhì)量高，因此常采用以機械電子系統(tǒng)為主要構成的FMS可以達到上述要求。與傳統(tǒng)的機械工業(yè)相比，機械電子工程有著鮮明的特點:就設計而言，機械電子工程并不是一門有嚴格界線并且獨立的工程學科，而是在設計過程中一個綜合思想的實踐。設計中，根據(jù)系統(tǒng)結(jié)構配置和目標，機械電子工程把它的核心部分(機械工程、電子工程、汁算機技術)與其它領域的技術，如:制造技術、管理技術和生產(chǎn)加工實踐等有機地結(jié)合在一起，采用一種基于信息的自頂向下的模塊化策略，完成設計就系統(tǒng)(產(chǎn)品)而言，機械電子系統(tǒng)(產(chǎn)品)結(jié)構簡單，元件和運動部件少(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)的復雜性卻大大增加了。
機械電子學要求機械與電子技術的規(guī)劃應用和有效結(jié)合，以構成一個最優(yōu)的產(chǎn)品或系統(tǒng)。現(xiàn)代的機械電子系統(tǒng)除了“塊與塊”之間的動力聯(lián)系之外，還有信息之間的相互聯(lián)系，并由具有數(shù)值運算和邏輯推理能力的計算機來對機械電子系統(tǒng)的所有信息進行智能處理，人們已經(jīng)認識到生產(chǎn)改革的未來屬于那些懂得怎樣去優(yōu)化機械和電子系統(tǒng)之間聯(lián)系的人;尤其是在先進生產(chǎn)和制造系統(tǒng)的應用中，對優(yōu)化的需求將會變得更為迫切;在這些系統(tǒng)中，人工智能、專家系統(tǒng)、智能機器人以及先進的工藝制造系統(tǒng)將構成未來工廠的下一代工具。
三、CMG機構的優(yōu)化編碼
CMG機構是一種可用于引信保險與解除保險控制的密碼鑒別機構。根據(jù)密碼鑒別的功能要求及指定的“解鎖符號序列”，設計CMG機構中復合齒輪A,B上鑒別齒(discrimination teeth)的二值裝定編碼，可稱為“CMG機構編碼”問題；基于工程優(yōu)化的考慮，還希望編碼得到的復合齒輪A,B，其齒輪層數(shù)N最小，此即CMG機構的優(yōu)化編碼問題。
為了解決CMG機構的優(yōu)化編碼問題，我們首先研究其數(shù)學建模的方法。在CMG機構編碼類型劃分的基礎上[7]，基于“二維迷宮映射方法”[2]、迷宮映射圖中“路格點(route grid)”和“阱格點(trap grid)”的概念[6]、及“關鍵陷阱格點(Critical Trap Grid，CTG)”互斥的“十字叉”判據(jù)[8]，將CMG機構的優(yōu)化編碼問題轉(zhuǎn)化為無環(huán)、無重邊的無向簡單圖G(V,E)的k-頂點著色問題(k-vertex coloring problem)。但k-頂點著色是組合學中著名的NP完全問題，窮舉法的時間復雜度高達O(mn)(m表示染色數(shù)，n表示頂點數(shù))。文獻[9]已證明，對于任意CMG機構，密碼齒輪層數(shù)至少為3；因此，即便在最佳情況下，窮舉計算求解的時間復雜度也高達324。文獻[10]提出了一種“基于團劃分數(shù)的聚類算法”，對于任意一組指定的、有限長度的“解鎖符號序列”，理論上可以求解得到所有的CMG機構優(yōu)化編碼，但其本質(zhì)上仍然是窮舉法，計算的時間復雜度仍為O(mn)。權衡計算的時間復雜度與優(yōu)化設計目標，我們采用貪婪法求解CMG機構編碼的頂點著色問題，該方法具有時間復雜度低、易于編程的優(yōu)點，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機構的編碼及編碼校驗程序[11]，包括編碼、校驗兩個功能，實現(xiàn)了只需輸入“解鎖符號序列”，即可自動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文件輸出設計結(jié)果，驗證鑒別齒編碼與“解鎖符號序列”是否“鎖-鑰匹配”的功能。
四、傳感器網(wǎng)絡節(jié)點布設
傳感器網(wǎng)絡（sensor networks）涉及傳感器、微電子機械系統(tǒng)（Micro-Electromechanical System，MEMS）、現(xiàn)代網(wǎng)絡和無線通信等多種技術，將客觀世界的物理信息與傳輸網(wǎng)絡聯(lián)系在一起，擴展了人們獲取信息的能力，可應用在軍事國防、工農(nóng)業(yè)控制、城市管理、環(huán)境監(jiān)測、搶險救災、防恐反恐、危險區(qū)域遠程控制等諸多領域，是當前IT 技術研究的熱點。傳感器網(wǎng)絡的研究涉及通信協(xié)議、支撐技術、應用技術三部分，其中一個基本的問題是傳感器網(wǎng)絡節(jié)點的覆蓋與連通。
傳感器網(wǎng)絡的每個傳感器節(jié)點都能夠采集、存儲和處理環(huán)境信息，并與相鄰的傳感器節(jié)點通信。傳感器節(jié)點的覆蓋問題（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，對于如圖1所示的一個單位矩形敏感區(qū)域，假設采用5個同構的傳感器如圖布設，在完全覆蓋該敏感區(qū)域的前提下，出于傳感器節(jié)能設計的考慮，需要計算傳感器的最小覆蓋圓半徑。這一問題在組合學中，可以用1-等圓覆蓋問題 （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）
為了定位需重點監(jiān)測“熱點（hot spots）”，跟蹤活動目標的位置，或者為了提高傳感器網(wǎng)絡的容錯能力（可靠性），需要考慮敏感區(qū)域的k-等圓覆蓋問題。傳感器節(jié)點k-等圓覆蓋問題的物理意義是：設一組同構的傳感器布設在某一區(qū)域，該區(qū)域中的任意一點應至少被k個傳感器覆蓋。事實上，傳感器網(wǎng)絡中可采用多種多樣的異構傳感器節(jié)點，由于各種傳感器的敏感距離可以不同，因此，需要采用k-不等圓覆蓋問題（k-Non-Unit-Disc Coverage Problem）描述二維區(qū)域的覆蓋問題。
更進一步，傳感器網(wǎng)絡節(jié)點是在三維空間中布設的，假如每個傳感器的敏感區(qū)域可用一個三維球體來模擬，則引出了傳感器節(jié)點的三維空間覆蓋問題。如果再考慮為了節(jié)能而規(guī)劃傳感器的值班時間、傳感器節(jié)點發(fā)現(xiàn)目標的時延等，則情況更加復雜。
五、結(jié)論
組合學在諸多科學技術領域中有著重要應用價值。本文結(jié)合作者的研究工作，介紹了組合學在機械電子工程學領域的兩個應用實例。
