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人工智能技術的本質范文1
關鍵詞:機械電子工程;人工智能技術;應用
中圖分類號:TP18 文獻標識碼:A
在現代經濟社會發展速度不嗉涌斕謀塵跋攏社會生產力水平明顯提高。對于我國而言,在工業機械工程發展過程中,現代電子技術的應用促進傳統機械工程逐步過渡至現代電子機械工程,而隨著計算機技術以及信息技術的蓬勃發展,機械工程開始呈現出智能化、自動化的發展方向。特別是人工智能技術發展以來,此項技術在機械電子工程領域中的應用日益廣泛,對提高生產力水平的意義同樣非常確切。本文即圍繞機械電子工程領域中人工智能技術的相關應用問題進行分析與探討,望能夠引起各方重視與關注。
一、人工智能的概述
人工智能是研究、開發用于模擬、延伸以及擴展人的智能的理論、方法、技術以及應用系統的全新學科。作為計算機科學的重要分支之一,人工智能技術所追求的是了解智能的本質,并研發出一種與人類智能高度相似的智能機器。從人工智能誕生以來,相關理論與應用技術不斷成熟,人工智能技術的應用范圍也明顯擴大??梢灶A見的是,未來人工智能技術下所帶來的一系列科技產品將成為人類智慧的“容器”。
二、人工智能技術的作用分析
人工智能技術的應用對意識結構的變化有非常重要的影響,使意識論研究領域明顯擴大。人工智能終端作為一種全新形態的機器設備進入人意識器官范疇中。人工智能技術下,除了能夠完成人腦的一部分意識活動以外,甚至在部分功能上較人腦有著更為明顯的優勢,如對信息進行處理,以及采取行動的速度,以及對動作和記憶的準確性等方面。除此以外,通過對人工智能技術的應用與發展,還為未來ICT等網絡技術的發展提供了方向與指導,包括云計算、深度學習、以及智能算法等在內的大規模網絡應用成為ICT產業重要的發展方向之一,深度學習作為人工智能研究領域中的重點關注對象之一,可通過構建模擬人腦進行分析學習的神經網絡的方式,促進互聯網領域的飛躍式發展。
三、機械電子工程及人工智能分析
1.機械電子工程特點
機械電子工程是將電子工程、機械工程以及自動化工程結合起來的綜合性學科,在機械電工工程中占據非常重要的地位。現階段機械電子工程主要具有以下幾個方面的特點:(1)機械電子產品結構相對簡單。機械電子產品構造復雜程度不高,產品占地面積有限,能夠改變傳統意義上機械電子產品占地面積大且外觀笨拙復雜的特點,對優化機械電子產品工作性能也有重要意義;(2)機械電子工程設計方案合理性高。在電子工程、機械工程以及自動化工程相互融合的背景下,設計人員能夠更為全面的決策設計方案,促進機械電子工程的不斷進步與發展。如,將機械電子工程技術與管理技術相結合,一來能夠促進機械電子工程在管理體制層面的發展革新,二來能夠促進機械電子技術在管理層面的發展進步,綜合價值突出。
2.人工智能特點
人工智能是研究、開發用于模擬、延伸以及擴展人的智能的理論、方法、技術以及應用系統的全新學科。作為計算機科學的重要分支之一,人工智能技術所追求的是了解智能的本質,并研發出一種與人類智能高度相似的智能機器,研究對象包括圖像識別、語言識別、機器人、自然語言處理以及專家系統等多個部分。人工智能技術的應用具有以下幾個方面的特點:(1)人工智能技術使人與人之間的溝通交流更加密切。人工智能技術作為高新科學技術,為大眾間的溝通交流提供了極大便利,實現與不同群體的溝通,在促進人類社會進步的同時還對人工智能技術的改革創新提供動力;(2)人工智能技術對促進經濟增長有重要意義。應用人工智能技術能夠促進社會消費,擴大國內市場需求,對實現經濟平穩健康發展有積極價值;(3)人工智能技術的應用有助于企業經濟目標的快速實現。人工智能技術大量應用會促進行業市場的擴大,吸引投資,提高企業經濟效益。
四、機械電子工程中人工智能應用
1.機械電子工程與人工智能的關系
不穩定性是機械電子工程普遍面臨的問題之一,該特點的存在導致機械電子工程系統信息輸入與信息輸出之間的關系難以準確地描述出來。由于建設規則庫方法、學習并生成知識描述法以及數學方式推導法這3種傳統機械電子工程系統描述方法在嚴密性與精確度方面存在一定的局限,因此往往難以滿足機械電子工程系統日益復雜的描述需求。但從信息處理的角度上來說,人工智能技術的應用及其與機械電子工程系統的融合對于解決系統不穩定性、不確定性以及復雜性問題有非常確切的優勢。從這一角度上來說,將人工智能技術與機械電子工程相結合已成為機械電子工程領域發展的必然方向與趨勢之一。
2.模糊系統及神經網絡系統
模糊系統的理論基礎與模糊集合,設計工具為模糊理論。模糊推理系統具有模糊信息的處理功能,在自動化控制、數字處理等諸多領域中得到了大量的應用,所取得的效果非常顯著。模糊推理系統創建模擬人腦的相關功能,并分析語言信號,在網絡結構的依托下無限接近連續函數,并遵循域至域的映射規則對信息進行儲存。但模糊推理系統在應用中具有連接性不固定的特點,計算量偏小,因此應用范圍存在一定的限制。
神經網絡系統是人工智能技術領域中的關鍵分支之一,神經網絡將信息分布于網絡上的主要模式是神經元的興奮模式。在神經網絡系統干預下,可實現對信息的分布儲存以及對動態信息的協同處理。神經網絡系統可在確保行為豐富的前提下最大限度地精簡結構,利用神經網絡系統功能直接模擬大腦結構,并分析數字信號,在各個神經元間構成點對點的映射關系,進而達到提高信息數據輸入、輸出精度,并提高計算量的目的。
結語
綜上所述,人工智能技術的應用與人工智能系統的構建、發展在很大程度上促進了現代機械電子工程的快速發展與進步。現代機械電子工程設計必須以人工智能技術的合理應用為依托,達成雙贏的理想局面。在這一過程中,相關人員必須充分關注機械電子工程與人工智能技術的融合,不斷開拓全新的人工智能技術,把握兩者發展中的相通點與共同點,以促進兩者的共同發展與進步。
參考文獻
[1]梁國強.試論人工智能技術在供水設備機械電氣自動化控制中的應用[J].中小企業管理與科技,2015(27):252.
