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人工智能医疗发展前景

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人工智能医疗发展前景范文第1篇

关键词:发展趋势;研究应用;人工智能

DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.07.119

0 简介

人工智能((Artificial Intelligence)),它是一门新的技术科学,主要用于模拟、延伸以及扩展人类的智能的方法、理论、技术以及应用系统。人工智能主要就是对人类的思维、意识的信息过程的合理化的模拟。人工智能它并不是人的智能,但是,它却能像人那样的思考,而且也可能会超过人类的智能。总的说来,人工智能研究的一个主要目标是使机器能够胜任一些复杂工作。

1 人工智能的运用现状

目前,在很多方面人工智能有着运用,其中一个主要表现就是全球人工智能公司数量在急剧的增加,专家系统在目前来看是在人工智能各领域中最为活跃,且最为有成效的一个领域。它是一类基于知识的系统,并可以解决那些一般仅有专家才能够解决的复杂问题。我们这样定义专家系统:专家系统是一种具有特定领域内大量知识与经验的程序系统,它是基于程序系统依靠人工智能技术,来模拟人类专家求解复杂问题的过程,大多情况下,专家系统的水平甚至可以超过人类专家。专家系统的基本结构图如下图所示:

2 人工智能的影响

人工智能对经济的影响:人工智能的的确确会影响到社会、生活、文化的方方面面,特别是对于实体经济将来会有巨大的影响。以后,每个行业几乎都会产生颠覆性的变化。在人工智能的研究上,中国并不落后,将来的中国一定可以从中获得非常大的收益。一成功的专家系统可以为它的用户带来很明显的经济效益。用比较经济的办法执行任务而不需要具有经验的专家,从而极大地减少开支。专家系统深入各行各业,带来巨大的宏观效益,促进了IT网络工业的发展。

人工智能对文化的影响:在人工智能原理的基础上,人们通常情况下会应用人工智能的概念来描述他们的日常状态和求解问题的过程。人工智能可以扩大人们知识交流的概念集合,描述我们所见所闻的方法以及描述我们信念的新方法;人工智能技术为人类的文化生活提供了巨大的便利。如图像处理技术必将会对图形艺术和社会教育部门等产生深远影响。比如现有的智力游戏机将会发展成具有更高智能的一种文化娱乐手段。随着技术的进步,这种影响会越来越明显地表现出来。当然,还有一些影响可能是我们目前难以预测的。但可以肯定,人工智能将对人类的物质文明以及精神文明产生更大的影响。

人工智能对社会的的影响:一方面,AI为人类文化生活提供了一种新的模式。现有的游戏将逐步发展为更高智能的交互式文化娱乐手段,今天,游戏中的人工智能应用已经深入到各大游戏制造商的开发中。另一方面,人工智能能够代替人类进行各种脑力劳动,所以,从某种意义上来讲,这将会使一部分人失去发展的机遇,甚至可能失业。由于人工智能在科技以及工程中的应用,一部分人可能会失去介入信息处理活动的机会,甚至不得已而改变自己的工作方式;人工智能还可能会威胁到人类的精神。一般人们觉得人类与机器的区别就是人类具有感知精神,但如果有一天,这些相信只有人才具有感知精神的人也开始相信机器能够思维和创作,那他们就会感到失望,甚至于感到威胁。他们会担心:有朝一日,智能机器的人工智能可能会超过人类的自然智能,从而使人类沦为智能机器的奴隶。