（1）CMG機構的編碼問題，是設計一種微小型機械密碼鎖的關鍵。受微執(zhí)行器（微電機）驅(qū)動能力的限制，并且為了提高密碼鎖裝置的可制造性和可靠性，還希望CMG機構中復合齒輪A，B的齒輪層數(shù)N最小，此即CMG機構的優(yōu)化編碼問題。為了解決這一問題，我們通過“二維迷宮映射”和其它數(shù)學建模步驟，將問題轉(zhuǎn)化為圖G（V，E）的k-頂點著色問題，并設計了CMG機構鑒別齒優(yōu)化編碼、校驗的組合學算法；
主干課程： 工程力學、機械原理及機械零件、電工與電子技術、微型計算機原理及應用、熱加工工藝基礎、熱加工工藝設備及設計、檢測技術及控制工程、CAD/CAM基礎。
該專業(yè)主要學習力學、機械學、微電子技術、電力電子技術、信號處理技術、計算機應用技術、信息處理技術和現(xiàn)代設計方法的基本知識，受到現(xiàn)代工程師的基本訓練，具有機電產(chǎn)品的設計、開發(fā)、制造、運行、試驗與生產(chǎn)組織管理的基本能力。
機械電子工程專業(yè)就業(yè)方向
本專業(yè)學生畢業(yè)后可從事機電設備系統(tǒng)及元件的研究、設計、開發(fā)，機電設備的運行管理與營銷等工作。
從事行業(yè)：
畢業(yè)后主要在電子技術、新能源、機械等行業(yè)工作，大致如下：
1、電子技術/半導體/集成電路;
2、新能源;
3、機械/設備/重工;
4、儀器儀表/工業(yè)自動化;
5、汽車及零配件;
6、計算機軟件;
7、專業(yè)服務(咨詢、人力資源、財會);
8、互聯(lián)網(wǎng)/電子商務。
從事崗位：
畢業(yè)后主要從事機械工程師、銷售工程師、結(jié)構工程師等工作，大致如下：
1、機械工程師;
2、銷售工程師;
3、結(jié)構工程師;
4、設備工程師;
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。
機械電子工程專業(yè)就業(yè)前景
機械電子工程專業(yè)俗稱機電一體化，是機械工程與自動化的一種，也是最有前途的一種方向。機械電子工程專業(yè)包括基礎理論知識和機械設計制造方法，計算機軟硬件應用能力，能承擔各類機電產(chǎn)品和系統(tǒng)的設計、制造、試驗和開發(fā)工作。
2機械電子工程的發(fā)展
2.1機械電子工程的初期發(fā)展時期
在人類歷史上，外國人舉辦了很多次的機械電子工程的交流會，在初期的機械電子工程的交流會中，外國人第一次把結(jié)合了信息時代元素的機械工程稱為“機械電子工程”，機械電子工程在這一時期得到了很多人的重視。人們應用這一時期的機械電子工程去做了很多的研究，這一時期的機械電子工程還是處在一個相對比較落后的發(fā)展時期，各個方面還相當不成熟。
2.2機械電子工程的滯后發(fā)展時期
一個新生事物的出現(xiàn)和發(fā)展必然會經(jīng)歷很多的挫折，這是任何一個新生事物的出現(xiàn)和發(fā)展過程所無法避免的，機械電子工程對于新時代來說也是一大新生事物，對于機械電子工程來說，機械電子工程的出現(xiàn)和發(fā)展必然會經(jīng)歷很多的挫折，這是無法避免的。科學家們在機械電子工程的初期發(fā)展時期之后，對機械電子工程的研究力度不斷地加大，對它的研究領域不斷地擴大，而研究力度越大，機械電子工程的問題也就會越來越多，對于很多的科學家來說這是一個很大的難題，因為要研究機械電子工程的各個因素，科學家們不僅要研究傳統(tǒng)的機械工程，還要研究信息時代賦予機械電子工程的時代元素，而對于這些因素的研究對一個機械電子工程師來說要求很高，機械電子工程師不僅要對傳統(tǒng)的機械工程進行一定的研究，而且要對新時代下的信息化元素進行深入的學習，只有充分地做到這兩點，我們的機械電子工程師對機械電子工程的研究才會有所進步。而這一時期的機械電子工程師卻沒有滿足這兩個要求，這一時期的很多機械電子工程師對傳統(tǒng)的機械工程頗有研究，但是對于新時期的信息時代的知識確是很欠缺，他們也并沒有對新時代下的信息化元素進行深入的學習，而是對新時代下的信息化元素采取逃避的方式，在這一情況下，機械電子工程也不會得到發(fā)展，只會處在滯后時期。
2.3機械電子工程的平穩(wěn)發(fā)展時期
在經(jīng)過一段時間的滯后發(fā)展時期之后，很多研究機械電子工程的科學家都覺醒了，他們在尋求一種進步，而要使機械電子工程得到長足的發(fā)展，研究機械電子工程的科學家們就必須加強對傳統(tǒng)的機械工程的研究力度和對新時代下的信息化元素進行深入的學習。研究機械電子工程的科學家們的覺醒使得機械電子工程在新時期下得到平穩(wěn)的發(fā)展。
3機械電子工程的應用
隨著社會的進步，人們對機械電子工程的研究力度不斷地加深，機械電子工程的應用領域不斷地擴大，對于傳統(tǒng)的機械工程來說，它的應用領域受到了極大的限制，傳統(tǒng)的機械工程僅僅只是應用在一些比較低級的和要求不是很高的基礎領域，而隨著時代的進步，這些比較低級的和要求不是很高的基礎領域會逐步地淘汰，機械電子工程將會取代傳統(tǒng)的機械工程，它的應用領域正好可以彌補傳統(tǒng)的機械工程的不足，機械電子工程的應用領域不是一些比較低級的和要求不是很高的基礎領域，而是經(jīng)過改造的比較低級的和要求不是很高的基礎領域和一些比較高級的領域。隨著時代的發(fā)展以及人們對機械電子工程的研究力度不斷地加深，機械電子工程的應用領域?qū)鼜V更大。
前言：在現(xiàn)在的經(jīng)濟社會情況下，更多的人越來越關注機械電子工程的發(fā)展，這不僅僅是國家重視的話題，同時和我們每個家庭每個人也是密不可分的，在飛速發(fā)展生活節(jié)奏日益提高的今天，機械電子類產(chǎn)品的更新也對生活的影響起著重大意義，它不僅僅是需要研究的一門學科，也是支撐現(xiàn)代人精神力量的動力，所以，我們有必要意識到機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，我國的經(jīng)濟趨勢也將會隨著機械電子工程的深入研究而突飛猛進。
1.機械電子工程的概述
1.1機械電子工程的產(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，同時一個新型產(chǎn)業(yè)也隨之誕生――機械電子工程。它從最初的產(chǎn)生到后來的不斷進步發(fā)展是一連串復雜而多變的過程。它的前身是機械工業(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，對機械的需求的也隨之不斷提高，電子計算機產(chǎn)品的問世，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)、生活活動主要是依靠手工機械完成。但是社會在進步，人們的生活模式在改變，舊有的生產(chǎn)方式難以跟上社會發(fā)展的腳步，必須要舍棄原有的手工機械的生產(chǎn)方式，在信息技術的推動下，將信息技術用于機械行業(yè)中，這從根本上推動了機械電子工程的發(fā)展。顯而易見，機械電子化離不開信息技術，因為有了信息技術，機械電子技術才得以誕生。