[2]韓斌.機械電子工程與人工智能的關系分析[J].數字技術與應用,2013(6):254-254.
[3]孫偉.電氣自動化控制中人工智能技術的應用研究[J].科技創新與應用,2014(7):70-70.
人工智能技術的本質范文2
【關鍵詞】人工智能技術;電氣工程;自動化;發展方向
前言
隨著現代社會尖端領域中的人工智能技術迅速的發展,尖端高科技技術正在逐漸滲透到每個人的生活當中。當現有的電氣自動化技術已經難以與現在的高科技飛速發展的多樣化需求相匹配的時候,相關的電氣工程技術就需要不斷地進行相應的更新換代,從而為社會市場經濟經濟創造更大的市場價值。因此,在電氣自動化控制中引進尖端領域中的人工智能技術對于電氣設備的設計與應用而言具有不可或缺的重要意義,在掌握電氣自動化的人工智能技術相關理論的基礎上,相關企業更需要探究在不同角度里電氣工程自動化的人工智能技術應怎樣進一步合理實現,并對此做出進一步的完善與改進。
1 電氣自動化的人工智能技術相關理論概述
隨著近年來社會市場經濟模式及體系的迅速轉變,大量相關的科研單位已經將電氣自動化的人工智能技術作為尖端科技領域內的重點研究工作。人工智能屬于技術科學所研究的范疇,其主要內容包括學習、模仿和完善人的一種新型智能方法,而另一方面,人工技能的本質實際上也是計算機學科的分支,無論是在工業生產還是實際生活方面,人工智能技術的大規模應用要歸功于21世紀微型計算機的普遍應用,模擬信息技術與智能算法模式在計算機上的廣泛應用上成為人工智能信息運輸傳播有利的推動力。而在電氣自動化的實際應用中,相應的人工智能技術多是使用計算機的軟件創造并對人類的相關智能行為進行進一步完善,并輔以相應的數學、心理學、電力工程學等相互交叉并有所關聯的學科范疇加以總結,最終生產出的有利于電氣工程自動化不同應用領域的新型人工智能。而在電氣自動化現有的體系與模式當中,同樣也正是利用這些人工智能技術原理來提高生產效率,為企業創造更大的市場經濟效益。在電氣設備控制系統的相關應用上,人工智能技術取得了卓越的進展。以電氣設備系統的結構設計為例,現階段在電路、電磁、電機電氣等方面均能看到使用人工智能技術的實例,同時,由于數字技術等尖端產業在21世紀已經步入了創新發展的嶄新時代,電氣產品及其相關的應用已經從傳統的工廠設計轉向成為更多的計算機輔助設計,使得新產品與新系統的創造周期與生產周期相較于以前有了顯著的縮短,在此前提下加入人工智能技術,系統設計的質量以及速度都將會得到大幅度的提升。另一方面,電力系統中分布著大量的自動控制和手動控制裝置,如繼電氣、斷路器、隔離開關等,這些相對簡單的局部控制的協同作用構成整個電力系統復雜的實時控制,電力系統的保護實時控制有離散和連續兩種控制類型,由于人工智能技術具有清晰的邏輯思維和快速的處理能力,因此同樣將成為未來電氣工程自動化技術重要的發展方向。
2 現階段電氣自動化人工智能技術應用情況
2.1 利用人工智能技術對電氣設備進行故障診斷與排查