3 人工智能的发展趋势

有机构预测,2017年人工智能投资将同比增长300%以上,在技术上将会更迅猛发展,工控自动化商城的智能语音、智能图像、自然语言以及深度学习等技术越来越成熟,就像空气和水一样将会逐步地渗透到我们的日常生活。行业专家关于2017年人工智能的发展方向主要有以下几点:(1)机器学习目前正在被应用在更复杂的任务以及更多领域中,且被更多的人作为挖掘数据的方式。无监督的学习会取得更多进展,但也存在很大的挑战,故在这一方面离人类的能力还是差得很远的。计算机在理解和生成自然语言方面,预计最先会在聊天机器人和其他对话系统上落地。 (2)深度学习、其他的机器学习、人工智能技术的混用,是成熟技术的典型标志。将深度学习应用到医疗领域中(医疗图像、临床数据、基因组数据等),各种类型数据上的研究以及成果将会大大的增加。 (3)聊天机器人和自动驾驶汽车可能会取得较大的进展,预计更多人类基准将会被打破,特别是那些基于视觉以及适合卷积神经网络的挑战。而非视觉特征创建和时间感知方法将会变得更加频繁、更加富有成果。

4 结论

人工智能是人类长久以来的梦想,同时也是一门富有挑战性的学科。尽管人工智能带来很多问题,但当人类坚持把人工智能只用于造福人类,人工智能推动人类社会文明进步将毋庸置疑。就像所有的学科一样,人工智能也会经历各种挫折,但只要我们有信心、 有毅力,人工智能终将成为现实,融入到我们生活的方方面面,为我们的生活带来更大的改变。

参考文献:

[1]朱祝武.人工智能发展综述[J].中国西部科技,2011,10(17):8-10.

[2]肖斌.对人工智能发展新方向的思考[J].信息技术,2009,37(12):166-169.

人工智能医疗发展前景范文第2篇

【关键词】计算机;多媒体技术

引言

计算机技术是当今社会应用最为广泛的一项科学技术,而其中的多媒体技术更是集智能、声音、图像、数据以及视频等要素为一身的特点,为人们的工作和学习提供了巨大的帮助。尤其是在教育事业上,计算机多媒体技术通过其良好的视觉和听觉效果,更加便于学生们对相关知识要点的理解,从而在很大程度上提升了学生们的学习效率。在当今的教育环境中,无论是在义务教育中的初级阶段,还是在各类高等院校的教育中,都可以发现多媒体技术的应用。并且借助于信息全球化的发展,计算机多媒体技术将会在未来的各个领域中得到更加广泛的应用。本文的主要立足点就在于计算机多媒体技术的应用与发展。

一、计算机多媒体技术的基本内容

(一)计算机多媒体技术的定义

计算机多媒体技术主要是指通过融合两种或者两种以上媒体的一种人机交互式信息交流和传播的媒体。其中包括了音频、文字、图像、视频以及动画等多种要素。虽然各种媒体的表现形式上会存在一定的问题,但是存在形式都是相同的,都是以数字化的形式存在,即为计算机二进制数字文件。严格意义上来说,虽然计算机多媒体技术的发展时间虽然不长,但是其作用和功能却是其他技术所不能取代的,在很大程度上为人们的工作和学习提供了重要的辅帮助。

(二)计算机多媒体技术的特点

计算机多媒体凭借其自身的优势和特点,在当今的社会中得到了广泛的应用。其特点和优势主要包括多媒体信息的表现与交互、音频采集技术以及数据压缩技术。其中多媒体信息与交互是指在多媒体的平台下,可以使各类媒体形成一种良好的共存关系,并且在共存的状态中能够做到彼此间的优势互补,通过合理的媒体安排来使其发挥出更好的效果。音频采集技术是指将模拟信号采样生成数字信号,在经过计算机处理后储存到相应的介质中。当前在采集信息上运用的技术主要有VFW技术以及DirectShow技术,二者都能够很好的实现信息采集任务。而数据压缩技术则主要是指为了得到更好地视听效果来对相关要素进行处理的过程。由于多媒体技术包含了多种媒体形式,其中具有数据、文本、三维动画以及图像等多种要素,要想得到最佳的表现效果就要对这些要素进行科学的处理和安排。