1.2機械電子工程介紹
機械電子工程是一項涵蓋各類科學的技術，其核心專業(yè)是機械電子，同時要結(jié)合信息技術、網(wǎng)絡、智能化的相關知識，各類學科相互交叉形成的一類科學，這些學科的理論在機械電子工程中得到了廣泛的應用。總體來說，機械電子工程包括計算機技術、網(wǎng)絡技術等，機械電子工程實現(xiàn)了技術的多元化和技術的融合，其在使用的過程中必須借助其他學科。在對機械電子工程進行設計時，必須要將計算機技術與網(wǎng)絡技術以及機械相關的技術融合，將機械中不同的元件組合，完善設計。機械電子工程在設計時運用的知識比較復雜，但是設計比較簡單，結(jié)構不復雜，而且具有較好的性能。機械電子工程投入生產(chǎn)時的效率高，外形小巧，從而取代了傳統(tǒng)的機械。
1.3機械電子工程的特點
機械電子工程和傳統(tǒng)的機械工程有著明顯的區(qū)別，它具有以下幾個特點：
第一，電子信息技術的融合。計算機信息技術被應用于機械電子工程的每個環(huán)節(jié)，它不僅體現(xiàn)在機械的內(nèi)在結(jié)構上，外觀設計也有充分的體現(xiàn)，使得機械從里到外都散發(fā)著時代的氣息。在機械設計方面融入了許多新鮮元素，它不再簡單的機械工程，而是引入了多項技術、多種元素的機械設計，讓其能更好地滿足時代的需要，促進社會主義經(jīng)濟建設更快的發(fā)展。
第二，產(chǎn)品設計簡單，使用方便。與傳統(tǒng)機械相比，機械電子工程在產(chǎn)品設計方面，要求更為苛刻和嚴格，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。對產(chǎn)品之所以要強調(diào)創(chuàng)新和可操作性主要是為了能夠跟上時展的步伐，也為了能更有利于用戶的使用，滿足實際需要，對此引來了社會眾多消費者的注意。要做到這兩點，也絕非易事，對機械師也有了更高的要求。設計者在做產(chǎn)品設計時，要做到兩點，一是產(chǎn)品的實用性，二是產(chǎn)品的可接受性，只有做到這兩點，該產(chǎn)品才會有市場。除此之外，設計的創(chuàng)新對機械行業(yè)的發(fā)展也具有巨大的作用，一些傳統(tǒng)的機械設計時代淘汰的一個主要原因就是技術缺乏創(chuàng)新，設計太過簡單，不具有可操作性，想要的功能根本體現(xiàn)不出來。同時，有不少機械師對機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)新設計理念，從而從本質(zhì)上推動機械設計的發(fā)展，減少或杜絕機械事故的發(fā)生。
2.機械電子工程的應用
隨著社會需求的不斷增加，對機械電子工程的要求也越來越高，從而對其的研究也在不斷地深入，其應用領域也在不斷增多。傳統(tǒng)機械工程受其技術所限，它所應用的領域為有限，大多集中一些基礎領域，這些領域?qū)夹g的要求不太高，或者比較低端。但是，隨著技術的發(fā)展與進步，這些基礎領域在被淘汰，并逐漸消失。這個過程中，機械電子工程以其技術上的優(yōu)勢，不斷地將傳統(tǒng)機械工程取代，它的使用范圍對傳統(tǒng)機械工程的缺陷來說恰好是一個很好補充。機械電子工程的應用領域極廣，不似于傳統(tǒng)機械工程，只用于那些對技術要求不高的基礎領域，它主要應用于改造后的基礎領域，和相對比較高級的領域。隨著人們對機械電子工程了解的越來越多，研究越來越深入，它所能應用的領域必將越來越多，越來越廣。
3.機械電子技術發(fā)展與創(chuàng)新
3.1設計思想的發(fā)展
計算機信息技術最初應用于機械電子工程中，其主要目的就是提高機械的原有性能，并能讓其變得更加小巧，不那么笨拙，它的做法也非常的簡單，就是將機器中的某些機械部件用電子部件來替換。到了20世紀九十年代，機械電子系統(tǒng)的設計理念發(fā)生了巨大的改變，不再是簡單地“替換”，而是開始注重系統(tǒng)的整體優(yōu)化以及智能化。它的設計思想經(jīng)歷了四個過程，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是，現(xiàn)在的設計思想與原有的設計思想并不沖突，我們并沒有拋棄原來的設計理念。
3.2與其他前沿技術的結(jié)合
3.2.1面向現(xiàn)代醫(yī)學
現(xiàn)代醫(yī)學的發(fā)展離不開機械電子系統(tǒng)，各類醫(yī)學診斷、治療的先進的醫(yī)學儀器設備都離不開機械電子系統(tǒng)。比如現(xiàn)在大型醫(yī)院都備有的CT、NMR等。另外，利用機械電子科技開發(fā)出的智能機器人，也可以應用到精密的手術中去。機械電子系統(tǒng)還可以實現(xiàn)互聯(lián)網(wǎng)的遠程監(jiān)控設計，讓外地的醫(yī)生進行遠程操控手術。
3.2.2面向現(xiàn)代生物技術
現(xiàn)代生物技術的研究對象十分廣泛，大到各類植物、動物、微生物，小到各種生物組織細胞、生物分子和基因問題都是它的研究范圍。在研究過程中，不可避免的要繪制各種基因圖譜、制造各種生物芯片、進行修補、注入、分離基因等工作。而這些工作的進行毫無例外都需要各類機械電子儀器的輔助才能進行。另外，現(xiàn)代人類進行各種嚴酷環(huán)境例如深水、嚴寒、外太空等的科學探測，由于人類本身不能長期在此環(huán)境下生存，都需要借助機械電子裝置和智能儀器的幫助來完成諸如定期自動傳輸數(shù)據(jù)、自動檢測及故障處理等任務。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轉(zhuǎn)，他們龐大的系統(tǒng)需要各種機械電子裝置的精密配合才能完成發(fā)射、運行、返航等重要任務。
4.結(jié)語
隨著社會的不斷發(fā)展，科技的不斷進步，機械電子工程已經(jīng)不僅僅是一門科學的研究，它越來越多的應用于社會的各個領域。隨著我們對這門科學的重視程度的逐漸加深，對機械電子工程研究的投入就越多，對機械電子工程的研究也就越加深廣。它的發(fā)展越迅速，應用的領域越寬廣，對我們生產(chǎn)生活的影響也就越深入。為了讓其更好的服務人類的生活，我們需要投入更多的精力進行機械電子工程的發(fā)展研究。
參考文獻：
[1]潘雍，傅明星，于晨.機械電子工程綜述[J].機電工程，2014，05：553-558.