由于21世紀高新科技的迅速發展,新工藝和新設備將會在電氣工程企業的運行過程中擁有更為廣泛的應用,但隨之而來的同樣也是企業所面對的各種技術難題。新型設備往往也會擁有更為前進的技術,但其故障的檢修往往也會更為復雜,這就對相應的檢修員工的專業技術提出了更為過硬的技術要求,同時,由于電氣設備出現故障具有很大的不確定性和非線性可能,相應的故障診斷與排查也將會更為艱難。通過利用人工智能技術可以很好解決這一問題,對于電氣設備故障的診斷與排查,可以利用人工智能技術進行仿真系統的模糊邏輯診斷,例如在排查發電機組或電動機組故障時,通過利用人工智能技術中的仿真系統,將通用機型的發電機組構造、工作原理、檢修工藝、檢修標準化作業指導書,以及區域檢修公司完成的機組檢修參數、存在問題、解決辦法、檢修效果等數據(文檔)等錄入智能系統,進行模糊邏輯診斷,結合相應的實際應用經驗,將會實現對于電機故障的全面排查,也會大大提高了檢修故障的精確程度。
2.2 利用人工智能技術對電氣設備進行優化設計
電氣設備的優化設計及相關的工作實際是一項極其復雜和繁瑣的工作,傳統的設備設計都是采用簡單的實驗加上實際操作經驗的傳統手工方式進行的,所以這就很難獲得最合理的方案。伴隨著21實際計算機科學技術的發展,電氣設備的設計已經漸漸從傳統的手工設計向計算機輔助設計方面轉型,通過人工智能技術的引進,使得傳統的計算機及輔助設計有了新的轉變,可以將大量復雜的的計算過程和模擬過程通過計算機軟件進行完成,從而極大地提高了設計的效率和設計的精確度,這需要工作人員根據實際情況和應用需求對相關人工智能軟件進行科學化的篩選,但同時也需要對人工智能軟件技術的常用方法具有廣泛的了解和實踐能力。
2.3 利用人工智能技術進行設備的實時檢測
在電氣自動化的工程中,也可以利用人工智能技術對于骨干設備和子系統的運行狀態進行智能實時監測,通過模擬虛擬畫面,真是再現設備和子系統的運行狀態,同時,通過錄入相應的模擬量,人工智能技術也可實現相應的數據采集和處理,開關量模擬實時數據,電流電壓全程模擬,電流自動斷電保護等復雜功能。同時,實時監測也會加強相關企業的安全程度,通過在線分析連接報警器可以及時預報相應的突然性災害,保證相關安全問題的有效落實。
3 不同領域中電氣自動化人工智能技術的進一步完善
3.1 建立電氣工程自動化的系統架構,合理設置智能化管理監測模塊
在對電氣工程自動化相關智能化應用進行使用與架構時,應當充分了解使用人工智能相應的實際特點,避免因不熟悉造成相關安全事故的發生。同時,建立電氣工程自動化的系統架構對于使用電氣自動化人工智能技術的相關企業也是不可或缺的,這將使得企業能夠進一步避免潛在的不安全因素發生。同時,在智能化電氣自動化系統的架構過程中,還應對部分系統重點采取設置智能化管理監測模塊的方式,并制定相應的管理策略,達到提升資源利用率的有效目的。
3.2 選用優質的自動化設備,確保相關應用的合理控制
電氣工程自動化人工智能技術應用的相關基礎多為電氣工程自動化的相關基礎設備,因此,工程自動化設備選用的質量高低將會直接決定了整個人工智能的科學性和效率等等。相關的設備采購人員應保障自動化設備的高效選取,確保相關應用的合理控制,保障相關應用質量的有效落實。
4 結束語
隨著電氣自動化領域的不斷發展,電氣自動化中的人工智能技術作為電氣工程中不可或缺的重要工具,對21世紀未來的發展方向已然提出了嶄新的要求。企業應當立足于人工智能技術的應用現狀,要求相關員工熟練掌握人工智能技術的的相關理論,并對人工智能技術在電氣自動化各種具體的應用方式進行了詳細的探討與拓展,以期望將電氣自動化的人工智能技術在不同領域進一步地發展,為當今的社會市場經濟創造更好的經濟效益。
參考文獻:
[1]劉大衛.人工智能技術在電氣自動化控制中的應用[J].電氣工程及相關理論,2013(20).