二、当前计算机多媒体技术的应用现状

随着计算机技术的不断发展,计算机多媒体技术也得到了相应的进步和提升,在人们当前的工作生活中几乎随处都可以看到多媒体技术的应用。人们工作和学习的效率也因为多媒体技术的出现和应用得到了很大的提高。从技术分类角度来看,多媒体技术可以分为数据处理技术的应用、通信技术的应用以及人工智能多媒体应用。其中多媒体数据处理的应用主要是指对文字、图像以及声频和视频要素的整合处理,使相关信息更好的展现在人们面前的一种手段。而计算机多媒体通信技术的应用是指通过利用图像、文字以及数据的新型通信方式,来为人们提供更多高质量的服务。在通信技术应用的方面,当前的通信方式主要有有线通信方式和无线通信方式,这两种方式都是当前运用的比较广泛的通信方式。计算机多媒体技术的通信功能相对于电话等传统的通信方式更具有图文并茂的优势,并且在利用的形式上也更具有简化的便利。人工智能是指利用机器代替人们进行相应的劳动和工作,而人工智能多媒体应用就是在一定程度上将人工智能同多媒体技术之间进行结合,从而使多媒体技术具备智能化的特点,有利于人们对多媒体技术的使用和了解。而在具体的应用中,多媒体技术有可以被分为在通信系统中的应用、在编著系统中的应用、在工业领域中的应用、在医疗影像诊断系统中的应用以及在教育领域中的应用。多媒体技术在通信方面的应用在一定程度上实现了人们面对面的交流,打破了人们之间的地域限制,提高了信息的瞬时性。而在编著方面的应用则为很多多媒体电子出版物和软件出版提供了良好的服务,能够以最佳的效果实现相应的工作任务。在工业领域中的应用主要是通过多媒体的教学方式,利用多媒体PC来开拓市场,进行相关员工的培训。这种形式不仅可以在很大程度上降低企业的生产成本,还有助于对市场的动态予以科学的掌握和分析,进而对路适销增强自身的竞争力。多媒体技术在医疗影像系统方面的应用是当今医疗事业进步的一个重要标志。通过对计算机多媒体技术的应用,可以强化对医疗影像的分析和处理工作,从而得出更具有说服力的结果。在教育方面的应用则主要是以多媒体课件的形式展现,在声文并茂的条件下,教师以及学生们可以通过效果良好的图像和视频等因素加深对相关知识的理解,进而提升学生们的学习效率和质量。

三、计算机多媒体技术的未来发展前景分析

随着社会的不断发展和变化,人们对于计算机多媒体技术的要求也将不断增加,为了使其能够更好的满足人们的需求,就要对其进行适当的发展和完善。未来计算机多媒体技术的发展应该主要从三方面进行,分别是计算机多媒体技术的集成化、多媒体终端的智能化和嵌入化以及计算机多媒体技术的网络化。在计算机多媒体技术的未来发展中应当对视觉、听觉以及味觉等多方面的因素进行整合,“显示”效果并不能被作为多媒体技术的最终追求目标。要使相互合成之后的展现效果得到最大程度的提升,满足人们的各类需求,给人们带来更好的使用体验。并且在表达方式上也要变得更加细腻,提升人机交互的自然醒和高效性。而对于多媒体终端的智能化和嵌入化方面,则是要努力提升计算机多媒体中的多媒体性能,并将计算机芯片嵌入到各类电器之中,利用多媒体技术的影响去开发更多的智能化电器。在多媒体所需要的系统和软件上进行不断地创新和发展,最终达到多媒体终端设备智能化的目的。最后,在计算机多媒体技术的网络化发展上也要进行不断地探求和努力。在信息化、网络化不断发展的今天,要想使多媒体技术能够得到更加广泛和高效的应用,对其进行相应的网络化建设是必不可少的。