0引言
隨著我國科學技術的不斷發(fā)展，各行各業(yè)針對機械電子產(chǎn)品需求量正在不斷提升，同時，人們還希望機械電子產(chǎn)品能夠具備智能化且自動化的多元化特點，從而滿足于社會發(fā)展需求。把智能控制工程應用于機械電子工程當中，是未來我國發(fā)展的必然趨勢，不僅能有效提升機械電子產(chǎn)品的生產(chǎn)效率，還能有效降低機械電子產(chǎn)品的生產(chǎn)成本，在一定層次上有效提升了機械電子產(chǎn)品的可操作性和實用性，進一步促進了企業(yè)實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。
1智能控制工程的相關概念
智能控制工程的外文名稱是“Intelligentengineering”，在智能控制工程當中包含多樣化的智能系統(tǒng)、集計算機理念和信息技術理論相結(jié)合的工程，具有著系統(tǒng)性、多樣性以及可操作性等特點。隨著我國社會經(jīng)濟的飛速發(fā)展，在當前社會發(fā)展背景下，有很多科學技術都被逐漸研發(fā)出來，并且還應用于機械電子工程中，不僅在一定層次上有效提升了機械電子系統(tǒng)的使用效率，更是確保機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，促使人們針對機械電子產(chǎn)品性能要求也越來越高，所以，這就需要機械電子系統(tǒng)當中的每一個部件都能得到有效整改，從而為我國企業(yè)發(fā)展奠定良好基礎[1]。
2機械電子工程的相關概念
機械電子工程外文名稱是“MechatronicEngineering”，是屬于機械工程演變而來的機械電子工程，最初的機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題，但是隨著電子技術的不斷發(fā)展，把電子技術應用在機械工程中，在一定層次上有效提升了機械工程的生產(chǎn)效率。現(xiàn)如今，合理運用機械電子工程的方式開展生產(chǎn)活動，能夠有效滿足各個行業(yè)的發(fā)展需求，而且相比較傳統(tǒng)的機械工程而言，機械電子工程主要是運用機械設備為核心，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，進一步促進電子技術的發(fā)展。
3智能控制工程在機械電子工程中的應用
將從集成自動控制的應用、神經(jīng)網(wǎng)絡控制系統(tǒng)以及預測控制技術的應用等方面，針對智能控制工程在機械電子工程中的應用方式，展開較為深入的分析。
3.1集成自動控制的應用
在機械電子工程當中應用最為廣泛的一項智能控制技術就是集成自動控制技術，并且該技術還是在信息技術基礎之上發(fā)展而來，針對信息技術實現(xiàn)創(chuàng)新和優(yōu)化，能有效完善機械電子工程的控制系統(tǒng)。在機械電子工程當中有效運用集成自動化，還能針對生產(chǎn)過程中的機械電子設備實現(xiàn)統(tǒng)一管理與控制，進而發(fā)揮出每一臺電子設備的優(yōu)勢，促使各種設備都能實現(xiàn)一同發(fā)展，提升每臺電子設備的生產(chǎn)效率和生產(chǎn)質(zhì)量。現(xiàn)如今，集成自動控制技術還可以在運行的過程當中有效整合各種設備的運行情況和生產(chǎn)信息等，從而針對收集到的信息運用有效的控制方式，最終實現(xiàn)多臺電子設備的集成控制。隨著我國科學技術的不斷發(fā)展，促使原有集成自動控制系統(tǒng)正在向著柔性自動控制的集成控制系統(tǒng)發(fā)展，能夠在實際工作當中更加高效的完成產(chǎn)品生產(chǎn)與制造。
3.2神經(jīng)網(wǎng)絡控制系統(tǒng)
所謂“神經(jīng)網(wǎng)絡控制系統(tǒng)”主要是根據(jù)人類的神經(jīng)系統(tǒng)進行模范創(chuàng)設，由于人類神經(jīng)系統(tǒng)當中存有很多神經(jīng)元，而人類的大腦可以針對這些神經(jīng)元進行有效控制，甚至還可以針對全身實現(xiàn)有效控制。由此，神經(jīng)網(wǎng)絡控制系統(tǒng)也是根據(jù)這一理念演變而來，雖然神經(jīng)網(wǎng)絡控制系統(tǒng)沒有人大腦中的神經(jīng)元較多，但是也能在一定層次上實現(xiàn)智能操控系統(tǒng)，將通過構建完善的神經(jīng)網(wǎng)絡控制系統(tǒng)，從而針對某一區(qū)域的機械電子設備實現(xiàn)有效控制，以此來有效降低人工勞動量，提升控制效率。神經(jīng)網(wǎng)絡控制終端能夠針對每一個神經(jīng)元都進行一同控制和處理，然后在把已經(jīng)處理過的信息及時反饋給神經(jīng)元，在由神經(jīng)元進行分配每一個機械電子設備應當完成的工作。例如：根據(jù)目前數(shù)控設備的工作現(xiàn)狀來看，大部分數(shù)控設備都是由人工控制進行完成相關操作內(nèi)容，在實際工作中缺乏信息識別和處理等功能，但是在該設備中加入神經(jīng)網(wǎng)絡控制系統(tǒng)之后，相關人員只需要在工作中整改系統(tǒng)運行參數(shù)，就可以針對整個生產(chǎn)流程加以控制，同時，也不會在運行的過程當中受到人為因素的干擾[2]。
3.3預測控制技術的應用
中圖分類號TP391 文獻標識碼A 文章編號 1674-6708（2012）58-0114-02
0 引言
傳統(tǒng)的機械工程一般分為兩大類，包括動力和制造。制造類工程包括機械加工、毛坯制造和裝配等生產(chǎn)過程，而動力類工程包括各式發(fā)電機。電子工程與傳統(tǒng)的機械工程相比來言是較新的學科，兩者于上世紀逐漸結(jié)合在一起。最初，電子工程與機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，隨著科學技術的不斷向前推動，傳統(tǒng)的機械工程與現(xiàn)代的電子工程通過信息技術有機的結(jié)合起來，形成了現(xiàn)在的機械電子工程學科。隨著人工智能技術的不斷發(fā)展，機械電子工程由傳統(tǒng)的能量連接、動能連接逐步發(fā)展為信息連接，使得機械電子工程具有了一定的人工智能。傳統(tǒng)的機械電子工程通過現(xiàn)代的科學技術進入到一個新的發(fā)展領域，同時，人工智能技術伴隨著機械電子工程的日益復雜，也得到了長足的發(fā)展。
1 機械電子工程
1.1 機械電子工程的發(fā)展史
20世紀是科學發(fā)展最輝煌的時期，各類學科相互滲透、相輔相成，機械電子工程學科也在這一時期應運而生，它是由機械工程與電子工程、信息工程、智能技術、管理技術相結(jié)合而成的新的理論體系和發(fā)展領域。隨著科學技術的不斷發(fā)展，機械電子工程也變的日益復雜。