人工智能技術的本質范文3
社會的快速進步和人們對生活質量的要求不斷提高,都對智能化水平產生了迫切需要,從而節省寶貴的時間,提高生產力,也極大的方便了人們的生活,提高舒適度和生活質量。電氣工程自動化的領域中若想進行改革,就需要人工智能的廣泛參與,在此過程中,人工智能在電氣工程自動化控制方面的優勢也得到了極大的發揮,不僅促進了自動化的發展和創新,也推進了人工智能理論在自動化控制領域中的應用,并大量解決了以往的傳統技術難以解決的問題。本文中所提到的人工智能主要包括一下三個方面,即思維能力、行為能力、感知能力,人工智能主要是由人們創造出來的機器、設備等傳遞出的智能化技術,為人們提供便捷服務、幫助計算機做輔助工作、為企業的電氣設備做自動漏洞修復等,充分體現了電氣工程自動化的優點和特征。
1人工智能概述
人工智能的概念早在1956年就以問世,并隨著經濟和科技的快速發展得到越來越多的關注和重視,形成了以計算機為主題,以自動化技術、控制論、信息論、生物學科、仿生學科、心理學科、語言學科、數理邏輯學科、哲學論、醫學等為主要內容的綜合性技術,以方便人們的生活和設備的生產力為主要目的。在人工智能領域中,其技術可以使研制的機器設備擁有與人類的大腦智力和思考過程相近或一部分規定的技能的系統,從而幫助人們去完成一些輔助工作,方便人們的生活,提高整體生產力。人工智能是主要用于開發和研究如何更好的延伸和模仿人類的智能的理論。作為計算機科學技術的新興起的一個分支,人工智能技術更好的詮釋了智能的本質,并在此基礎上研究生產出一類具有部分或相近的人們的智能的機器或設備,現已研究出的領域較多并已開始廣泛應用,其中主要包括:圖像識別、語言識別、機器人、專家系統、自然語言處理分析等多種系統。電氣工程自動化技術領域涉及面較寬,主要研究的是自動控制技術、系統運行技術、信息處理技術、電子技術、研制開發技術、信息處理技術、計算機與電子應用技術等。隨著我國在自動化領域研究課題的不斷增加和發展,人工智能技術已開始應用在人們生活中的方方面面。
2人工智能技術應用于電氣工程的優點
人工智能技術較傳統技術更不容易受到其他因素的影響。在電氣工程中,傳統的控制器在運行中非常容易受到不利因素的影響,而人工智能技術由于具有一定的智能,從而具有一定的自身調整能力,并具有自身修復和抗壓能力,因此受其他因素的總體影響較小。人工智能技術具有操作簡便,效率較高。近年來的研究顯示,電氣工程自動化中的人工智能技術的應用主要有三種方法,即模糊控制、神經網絡控制、家電系統控制。這三種技術的應用使設備能夠自動對開關量、模擬量等數據進行收集,并快速進行相應的處理,并將數據進行存檔。另外,人工智能技術可以使設備具有良好的界面顯示功能,并幫助使用者完整的了解電氣設備的整體運行狀態,同時,也使設備帶有了自動報警功能,提示工作人員進行處理,而不需要時刻進行檢測,節省了人力物力。
3電氣工程自動化中人工智能的運用
人工智能是利用計算機技術去完成以往只能由人們去完成的技術,可以說是對以往仍能夠操作的顛覆。人工智能隨著應用的廣泛已家喻戶曉,不再陌生,也經常出現在尋常百姓家,其工作的原理也較為簡單,主要是通過對人的智能和思考規律進行摸索總結,找到關鍵點,再對設備或機器安裝程序,使其具有與人類相同的感知能力、思維能力以及行為能力,進而達到模仿甚至代替人類進行工作或操作某項活動的目的。隨著電氣工程自動化的快速發展,計算機在電氣工程領域的應用越來越廣泛,人工智能作為新興的技術也開始投入到電氣控制領域,在電氣工程中幫助人類進行信息的采集、數據的處理以及信息的反饋等功能,實現電氣工程領域中某些設備的自動化生產,另外,由于投入了人工智能設備,使人們可以根據需要來隨時調整和控制其運行的程序參數,達到低成本、低人力投入的成本最小化初衷,并實現提高生產力,獲得最高的經濟效益的目標。目前,我國的電氣工程自動化的許多環節中都應用了人工智能技術,并得到了良好成效。本文主要對人工智能在電氣設備的控制、故障診斷兩大方面具體描述人工智能在電氣工程自動化中的運用。在電氣工程自動化中,為了充分實現信息的傳遞、交換、數據處理和提高生產力,就需要使用人工智能來進行設備控制,從而降低人力、物力和財力的投入,增強設備的運行質量以及工作效率。例如:食品公司的一體化生產流水線,它從食品的材料壓制磨碎,到食品的烘焙和制作,以及成品的分塊、包裝等,都充分利用計算機編程軟件,使設備達到自動化運行的目的,在此過程中,設備可以根據固定的參數和定值對食品材料進行選擇和城中,減少了人為失誤,提高了生產效率。由此可見,人工智能在電氣設備的控制中具有良好的應用前景。
4結束語
人工智能技術的本質范文4
關鍵詞:電氣工程;智能化技術;理論基礎;技術優勢;應用
中圖分類號:F40 文獻標識碼:A
智能化技術是計算機技術與人工智能理論的完美融合,是最近才興起的一個高新技術領域。但是從出現到發展的短短數年間,智能化技術就受到了普遍的關注和廣泛的應用,其未來前景不可限量。
1 人工智能理論