结束语:当前计算机的发展已经步入到了成熟的阶段,无论是在硬件设施上的发展还是在软件的发展和创新上都已经变得较为完善,在这样的环境和条件下可以为多媒体技术的发展和应用提供重要的技术支撑和保障。然而,在不断进步的同时必然也会伴随着不断发现的一些问题,目前图像和音频的压缩编码规范性还有待提高,并且在一些隐私性较强的资料上也没有做到很好的强化。所以说未来的多媒体技术尽管具有计算机技术方面的优势,但仍然还有很长的发展道路要走,只有对计算机多媒体技术进行更加严格合理的规范,才能够使其具有更好的发展前景,并更好的应用在教育事业以及医疗事业等各项领域。

参考文献:

[1]刘颖,王磊,郝锦峰. 计算机多媒体技术的研究与发展前景分析[J]. 长沙铁道学院学报(社会科学版),2013,02:195-196.

人工智能医疗发展前景范文第3篇

目前,主体技术不仅应用于传统的人工智能应用,如机器人、定理证明、调度和自然语言理解等,并且已经拓展到网络智能信息处理、知识管理、电子商务等领域中。

本期我们邀请中国科学院计算所和国内一些相关研究机构的专家,介绍主体计算的关键技术发展和应用趋势,以飨读者。

技术起源

主体计算技术源于分布式人工智能(DAI,Distributed Artificial Intelligence)研究,是人工智能研究实用化和在分布式计算环境下软件智能化发展的重要技术。

人类活动大部分都涉及社会群体,大型复杂问题的求解需要多个专业人员或组织协作完成。为了解决复杂问题的求解,自20世纪50年代起就已经提出了智能主体概念,但是一直到20世纪80年代以后,随着计算机网络、计算机通信和并行程序设计技术的发展,对主体的研究才逐渐成为一个新的热点。

智能主体的概念始于1970年人工智能研究的物理符号假设,认为智能任务可以通过对符号的内部表示进行操作,因而“符号的内部表示+推力进程”形成了智能主体的初型。20世纪70年代末到80年代初,随着计算机科学与技术的进展,基于初型的主体可以模拟更为复杂的人类智能行为。

20世纪80年代末以来,关于主体的研究和应用得到了迅猛的发展,来自不同领域的研究者构造了各自需要的软件。而主体也有各种名字,如用于接口上的intelligence interface,用于知识处理的Knowbot(知识机器人),用于人机、网络通信的Usebot和Netbot等。相应地,与应用开发相关的软件体系结构、语言、逻辑程序设计也取得了显著的进展,如面向主体的程序设计语言、主体开发环境等。总之,对各种软件主体来说,总的趋势是主体、多主体系统开发是面向实用的,旨在向最终用户提供直接(ends-ends)的服务发展。

早期分布式人工智能研究的问题主要是分布式问题求解,其目标是要创建大粒度的协作群体,它们之间共同工作以对某一问题进行求解。进入20世纪90年代以来,随着计算机网络、计算机通信等技术的发展,特别是互联网和WWW的普及,对于智能主体以及多主体系统的研究己成为分布式人工智能研究的热点。主体计算被认为是软件开发的下一个重要突破口。面向主体的程序设计(AOP, Agent-oriented Programming)也被认为是面向对象程序设计(OOP, Object-oriented Programming)的一次革命。面向主体的程序设计是一种以计算的社会观为基础的崭新的程序设计范例,它已经成为人工智能程序设计的主流,反映了人工智能领域日益重视对主体动态性的研究和主体之间丰富交互活动的开发。而多主体系统作为群体智能的体现,更能体现人类的社会智能,具有更大的灵活性和适应性,更加适合开放、混合和动态的世界环境。早期关于Agent 的研究侧重于智能主体和多主体系统两个方面,但一般来说这两个方面并没有严格的区分,我们统一把它们称为智能主体的研究。