機械電子工程的發(fā)展可以分為3個階段：第一階段是以手工加工為主要生產(chǎn)力的萌芽階段，這一時期生產(chǎn)力低下，人力資源的匱乏嚴重制約了生產(chǎn)力的發(fā)展，科學家們不得不窮極思變，引導了機械工業(yè)的發(fā)展。第二階段則是以流水線生產(chǎn)為標志的標準件生產(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)，但是由于對標準件的要求較高，導致生產(chǎn)缺乏靈活性，不能適應不斷變化的社會需求。第三階段就是現(xiàn)在我們常見的現(xiàn)代機械電子產(chǎn)業(yè)階段，現(xiàn)代社會生活節(jié)奏快，亟需靈活性強、適應性強、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，可以在加工自動化的基礎之上實現(xiàn)物料流和信息流的自動化。
1.2 機械電子工程的特點
機械電子工程是機械工程與電子技術的有效結(jié)合，兩者之間不僅有物理上的動力連結(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械電子信息的計算機系統(tǒng)。機械電子工程與傳統(tǒng)的機械工程相比具有其獨特的特點：
1）設計上的不同。機械電子工程并非是一門獨立學科，而是一種包含有各類學科精華的綜合性學科。在設計時，以機械工程、電子工程和計算機技術為核心的機械電子工程會依據(jù)系統(tǒng)配置和目標的不同結(jié)合其他技術，如：管理技術、生產(chǎn)加工技術、制造技術等。工程師在設計時將利用自頂向下的策略使得各模塊緊密結(jié)合，以完成設計；2）產(chǎn)品特征不同。機械電子產(chǎn)品的結(jié)構相對簡單，沒有過多的運動部件或元件。它的內(nèi)部結(jié)構極為復雜，但卻縮小了物理體積，拋棄了傳統(tǒng)的笨重型機械面貌，但卻提高了產(chǎn)品性能。
機械電子工程的未來屬于那些懂得運用各種先進的科學技術優(yōu)化機械工程與電子技術之間聯(lián)系的人，在實際應用當中，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、計算機科學、神經(jīng)生理學、心理學、語言學、哲學等多門學科的交叉學科，是21世紀最偉大的三大學科之一。尼爾遜教授將人工智能定義為：人工智能是關于怎樣表示知識和怎樣獲得知識并使用知識的科學。溫斯頓教授則認為：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。至今為止，人工智能仍沒有一個統(tǒng)一的定義，筆者認為，人工智能是研究通過計算機延伸、擴展、模擬人的智能的一門科學技術。
2.2 人工智能的發(fā)展史
2.2.1 萌芽階段
17世紀的法國科學家B.Pascal發(fā)明了世界上第一部能進行機械加法的計算器轟動世界，從此之后，世界各國的科學家們開始熱衷于完善這一計算器，直到馮諾依曼發(fā)明第一臺計算機。人工智能在這一時期發(fā)展緩慢，但是卻積累了豐富的實踐經(jīng)驗，為下一階段的發(fā)展奠定了堅實的基礎。
2.2.2 第一個發(fā)展階段
在1956年舉辦的“侃談會”上，美國人第一次使用了“人工智能”這一術語，從而引領了人工智能第一個興旺發(fā)展時期。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，取得了一系列的科技成就，LISP語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科學研究就可以總結(jié)人類的邏輯思維方式并創(chuàng)造一個萬能的機器進行模仿。
2.2.3 挫折階段
60年代中至70年代初期，當人們深入研究人工智能的工作機理后卻發(fā)現(xiàn)，用機器模仿人類的思維是一件非常困難的事，許多科學發(fā)現(xiàn)并未逃離出簡單映射的方法，更無邏輯思維可言。但是，仍有許多科學家前赴后繼的進行著科學創(chuàng)新，在自然語言理解、計算機視覺、機器人、專家系統(tǒng)等方面取得了卓爾有效的成就。1972年，法國科學家發(fā)現(xiàn)了Prolog語言，成為繼LISP語言之后的最主要的人工智能語言。
2.2.4 第二個發(fā)展階段
以1977年第五屆國際人工智能聯(lián)合會議為轉(zhuǎn)折點，人工智能進入到以知識為基礎的發(fā)展階段，知識工程很快滲透于人工智能的各個領域，并促使人工智能走向?qū)嶋H應用。不久之后，人工智能在商業(yè)化道路上取得了卓越的成就，展示出了頑強的生命力與廣闊的應用前景，在不確定推理、分布式人工智能、常識性知識表示方式等關鍵性技術問題和專家系統(tǒng)、計算機視覺、自然語言理解、智能機器人等實際應用問題上取得了長足的發(fā)展。
2.2.5 平穩(wěn)發(fā)展階段
由于國際互聯(lián)網(wǎng)技術的普及，人工智能逐漸由單個主體向分布式主體方向發(fā)展，直到今天，人工智能已經(jīng)演變的復雜而實用，可以面向多個智能主體的多個目標進行求解。
3 人工智能在機械電子工程中的應用
物質(zhì)和信息是人類社會發(fā)展的最根源的兩大因素，在人類社會初期，由于生產(chǎn)力水平低，人類社會以物質(zhì)為首要基礎，僅靠“結(jié)繩記事”的方法傳遞信息，但隨著社會生產(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)絡的普及給信息傳遞帶來了新的生命，人類進入到了信息社會，而信息社會的發(fā)展離不開人工智能技術的發(fā)展。不論是模型的建立與控制，還是故障診斷，人工智能在機械電子工程當中都起著處理信息的作用。
由于機械電子系統(tǒng)與生俱來的不穩(wěn)定性，描述機械電子系統(tǒng)的輸入與輸出關系就變得困難重重，傳統(tǒng)上的描述方法有以下幾種：1）推導數(shù)學方程的方法；2）建設規(guī)則庫的方法；3）學習并生成知識的方法。傳統(tǒng)的解析數(shù)學的方法嚴密、精確，但是只能適用于相對簡單的系統(tǒng)，如線性定常系統(tǒng)，對于那些復雜的系統(tǒng)由于無法給出數(shù)學解析式，就只能通過操作來完成。現(xiàn)代社會所需求的系統(tǒng)日益復雜，經(jīng)常會同時處理幾種不同類型的信息，如傳感器所傳遞的數(shù)字信息和專家的語言信息。由于人工智能處理信息時的不確定性、復雜性，以知識為基礎的人工智能信息處理方式成為解析數(shù)學方式的替代手段。
通過人工智能建立的系統(tǒng)一般使用兩類方法：神經(jīng)網(wǎng)絡系統(tǒng)和模糊推理系統(tǒng)。神經(jīng)網(wǎng)絡系統(tǒng)可以模擬人腦的結(jié)構，分析數(shù)字信號并給出參考數(shù)值；而模糊推理系統(tǒng)是通過模擬人腦的功能來分析語言信號。兩者在處理輸入輸出的關系上有相同之處也有不同之處，相同之處是：兩者都通過網(wǎng)絡結(jié)構的形式以任意精度逼近一個連續(xù)函數(shù)；不同之處是：神經(jīng)網(wǎng)絡系統(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)絡系統(tǒng)運用點到點的映射方式，而模糊推理系統(tǒng)運用域到域的映射方式；神經(jīng)網(wǎng)絡系統(tǒng)以分布式的方式儲存信息，而模糊推理系統(tǒng)則以規(guī)則的方式儲存信息；神經(jīng)網(wǎng)絡系統(tǒng)輸入時由于每個神經(jīng)元之間都有固定聯(lián)系，計算量大，而模糊推理系統(tǒng)由于連接不固定，計算量較小；神經(jīng)網(wǎng)絡系統(tǒng)輸入輸出時精度較高，呈光滑曲面，而模糊推理系統(tǒng)精度較低，呈臺階狀。