人工智能,它是研究、開發用于模擬、延伸和擴展人的智能的理論、方法、技術及應用系統的一門新的技術科學,是計算機科學的一個分支。通過人工智能本質方向的了解,生產出了一個與人類大腦做出雷同反應的智能化機器,這個主要包含語言識別、自然語言處理、機器人、專家系統和圖像識別等?!叭斯ぶ悄堋币辉~是在1956年Dartmouth學會上提出的,人工智能發展迅速,成為以計算機主流,涉及信息論、控制論、自動化、生物學、心理學、語言學、醫學和哲學等多版學科。對于其主要的目的就是通過使用機器設備能夠達到智能效果,依賴機器來完成復雜性的工作。智能化的電氣自動控制系統主要就是為了加強整個勞動分配過程,實現了計算機智能化,這樣一來大大的減少了人為勞動過程,加強了工作效率,譬如:鋁電解生產中的模糊自適應控制技術,就是大量使用了人工智能技術。在我們國家主要是通過廉價輸出的勞動力來得出的經濟數值,但是遠遠沒有達到其他較發達的國家經濟水平。在我們電氣自動化控制中加強人工化智能的使用,研制出一個能類似于人類判斷系統、處理功能的控制系統,加強我們生產的能力,推動我們國家的經濟發展。
2 人工智能的優點
針對不同的人工智能控制,需要使用不同的方法進行討論。但是一些人工智能控制器,例如:模糊神經、模糊、遺傳算法和神經都是一種類非線形的函數近似器。采取這種的分類有利于對總體的了解,同時會促進對控制策略的綜合性開發。上述的人工智能函數近似器具有常規的函數估計器所不具備的優勢。首先,在很多情況中,精確的掌握控制對象的動態方程是很復雜的,因此控制器在設計實際控制對象的模型時,往往會產生很多不確定的因素,例如:非線性時、參數變化等,這新信息通常無法掌握。而人工智能控制器在設計的時候可以不需要控制對象的模型。依據下降時間、魯棒性和響應時間的不同,人工智能控制器通過適當的調整可以提高自身的性能。例如:在下降時間方面,模糊邏輯控制器比最優秀的PID控制器要快4倍。在上升時間方面,模糊邏輯控制器比最優秀的PID控制器要快2倍。與古典控制器相比,人工智能控制器具有更容易調節的特征。即使缺乏專家的現場指導,人工智能控制器也能夠使用響應數據來進行設計。還可以通過相應信息、運用語言等方式來進行設計。人工智能控制器具有很強的一致性,輸入陌生的數據就能夠產生很高的估計,可以忽略驅動器對它產生的影響。對于某些控制對象來說,雖然暫時沒有采用人工智能控制器也可以產生良好的效果,但是對其他的控制對象來說,不一定會產生相似的良好效果,因此在設計上必須堅持具體問題具體分析的原則。在反模糊化和模糊化的過程之中,如果采用規則庫、隸屬函數和適應模糊神經控制器,能夠精確的進行實時確定。在實現這個成果的眾多方法之中,只有通過系統技術的使用才能得到穩定的解,配合簡單的拓撲的結構配置,能夠實現迅速的自學習和快速收斂。
3 智能化技術在電氣自動化控制中的應用
研究結果表明:智能控制、優化設計以及故障診斷的合理使用是實現電氣工程自動化控制的前提條件。
3.1 智能控制
電氣自動化的控制工作中加入智能化技術可實現電氣工程控制的無人操作化、高效化、遠程化以及自主化,給智能化控制創造了良好的發展空間,智能化控制在電氣自動化技術中的廣泛應用更加驗證了智能化技術的優越性,并使智能化技術在其他領域的發展打下了良好的基礎。
3.2 優化設計
在電氣工程自動化控制過程中,經常會涉及到電氣設備的設計,而設計的過程又相當的繁瑣,它不僅要求設計人員對磁力、電氣、電路等學科的知識要有足夠的認識并能恰當的運用到設計工作中,而且它對設計人員的工作經驗也有比較高的要求。傳統的設計方式是利用實驗與經驗相結合的手工設計來完成的,因此方案的達標率低,修改的難度較大;而現在的方案設計是利用CAD技術以及計算機輔助軟件來完成的,不僅減少了設計所需的時間,而且設計出來的方案無論是質量還是使用性能都相對較好。遺傳算法是優化設計的過程中智能化技術應用的具體形式之一,它具有非常強的實用性和先進性,它的使用在一定程度上對設計進行了優化。
3.3 故障診斷
電氣工程系統的運行過程中,電氣設備發生故障的情況不可避免,而在故障發生前必定會有一系列與故障本身存在一定聯系的征兆出現,利用智能化技術,就可以對其進行全面、準確的診斷。由于變壓器在電氣設備中具有十分重要的作用,因此電氣設備監測人員對它的運行狀況格外的重視,經常對其進行不定時的檢測、維修,不過這樣做也不能完全避免電氣故障的出現,為了及時地將故障診斷出來,把電氣故障造成的損失降到最低,智能化技術無疑是最佳的選擇。在運用智能化技術對變壓器的故障進行診斷的過程中,最主要的診斷方式就是通過對變壓器中滲漏油的分解氣體進行分析,快速找到變壓器發生故障的大致范圍,然后再把范圍逐步縮小找出發生故障的具置并對其進行檢修。這樣做不僅加快了對故障的診斷以及檢修速度,而且它還避免了故障對電氣設備造成損害的情況出現,使得電氣設備的運行經濟效益在某種程度上得以提升。
結語
隨著科技的不斷進步,人工智能技術的發展越來越迅速,在人工智能技術的應用下,各種施工變的更加的智能化。而機械企業在電氣自動化不斷成熟的今天,引進人工智能技術更是對生產起到了良好的促進作用,促進企業的更好更快的發展。
參考文獻
[1]耿英會.智能化技術在電氣工程自動化控制中的應用[J].科技創新導報,2012(2):66~66.