主要应用

在工业界和学术界,多主体系统作为一种新的设计和开发软件系统的模式已经被越来越多的人所接受。人们已经提出了许多基于主体的新的方法学、建模语言、开发平台、工具和编程语言,并将其应用到了许多领域当中。而面向主体的软件工程(Agent-Orient Software Engineering,AOSE)理论的出现和发展,为面向主体的软件开发走向大规模化和工业化发展道路提供了系统化的手段和重要的保障。

随着面向主体的技术的不断发展,越来越多面向主体的开发平台开始出现在人们的视野当中。这些主体平台是将主体技术推向应用的重要成果。主体平台通过提供一系列可重用的组件和服务来执行和部署Agents。如今大部分的多主体开发平台是作为中间件的形式,使用Java开发出来的开源平台。开源的平台主要包括JADE、Jadex、Tryllian ADK、SAP、AgentScape、Madkit等等。另外还包括一些商业的平台例如JACK,另外IBM、Microsoft、 Fujitsu等公司也纷纷开发出自己的基于主体的产品,如IBM的Aglet、Microsoft的Microsoft Agent和Fujitsu的APRIL。在国内,中科院计算所的史忠植研究员等研究了主体技术与网格计算结合的问题,将网格看成是许多交互的主体,并提出了一个基于主体的网格计算模型,建立了基于主体的网格智能平台AGrIP (Agent Grid Intelligence Platform)。AGrIP由底层支撑平台MAGE(Multi-Agent Environment)、中间件层和应用层组成。中间件层包括Web智能信息搜索引擎GHunt、多策略知识挖掘软件MSMiner、专家系统开发工具OKPS、范例推理工具CBRS、知识管理系统KMSphere、基于特征的多媒体信息检索系统MIRES等。通过多主体运行环境MAGE,集成这些中间件形成一个主体网格的协同工作环境。

经过近20多年的研究,主体的理论与技术有了长足的发展,不仅用于许多传统的人工智能应用,如机器人、定理证明、调度和自然语言理解等,而且已经在工业、商业、医疗卫生、电子商务和电力系统等很多新的领域中得到了应用。国外(主要是美国、加拿大、欧洲、澳大利亚等)智能主体技术的应用已经十分广泛,国内起步相对较晚,更多的是着重于认知模型和理论等方面的研究。国内中科院计算所智能信息处理重点实验室研制的多主体环境MAGE,则把智能主体技术推向应用。

主体技术作为一段个性化的、能持续生存的和具有某种自主特性的特殊程序,能够帮助甚至替代人来处理各种信息。例如,智能主体可以根据用户的兴趣对Web上的信息进行检索、分析、过滤和分类,解决互联网带来的信息超载,把人们从纷繁的信息海洋中解放出来。

当今智能主体技术被认为是处理电子商务中海量信息的关键技术之一,将智能主体技术应用于电子商务,可以构造一个基于智能主体的电子商务平台。将主体技术应用到电子商务系统中主要有以下功能: 买方主体可以帮助客户选择商品、选择卖方以及与卖方协商价格等; 卖方主体可以帮助商家提供商品信息、选择买方以及与买方协商价格等。主体作为买卖双方的中介,充分体现了它在自主性、个性化和时间延续性等方面的优势。基于智能主体的电子商务是目前分布智能和电子商务最活跃的研究领域。包括MIT媒体实验室、CMU机器人实验室在内的数家美国最著名的大学都有专门的研究小组,比较著名的原型系统包括Kasbah、TeteaTete、persona Logic、Firefly、Bargain Finder、Jango、Auction Bot等。

未来展望

现实世界中的系统都是开放系统,即在任何时候都会从系统之外接收新的信息及输出无法预期的结果,主体技术提供了一种研究大规模开放系统的途径,因此大有发展前景。

主体技术的研究与传统人工智能有着紧密联系。一方面主体技术研究要用到传统人工智能的成果(如已有的知识表示方法和推理机制等)上,另一方面由于主体技术自身的特点,研究者们利用其他学科(如社会学、经济学、生态学等)的方法对主体系统中涉及的人工智能的基本问题进行更深入的研究,这些成果不仅对主体系统,而且对人工智能其他领域的研究都会起指导作用。另外,主体技术可用于许多传统的人工智能应用,如机器人、定理证明、调度和自然语言理解等,而且已经在工业、商业、医疗卫生、电子商务、电力系统等很多领域中得到了应用。主体技术的发展对这些应用问题的解决也是十分有益的。