隨著社會的不斷發(fā)展，單純的一種人工智能方法已經(jīng)不能滿足日益增長的社會需要，許多科學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)絡系統(tǒng)與模糊推理系統(tǒng)相結(jié)合的方法，取長補短，以獲得更全面的描述方式，模糊神經(jīng)網(wǎng)絡系統(tǒng)便是一成功范例。模糊神經(jīng)網(wǎng)絡系統(tǒng)做到了兩者功能的最大融合，使信息在網(wǎng)絡各層當中找到一個最適合的完全表達空間。邏輯推理規(guī)則能夠?qū)υ鰪姽?jié)點函數(shù)，為神經(jīng)網(wǎng)絡系統(tǒng)提供函數(shù)連結(jié)，使兩者的功能達到最大化。
4 結(jié)論
科學的不斷發(fā)展帶來的不僅是學科的高度細化、深化，而且是學科間的高度融合。人工智能就是各學科交叉與綜合之后的結(jié)果，秉承這一天性，人工智能與機械電子工程自然的進行了完美融合，這一全新領域的發(fā)展必將引領世界潮流，促進生產(chǎn)力的飛速發(fā)展。
參考文獻
[1]傅麗凌.楊平.機械專業(yè)綜合型試驗平臺的建設[J].電子科技大學學報社科版，2005，7（增刊）.
[2]陳慶霞.人工智能研究綱領的發(fā)展歷程和前景[J].科技信息，2009，33.
傳統(tǒng)的機械工程和機械電子工程之間有著非常大的差異，機械電子工程不僅是電子技術和機械工程結(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，與此同時，還將電子技術和機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，正是因為添加的信息，才機械電子工程逐漸的轉(zhuǎn)變?yōu)橹悄芑臋C械電子工程。
一、概述
1、人工智能。人工智能是在信息技術的背景下誕生的一種具有綜合性的學科，它不僅具有信息技術和計算機技術的基礎功能，還能夠?qū)⑵浣Y(jié)合各種機械設備、電子設備等的操控進行功能的發(fā)揮，從而實現(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，其發(fā)展的速度非常的慢，但正是因為其發(fā)展的速度慢，才使得其經(jīng)驗越來越豐富，使得為未來的人工智能的發(fā)展等奠定了非常堅實的基礎，以及為技術革新做好了準備。
2、機械電子工程。它是機械工程和電子技術兩者相結(jié)合的綜合性的學科，因為它與電子、機械和信息技術等方面有著密切的關系，所以，機械電子工程的應用領域基本上也是電子、機械和信息技術等方面。而且現(xiàn)在的機械電子工程中，將每一個功能都形成了其自己的模塊并發(fā)揮其作用。簡單來說，現(xiàn)在人們所需求的機械電子產(chǎn)品的內(nèi)部結(jié)構不需要非常的復雜，是需要其具有多元化的產(chǎn)品功能即可。
二、機械電子工程與人工智能的關系
1、人工智能應用的差異性。人工智能的應用主要體現(xiàn)在機械電子工程的網(wǎng)絡系統(tǒng)上，著就決定了人工智能是無法通過一般的應用方式實現(xiàn)應用的，只有通過網(wǎng)絡系統(tǒng)進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，當機械電子工程中的數(shù)據(jù)分析等出現(xiàn)問題時，人工智能的控制也會受到一定程度的影響，再加上人工智能技術是建立在機械電子工程上的，其網(wǎng)絡系統(tǒng)會發(fā)生崩潰，直接導致電子工程的功能發(fā)揮受到影響，所以，人工智能在機械電子工程中的應用是具有差異性的。
2、綜合性的補充。機械電子工程本身就將機械、電子和信息技術結(jié)合在一起并且將其分為單獨的模塊，因此，機械電子工程的功能具有固定的特點。所以，要想實現(xiàn)機械電子設備的綜合，就必須要將人工智能技術的綜合發(fā)揮出來，讓其對機械電子工程的綜合起到輔助的作用。目前，我國已經(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)絡中對人體的神經(jīng)模仿，也促使了人工智能的水平發(fā)展到了更高的一個層面，將這兩種人工智能的模式適當?shù)倪\用到機械電子工程的控制中，才能夠?qū)⑵鋵δK的控制的完整充分的發(fā)揮出來，實現(xiàn)機械電子工程和人工智能的完美融合。
3、不穩(wěn)定性。機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)定性會對機械電子工程的設備功能產(chǎn)生非常直接的影響。如果說使用傳統(tǒng)的方式對其進行調(diào)整或者控制，是沒有辦法將其每一項系統(tǒng)進行準確的精準的控制的。由此可見，機械電子工程的不穩(wěn)定性會對其設備的作用發(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進行補充，因為人工智能對各種數(shù)據(jù)有著非常高效和準確的處理技術，因此，機械電子工程能夠通過人工智能技術來將其不穩(wěn)定性進行補充改善。
4、精度控制，機械電子這一類的工程對數(shù)據(jù)等的控制都具有精確化的特點，但是，當這個系統(tǒng)功能實現(xiàn)的時候，要對系統(tǒng)功能中的數(shù)據(jù)進行合理的調(diào)整才能夠在保證整個體統(tǒng)的穩(wěn)定運行的前提下，滿足客觀數(shù)據(jù)的變化要求，以及其系統(tǒng)進度控制能夠能加的準確。所以，當機械電子工程無法通過自身的處理來滿足這種需求時，就需要依靠人工智能的神經(jīng)模式來對系統(tǒng)進度進行控制，并且實現(xiàn)和滿足這種需求。
總結(jié)：機械電子工程的產(chǎn)物在人類的日常生活中已被廣泛的使用了，但是，科學技術在不斷的發(fā)展，使人工智能化的物品的需求量也越來越高，因此，我國將人工智能技術和機械電子工程兩者進行了結(jié)合，通過人工智能技術的影響，機械電子工程再一次得到了快速的發(fā)展，雖然說，現(xiàn)階段其本身的技術水平還不夠高，但其本身存在的某些缺陷和問題都通過人工智能的技術得到了補充和改善，從而保證了機械電子工程的功能能夠更充分的發(fā)揮出來，并且還將其功能進行了完善和強大，使得我國機械電子工程的發(fā)展越來越好。
參 考 文 獻
[1]鄭福奎. 機械電子工程與人工智能的關系探究[J]. 科技創(chuàng)業(yè)家，2012，22：108.