人工智能技術的本質范文5
【關鍵詞】電氣工程自動化智能化技術
中圖分類號:F407.6 文獻標識碼:A 文章編號:
近年來,隨著我國建筑工程的不斷增多,建筑施工技術也不斷進步。越來越多的技術在電氣工程中應用開來,這也充分天線了現代科學技術的發展。在建筑工程中,較為重要的一個施工項目是電氣工程,建筑電氣工程主要包括建筑施工工程中與電氣有關的設備、裝置等的施工工程。建筑電氣工程影響著建筑的投放使用,目前,在建筑電氣工程中,智能化技術開始應用。智能化技術是綜合了精密傳感技術、計算機技術以及 GPS 定位技術的一種新興技術。在建筑電氣工程中應用智能化技術,可以有效地減少人工操作量,提高操作速度以及操作精準度,提高工程的可靠程度,并且能夠降低成本,方便工程完成后的檢修維護工作。
隨著人們對生活水平的要求不斷提高,建筑物中,尤其是居民建筑物中,對建筑電氣工程的要求越來越高,新技術在電氣工程的應用越來越廣泛,對電氣工程的質量要求也越來越高。建筑電氣工程的主要施工工序主要包括:安裝成套配電柜及其控制裝置,安裝電纜橋架及架上電纜,安裝電線桿上電氣設備以及架空線路,安裝變壓器,安裝動力裝置以及照明配電裝置,安裝柴油發電機組,安裝不間斷電源,安裝低壓電動機、電動執行機構以及電加熱器并進行接線,試運行低壓電氣動力設備,安裝開關插座等,安裝接地裝置,安裝母線(包括封閉母線、裸母線以及插接式母線等),鋪設電纜線路并制造電纜頭,鋪設導管、穿管及線槽,對鋼索、槽板進行配線,測試線路等的絕緣性,安裝燈具及其他照明裝置,試運行所有照明裝置,鋪設避雷設施,連接等位點以及安裝接閃器,建筑電氣工程的驗收等。
作為新興的計算機科學的重要領域之一,人工智能理論的研究與延伸,對人工智能技術的本質進行了解釋,基于此生產出的與人類智能類似的智能機器即為人工智能技術。該領域研究的對象主要包括:語音識別、圖像識別、專家系統、機器人及自然語言處理等。對于電力系統而言,電氣工程方面主要包含自動控制、信息處理、系統運行、研制開發、電子電氣技術及計算機與電子應用等方面。人工智能技術在電氣工程自動化中的實際應用中,還存在一些問題,要對這些問題進行分析和解決,才能促進我國電氣工程自動化的發展。
人工智能概念在1956年的時候首次提出后,其發展的狀態一直良好,并且逐漸形成以計算機為核心,包括哲學、醫學、生物學、心理學、自動化、控制論、信息論與數理邏輯的綜合性科學,其屬于計算機科學中重要的分支,對智能本質有較好的闡述,且生產了與人類的智能機器相仿的機器,實現了多種研究。隨著科技的發展與進步,計算機編程技術可模仿人類的大腦,例如分析、收集、回饋、處理以及交換信息,因而,計算機以模仿人類大腦的形式,在一定的程度上促進電氣工程的自動化發展的步伐。在日常生產、分配、流通與交換中,均需電氣工程的自動化控制,并且通過電氣工程自動化的控制,可有效實現自動化電氣工程,提高工作的效率,進而促使生產與工作總體的效率有所提升。
對于不同人工智能的控制,需運用不同方式進行探討,由于部分人工智能的控制器,例如神經、模糊、模糊神經以及遺傳算法均屬于類非線形函數的近似器;采用此分類有利于了解總體,以及促進對人工智能控制策略綜合性的開發,以上人工智能的函數近似器具備常規函數的估計器不具有的優點。
首先,在多數情況下,精確了解控制對象動態方程是相對比較復雜的,所以控制器設計實際的控制對象模型,通常會出現許多不確定因素,例如參數變化與非線性時等,往往無法掌握新的信息。但人工智能的控制器設計,可不需參照控制對象模型。按照魯棒性、響應時間與下降的時間不一樣,人工智能的控制器可經過適當調整以提升自身性能,例如,在下降的時間上,模糊邏輯的控制器可比PID控制器還要快四倍;在上升的時間上,模糊邏輯的控制器可比PID控制器還要快兩倍。同古典的控制器比較,人工智能的控制器更具備易調節的特點。盡管缺少專家現場的指引,人工智能的控制器也可以采取響應數據進行設計。
此外,還可由相應的信息以及語言等形式開展設計工作,人工智能的控制器一致性極強,輸入陌生數據便可以出現很高的估測,還可忽視驅動器對控制器的影響。針對部分控制對象而言,盡管目前未采取人工智能的控制器,也能有良好效果,不過對其他控制的對象而言,不一定能產生良好的效果,因而,設計時需遵守具體問題應具體分析原則。在模糊化與反模糊化的過程中,若運用隸屬函數、規則庫以及適合模糊神經的控制器,便可精確進行實時的確定。