近年来,如何更好地模拟人类自身的智能行为,建造开放程度更高的、适应性更强的多主体系统已经成为当今主体领域研究的热点。

软件是现代信息产业的基础之一,也是当前信息技术和信息产业发展的重要内容。网络化软件已成为当前在国内外技术发展具有强劲势头的领域。以软件构件等技术支持的软件实体将以开放、自主的方式存在于互联网的各个节点之上,任何一个软件实体可以在开放的环境下通过某种方式加以,并以各种协同方式与其他软件实体进行跨网络的互连、互通、协作和联盟,从而形成一种与当前的信息Web类似的Software Web。这样一种Software Web并不能够像传统软件那样一蹴而就,它应能感知外部网络环境的动态变化,并随着这种变化按照功能指标、性能指标和可信性指标等进行静态的调整和动态的演化,以使系统具有尽可能高的用户满意度。我们将这样一种新的软件形态称为网构软件。网构软件是在开放、动态和多变环境下软件系统基本形态的一种抽象,它既是传统软件结构的自然延伸,又具有区别于在集中封闭环境下发展起来的传统软件形态独有的基本特征: 自主性、协同性、反应性、演化性、多态性。如何构建网构软件,同时如何测试系统的可靠性、可信性以及系统的可维护性和有效性,便成了一个非常大的问题。由于主体具有自治性、交互性、协作性、可通信性、自适应性等特点,所以是当前网构软件基本单元的最好实体。利用现有的主体技术,在日趋成熟的面向主体软件工程的指导下,建立基于主体的自治、协同、可靠、可信的网构软件模型也将是今后研究的重要方向。

小资料

什么是主体

究竟什么是智能主体Agent?作为DAI(Distributed.AI,分布式人工智能)的一个基本术语及AI的一个原语,迄今为止,Agent并没有一个明确的定义。在国内,Agent一词的译法亦无定论,通常翻译为“智能主体”、“主体”或“”等。但这些译法都不能准确表达Agent一词的丰富内涵。因此,许多研究者依据不同的研究内容和目标对术语“Agent”赋予不同的含义(本文中Agent翻译为主体)。一般认为,在AI中,智能主体被看做是处于一定环境下包装的计算机系统,在其他主体存在的情况下,能够连续、自主地处理环境中发生事件的功能总和,也就是能够适应于动态的环境。这里所说的“自主”是指系统主体工作时不要求由人经常不断地引导和干预。许多主体是与它的物理表征密切相关的。

一般认为,主体是能依据心理状态(信念、期望、意向)自主工作,并具有语义互操作和合作行为协调能力的软件实体,不仅为实施紧凑一致的协同工作提供有力的支持,也为建立面向分布式计算的开放性、可重构和可伸缩的新型计算环境建立了基础。每个主体具有一定的问题求解能力,如推理、规划、协商、通信及协调等能力。主体应能在多主体环境中协同工作和消解冲突,以执行和完成一些相互受益且自身无法独立求解的复杂问题。通常情况下,人们把主体看做是一个具有自治性、交互性、协作性和可通信性的实体。在实际应用中,可能还要具有自适应性、个性、社会性和实时性等特点。下面给出了智能主体系统的基本特性:

自治性(autonomy): 主体能够在没有人或其他Agent干预下完成其大部分功能,控制其内部状态;

社会能力(social ability),或称为可通信性(communicability): 主体能够通过某种主体通信语言和其他主体或人交互,以实现其目标;