[2]余秋蘭. 淺談機械電子工程與人工智能的關系[J]. 山東工業(yè)技術，2015，18：143.
機械電子工程是一項涵蓋各類科學的技術，其核心專業(yè)是機械電子，同時要結(jié)合信息技術、網(wǎng)絡、智能化的相關知識，各類學科相互交叉形成的一類科學，這些學科的理論在機械電子工程中得到了廣泛的應用。總體來說，機械電子工程包括計算機技術、網(wǎng)絡技術等，機械電子工程實現(xiàn)了技術的多元化和技術的融合，其在使用的過程中必須借助其他學科。在對機械電子工程進行設計時，必須要將計算機技術與網(wǎng)絡技術以及機械相關的技術融合，將機械中不同的元件組合，完善設計。機械電子工程在設計時運用的知識比較復雜，但是設計比較簡單，結(jié)構不復雜，而且具有較好的性能。機械電子工程投入生產(chǎn)時的效率高，夕卜形小巧，從而取代了傳統(tǒng)的機械。
2人工智能介紹
人工智能技術是在計算機技術發(fā)展的前提下得到應用的，其通過對計算機技術的分析，從而對計算機技術的功能進行進一步的完善而實現(xiàn)的智能化的技術，智能技術在機械電子工程中應用時，主要實現(xiàn)了對機械工程的自動化控制，人工智能在機械電子工程中應用不僅僅采用計算機技術，同時還要結(jié)合信息技術、心理學、語言學等知識。人工智能技術的發(fā)展經(jīng)歷了幾個階段，在人工智能技術發(fā)展的初始階段，人工智能主要實現(xiàn)了自動翻譯、自動推理，而后，人工智能技術進入了其停滯階段，這時人工智能技術主要是以計算機視覺技術、對語言的理解、系統(tǒng)的研發(fā)和機器人設計等方面得到了廣泛的應用。人工智能技術進入發(fā)展的第二個階段后，其主要應用的領域是知識工程，知識工程促進了商業(yè)化的進程，在這個階段，人工智能技術主要進行推理以及機器人中得到了廣泛的應用。隨后，人工智能技術進入了平穩(wěn)發(fā)展時期，在這個階段，人工智能技術朝著分布式的方向發(fā)展，其發(fā)展的形式比較簡單。
3人工智能技術在機械電子工程中的使用
現(xiàn)在，隨著我國信息技術的廣泛應用，在機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械進行故障的診斷，在機械電子工程投入使用后，機械工程本身的穩(wěn)定性比較差，導致機械工程在使用的過程中會出現(xiàn)復雜的關系，如機械在進行輸入或者輸出時，如果不能建立合適的模型，就會導致輸出困難。
在使用傳統(tǒng)的機械進行生產(chǎn)時，信息系統(tǒng)的精確度比較高，如果系統(tǒng)出現(xiàn)了故障，不能正常的進行輸入和輸出工作，就會導致一系列的操作不能正常完成，但是，將人工智能技術在機械電子工程中使用，能夠?qū)C械設備進行自動化的控制，能夠通過模糊的推理對系統(tǒng)進行操作，模糊推理主要是對人腦的模擬，從而分析系統(tǒng)發(fā)出的信號，在機械電子工程中，主要是通過對人腦結(jié)構的分析從而確定數(shù)字信號，實現(xiàn)對數(shù)字信號的分析，從而確定信號的參考值。
0引言
2010年6月，教育部正式啟動了“卓越工程師培養(yǎng)計劃”，旨在培養(yǎng)和造就一大批創(chuàng)新能力強、適應經(jīng)濟社會發(fā)展需要的高質(zhì)量各類型工程的技術人才，以適應國家經(jīng)濟形勢發(fā)展的需要。該計劃的實施對于我國“高等教育根據(jù)社會經(jīng)濟發(fā)展形勢來調(diào)整人才培養(yǎng)方式，提高人才培養(yǎng)質(zhì)量，推動高等教育與教學改革，增強畢業(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)實意義”。眾所周知，機械工程專業(yè)屬于工科范疇。傳統(tǒng)的機械工程在向現(xiàn)代化機械工程轉(zhuǎn)變的大背景下，我國的機械工程類產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展必然急需大批量的高素質(zhì)的卓越型機械類的工程師。而我國傳統(tǒng)的機械類工程科技人才的培養(yǎng)往往與社會需求相脫節(jié)，無論是人才的培養(yǎng)模式或方式，還是成長環(huán)境都不能很好地適應當下社會發(fā)展對工程類人才提出的高標準的要求和需求。這也迫使各大高校在國家實施卓越計劃為契機的大背景下，必須深化學科專業(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)大學是江蘇省
“卓越計劃”高校之一，學校根據(jù)國家《卓越工程師教育培養(yǎng)計劃通用標準》，結(jié)合學校特色和人才培養(yǎng)定位，制定了全面的教育培養(yǎng)計劃方案，以推進人才培養(yǎng)模式改革，提升工程技術人才培養(yǎng)水平。機械電子工程學院自1958年招收的首屆機械類本科生以來，至今已經(jīng)有近60年的發(fā)展歷史，多年來為國家農(nóng)林機械類行業(yè)培養(yǎng)和輸送了一大批優(yōu)秀人才。現(xiàn)有機械工程一級學科博士后科研流動站、機械工程一級學科博士點、機械工程一級學科碩士點；機械制造及其自動化、機械電子工程、機械設計及理論、林業(yè)機械工程等多個二級學科博士點；機械制造及其自動化、機械電子工程、機械設計及理論、車輛工程、檢測技術與自動化裝置、農(nóng)業(yè)機械化工程、控制理論與控制工程等7個二級學科碩士點；機械工程、控制工程等2個工程碩士專業(yè)學位點，農(nóng)業(yè)機械化農(nóng)業(yè)推廣碩士專業(yè)學位點。隨著國家改革開放的不斷深入，尤其是現(xiàn)在已進入到改革深水區(qū)，高校必須面向市場辦學，這將會對傳統(tǒng)辦學的理念和培養(yǎng)人才的模式需求帶來了更高的要求。但就學院機械工程專業(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，即只注重基礎理論知識的灌輸，不重視學生的實踐能力和創(chuàng)新能力的培養(yǎng)。