采用人工智能技術,可以實現以下控制功能:首先,對數據信息進行采集與處理,實時采集所有的開關量與模擬量,根據要求進行處理與存儲。其次,畫面顯示,系統與設備的運行通過模擬畫面真實的反應出來,對電壓、電流實時的顯示出來,根據模擬量、計算量、隔離開關及斷路器等,自動生成趨勢圖。第三,運行管理。專家系統在操作系統中的運用,實現日志、報表的生成,運行曲線、數據存儲等操作。第四,故障錄波。實現了模擬量的故障錄波、順序記錄、波形捕捉及開關量變位等。第五,操作控制,利用鍵盤及鼠標對斷路器及隔離開關進行控制,實現停機操作,通過設置,對操作人員的權限系統可以進行限制,對值班管理進行加強。第六,在線分析。在線進行參數修改與設定。對不對稱的運行進行在線分析及負序量進行計算。第七,運行監控,對模擬量數值及開關量狀態實現智能實時監控,通過聲光、語音等形式自動報警,對事件的順序進行記錄。
由人工智能的技術不斷發展,運用智能化技術控制的領域也逐漸廣闊,包含人工智能運用在電氣產品的優化設計、控制及保護、故障的預測與診斷等方面。
建筑電氣工程的智能化技術應用分析:在建筑電氣工程中,智能化技術主要應用于建筑電氣工程的自動化控制、建筑電氣設備故障預測分析以及建筑電氣設備的優化設計等。所以建筑電氣工程的智能化技術應用分析主要包括:智能化技術在建筑電氣工程自動化控制中的應用;智能化技術在建筑電氣工程故障檢測分析中的應用以及智能化技術在建筑電氣工程電氣設備優化設計中的應用等。
智能化技術在建筑電氣工程自動化控制中的應用:在建筑電氣工程中,需要有自動控制和保護系統,以便在發生一些意外時,可以進行自我控制和保護,防止事故的發生。而這些自動保護以及控制系統中則可以運用智能化技術。首先在計算機控制系統中,應用 GPS 定位功能,對整個建筑電氣工程的電氣設備、線路以及裝置配件等進行定位,并利用傳感技術進行將電氣工程的施工或者工作狀況傳輸給計算機系統,即進行電氣工程施工或運行的數據采集,然后計算機系統利用電機設備、電磁場以及電路等學科知識對所收集到的數據進行綜合分析,然后按照設定的系統程序,如果出現了哪種數據,就該進行何種控制措施。這樣就可以對建筑電氣進行智能自動化控制。
電力系統中,對人工智能技術的應用主要涵蓋神經網絡、專家系統、啟發式搜索及模糊集理論等方面,而專家系統是應用最廣泛的一項。專家系統是一個復雜的程序系統,它集合了大量的經驗、規則及專業知識,依靠特定領域專家的知識和經驗,進行分析和判斷,模擬出專家的決策過程,對各種難題進行解決和處理。專家系統主要由知識庫、推理機、數據庫、知識獲取、咨詢解釋及人機接口等部分構成,常用“If-Then”規則,也就是對 If 條件進行滿足的基礎上對 Then 之后的操作進行執行。在該系統的使用中,要根據實際情況對系統規則庫及知識庫不斷進行更新,才能適應發展的需要。
結語:
當前,很多行業中都廣泛的采用人工智能技術,智能化技術運用于電氣工程的自動化中,可發揮巨大的作用,促進電氣優化的設計,及時診斷故障,并且還可實現智能控制,不斷提升電氣工程的效率,更好地服務于社會。
參考文獻
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人工智能技術的本質范文6
關鍵詞:智能技術;電力系統;自動化;控制
中圖分類號:F407.61 文獻標識碼:A 文章編號:
1 人工智能定義概述
“人工智能”被認定為一門前沿科學技術是始于上世紀的五十年代的1956年,由Dartmouth學會向科學領域所提出的。但在1936年,它的模糊概念就已經被阿蘭.麥席森.圖靈(AlanMathison Turing)所提出,所以后世不少人仍然記得這位曾為人工智能科學研究做出巨大貢獻的“人工智能之父”。從現代來看,人工智能是一項綜合學科,研究的是各類機械器具、相關操作系統程序、設備模擬作業、以及研究完善現有人工智能技術的一項綜合學科技術。而向計算機技術、自動化控制技術等的研究深入,僅是人工智能體系技術探究的一個分支。也就是說,這些技術的推廣與應用能夠滲透到當前各組織領域,相互之間也存在著緊密的關聯性與互補性。
電氣自動化控制系統中滲透了人工智能技術,能夠使專業電氣工程的功能逐步分解到各自動化板塊系統中,進而也就強化了設備運行時的處理能力,實現精準、高效處理,降低人力資源消耗成本。此外,人工智能技術在應用到電氣控制系統中時,也能夠抑制一些不穩定、不確定的因素發生,也就是當前電氣自動化系統應用時所普遍強調的模糊動態控制。也就是說,憑借系統中的特定程序設置及參數設定、變量控制等可顯著增強控制系統的應用功能,使電氣設備在運營階段時的操作、自動化控制功能發揮更加高效。如,將人工智能應用于電氣自動化中的報表生成及打印環節中,可以極大的提高各類報表的制表計算速度及準確性。
2 智能技術在電力自動化控制系統中的應用研究