根據(jù)學院近5年的本科生就業(yè)去向統(tǒng)計分析，機械工程專業(yè)每年基本招生8個班左右的學生，就業(yè)率居學校各專業(yè)的前列，但是有近五分之一的畢業(yè)生并沒有從事與本專業(yè)相關領域的工作。進入機械工程專業(yè)及相關專業(yè)領域的工作的畢業(yè)生，企業(yè)雖認可機械工程的專業(yè)的人才培養(yǎng)質(zhì)量，但其存在的創(chuàng)新能力不強、動手能力差及吃苦耐勞精神不足等問題，更不能很好地適應行業(yè)對專業(yè)技術人才的要求不容忽視，必須引起學校的高度重視。“卓越人才計劃”是一個系統(tǒng)的高等教育人才培養(yǎng)計劃，不僅具有獨特的指導思想、基本原則和實施內(nèi)容，也在組織實施上有著與眾不同的明確規(guī)定。國內(nèi)工程教育界人士經(jīng)過大量研究，提出其具有三個特點：一是行業(yè)企業(yè)深度參與培養(yǎng)過程；二是學校按照行業(yè)標準和通用標準培養(yǎng)工程人才；三是強化培養(yǎng)學生的工程實踐能力和創(chuàng)新能力。筆者本次就以南京林業(yè)大學機械電子工程學院在相應工作中的思路和做法進行分析。
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，建立卓越工程師培養(yǎng)實踐基地
2014年11月至今，機械電子工程學院通過走訪校友，多渠道調(diào)研與宣傳等方式對有意報名參加校企合作意向的企業(yè)單位進行面試與篩選，確定出鎮(zhèn)江中福馬機械有限公司、蘇州蘇福馬機械有限公司、泰州林海集團、南京樂鷹商用廚房設備有限公司共4家公司簽訂了卓越工程師計劃實施的合作協(xié)議，作為機械電子工程學院首批卓越工程師培養(yǎng)計劃的實踐基地。這批實踐基地將作為學院今后的卓越工程師計劃的順利開展汲取豐富的理論與實踐經(jīng)驗，也為今后組建卓越工程師計劃的實驗班而培育。2014年11月與2015年11月，經(jīng)學院大四年級學生的申請報名參加卓越工程師計劃，專業(yè)老師與企業(yè)導師共同對學生進行一對一面試的雙向選拔，即確定了一名學生由企業(yè)與校內(nèi)兩位導師共同指導的培養(yǎng)模式，共選出16名大四年級的畢業(yè)班學生分作為首批加入卓越工程師計劃隊伍，趕赴企業(yè)進行畢業(yè)設計或畢業(yè)論文，經(jīng)過近一年的校企合作中的摸索與探索，在雙方指導老師的培養(yǎng)與學生自身努力下，這16名畢業(yè)生順利完成了畢業(yè)設計，且其完成的畢業(yè)設計論文質(zhì)量明顯要高于在校學生完成的質(zhì)量，緣由歸于這些學生在企業(yè)學習階段，能直接接觸到企業(yè)生產(chǎn)設計的一線，充分了解企業(yè)生產(chǎn)的規(guī)范與流程及企業(yè)文化，更好地將理論知識與實踐經(jīng)驗相結(jié)合，從而取得了優(yōu)異成績。
2.2強化校企深度合作，共同制定人才培養(yǎng)標準，促進校企合作雙贏
在確立作為機械工程專業(yè)卓越工程師計劃的企業(yè)過程中，學校與企業(yè)都需從各自最關心的問題角度出發(fā)，共同商議制定人才培養(yǎng)標準。因為產(chǎn)學研相結(jié)合是工程教育的一個重要特征，也是工程教育的一個本質(zhì)要求。學校從學生教育的角度及辦學理念出發(fā)，在校大學生的培養(yǎng)顯然缺乏實際工程案例，企業(yè)的先進技術裝備和生產(chǎn)工藝，要提高學生的實踐動手能力與解決實際生產(chǎn)過程中的問題就必然要去企業(yè)生產(chǎn)一線，為此，要實現(xiàn)工程教育的要求必然離不開企業(yè)的深度參與培養(yǎng)過程。企業(yè)從引進人才的角度來看，通過企業(yè)對學生培訓，致使其能夠適應企業(yè)的工作要求和考量，但這必然會增加企業(yè)的成本。因此，只有加強校企深度合作，才可以使機械工程專業(yè)人才的學校教育與企業(yè)的專業(yè)培訓對接起來，這對學校與企業(yè)來說是雙贏的結(jié)果。機械電子工程學院與上述提到的4家企業(yè)，在制定卓越工程師人才培養(yǎng)方案過程中就各自關切的問題均體現(xiàn)和表達出來，如學校通過企業(yè)對學生的培養(yǎng)的達標要求，企業(yè)需要學生完成的指標任務等進行詳細商討后在簽訂合作協(xié)議。
2.3強化卓越人才計劃學生的思想政治教育
在本次選拔出參加卓越工程師計劃的這批學生中，學校不僅僅關心關注他們在校期間的各方面的表現(xiàn)，更加注重和關心他們在企業(yè)實習期間的表現(xiàn)，通過校企雙方的相應指導老師對其加強思想教育，讓其感受到校企雙方的關心和關愛。機械電子工程學院在與企業(yè)制定卓越工程師培養(yǎng)計劃方案過程中也明確了這點，學院這邊配備相應學生的政治輔導員老師作為這批學生的思想政治教育的牽頭人，企業(yè)也專門配備一名指導老師作為學生的思想政治教育老師，學生在企業(yè)實習期間，通過校企雙方老師的定期溝通與交流時刻掌握學生的思想動態(tài)，對可能存在的些許問題及時加以引導與開導并加以教育，本批次的16名學生均很好地完成和遵守學校與企業(yè)為其制定的培養(yǎng)指標和政治要求，校企雙方的思想政治教育老師的配備為學生的成長與成才保駕護航。
3結(jié)論
“卓越工程師教育培養(yǎng)計劃”是工程教育滿足國家戰(zhàn)略需要，服務企業(yè)需求、創(chuàng)立校企聯(lián)合培養(yǎng)機制，以解決人才培養(yǎng)過程中校企脫節(jié)的重大教育改革項目，也是一項系統(tǒng)工程。機械電子工程學院為積極響應國家重大教育改革項目，即卓越人才教育的培養(yǎng)進行了探索，為今后學院組建卓越工程師計劃班的開展積累經(jīng)驗，從而也為構建校企合作的長效機制創(chuàng)立條件。
參考文獻：
[1]周吉林，翟華敏，彭斌.卓越林業(yè)工程師培養(yǎng)的實踐與思考[J].中國林業(yè)教育，2012（5）：1-4.