電力自動化控制系統中引入智能技術在目前看來其應用前景非常廣,并且技術運用成果相對突出,其中本文以幾種最為常見的典型技術對其進行了研究。
2.1 模糊理論應用
模糊理論別名也稱為集合理論,它主要利用語言變量和推理邏輯理論作為電力智能設施的實踐基礎。此外,運用模糊理論的電力自動化控制系統,能夠具備體系完整的推理邏輯性,以及能夠模擬人為決策等形式的模糊推理過程。而決定這一推理、邏輯過程的是其技術的數據規則控制。也就是說,應用模糊理論可以直觀對模糊輸入量進行推理,進而按照其程序的控制原則實現應有的模糊控制輸出,而具體的輸出成果則是模糊化、推理過程、推理判決。所以,電力自動化控制系統中如果通過模糊理論下的模糊量輸出,能夠將語言變量進行充分表達,進而實現類似于人的邏輯性能。此外,其魯棒性也很強,能夠使控制系統具備一定的自學、容錯能力,即使系統內部出現因網絡拓撲或者環境變量改變而引起的系統問題,憑借模糊理論的應用成果,也能夠及時尋求出最為合理的解決途徑。
2.2 專家系統應用
智能技術體系中的專家系統應用范疇較為廣闊,尤其是應用在電力系統自動化中所體現的成果也相當強大。如電力系統的預警狀態辨識、系統緊急處理、系統控制性能恢復、系統狀態切換、故障點排查及隔離、系統短期負荷提示、以及電壓無功控制等方面都會存在智能技術中專家系統的影子。由此可見,專家系統在電力自動化控制系統中的廣泛程度非常明顯,并在各方面的應用實踐取得了一定成果。但值得指出的是,專家系統同樣具備約束性。如難以模仿電力專家的創造性;僅采用了淺層知識而缺乏功能理解的深層適應;缺乏有效的學習機構,對情況的處理解決能力非常有限,知識庫的驗證困難;對復雜的問題缺少好的分析和組織工具等。因此,在開發專家系統方面應注意專家系統的效益分析方法問題,專家系統軟件的應用成果及試驗性能問題,知識獲取問題,專家系統與其他常規工具或系統相結合的協調等問題。
2.3 神經網絡的應用
神經網絡是人工智能技術體系中的一部分,通過近七十年來的不懈努力與致力鉆研,其在模型構造、模型計算及算法等相關方面著實取得了不小研究成果。而神經網絡技術自興起直至被人們接受與高度重視以來,之所以取得不少成就必然與人為的努力研究有直接關系,同時還與其理論的實踐性強大有重要關系。即其本質具備非線性特性、系統能力及魯棒性體現明顯、以及自發學習能力功能等非常顯著等,都決定了其理論與實踐技術應用的開拓程度。當然,其具體作用形式是以大量信息為準;主要通過神經網絡將大批量、大規模的信息隱含在連接權值上,并結合與之配套的算法去調節權值,進而能夠將神經網絡實現一種復雜非線性映射,即神經網絡由m維的空間向n維空間的復雜非線性映射,進而更加利于神經網路模型的深入研究。
2.4 綜合智能系統應用
綜合智能控制系統主要指智能控制性能的綜合體現,即集結了現代智能控制技術方法、以及不同智能控制方法的融合和交叉,是種具備綜合性能的智能系統。而這種綜合性能系統對電力自動化控制系統而言,無疑更具發展潛力與增值空間。也就是說,當前電力市場中具備很多的神經網絡和專家系統相結合的系統產物;同理,包括專家系統和模糊理論結合、神經網絡和模糊理論相結合等的綜合產物。此外,綜合性能系統也是根據主要智能技術的性能效果去加以區分、謀劃而生成的一種智能技術。如,神經網絡的使用范疇往往針對于非結構化知識,但模糊理論則更加適用于一些結構化信息的處理。因此,這兩種技術的融合正好能夠形成技能互補、低高層計算的邏輯處理等,進而使以低層計算方法為主的神經網絡能夠與以具備高度推理邏輯的模糊邏輯實現有機結合與協調,為神經網絡系統下的大量信息、數據處理的解釋和處理提供了有利實施基礎。
2.5 線性最優控制
線性最優控制是目前諸多現代控制理論中應用最多,最成熟的一個分支。相關學術界人士曾提出了利用最優勵磁控制手段提高遠距離輸電線路輸電能力和改善動態品質的問題,取得了一系列重要的研究成果。該研究指出了在大型機組方面應直接利用最優勵磁控制方式代替古典勵磁方式。電力系統線性最優控制器目前已在電力生產中獲得了廣泛的應用,發揮著重要的作用,尤其是局部線性模型的設計及分析,效果比較理想。
結語:
總體而言,目前國內大量電氣自動化設備的運行系統已經廣泛應用到了人工智能先進技術,最基本的系統控制方法也主要以模糊控制、專家系統、神經網絡控制等的應用為主,進而有效推動了電力系統自動化發展的歷史進程,并且隨著未來產業技術的不斷革新,它們的技術關系在未來也勢必會加緊密,故而為智能技術應用在電力系統自動化中提供了有利保障,使相關技術應用范疇會更加廣泛。
參考文獻
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