反应性(reactivity): 主体能感知周围环境并对其间的变化产生实时响应,这些动作的执行可以基于触发规则和预定义的执行计划;

能动性(pro-activity): 主体能够主动地进行基于自身目标和信念的活动,就是说主体感知周围环境变化,并做出基于目标的行为(goal-directed behavior)。

其他经常讨论的主体属性有可移动性(mobility)、学习能力(learning)、推理能力(reasoning)、规划能力(planning)、合理性(rationality)、协作和协商的能力(cooperation and negotiation)等。

人工智能医疗发展前景范文第4篇

关键词:机电一体化;发展历史;三个阶段;发展趋势;智能化

中图分类号: TH-39 文献标识码: A

以电子计算机应用技术、信息技术等为代表的现代科技正在人类社会的各个领域逐广泛地渗透着。并带来了众多行业革命性质的变化,机电一体化也位列其中。

机电一体化不是机械装置与电子装置的简单组合, 而是在功能上取其所长,形成有机结合 , 以实现系统的最佳构成。其目的是增加系统的功能, 提高机电效率、可靠性和价格比, 可以很好地节省原材料和能源, 降低生产成本。随着机械技术和微电子技术的发展, 机电一体化的涵义也在不断发展。

一、机电一体化的核心技术

机械技术:是机电一体化的基础,机械技术的着眼点在于如何与机电一体化技术相适应,利用其高、新技术来更新概念,实现结构上、材料上、性能上变更,满足减小重量、缩小体积、提高精度、提高刚度及改善性能要求。

计算机与信息技术:其中信息交换、存取、运算、判断与决策、人工智能技术、专家系统技术、神经网络技术均属于计算机信息处理技术。

系统技术:即以整体概念组织应用各种相关技术,从全局角度和系统目标出发,将总体分解成相互关联的若干功能单元,接口技术是系统技术中一个重要方面,是实现系统各部分有机连接的保证。

自动控制技术:其范围很广,在控制理论指导下,进行系统设计,设计后的系统仿真,现场调试,控制技术包括如高精度定位控制、速度控制、自适应控制、自诊断校正、补偿、再现、检索等。

传感检测技术:是系统的感受器官,是实现自动控制、自动调节的关键环节。其功能越强,系统的自动化程序就越高。

二、机电一体化的历史发展

1、机电一体化的发展史

20 世纪60 年代以来,人们开始利用电子技术的初步成果来完善机械产品的性能。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,这些机电结合的军用技术,战后转为民用,对战后经济的恢复起到了积极的作用。当时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80 年代末期,机电一体化在世界范围内得到比较广泛的承认;机电一体化技术和产品得到了极大发展;各国均开始对机电一体化技术和产品给予很大的关注和支持。

20 世纪90 年代后期,机电一体化进入深入发展时期。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,为机电一体化技术开辟了发展的广阔天地。这些研究,使机电一体化进一步建立了坚实的基础,并且逐渐形成完整的学科体系。

我国是从20世纪80年代初才开始进行这方面的研究和应用。国务院成立了机电一体化领导小组,并将该技术列入“863计划”中。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。

2、机电一体化的发展前景

现代科学技术的发展极大地推动了不同学科之间的交叉与渗透以及相互融合,引起了众多领域特别是工程领域的技术革新与革命。机电一体化正是这种集多种学科于一体的交叉学科,它的发展依赖但同时也促进了其他相关技术进步。

随着信息技术以更快的速度、更强的态势和更广的范围发展,未来机电一体化的发展前景也可窥见一斑。

3、机电一体化发展趋势

随着相关技术进步与发展,机电一体化主要发展方向有:数字化、智能化、模块化、微型化、网络化等等。

(1)数字化

微处理器的发展奠定了机电产品数字化的基础,如不断发展数控机床及机器人; 数字化要求机电一体化产品的软件具有高可靠性、易操作性、可维护性、自诊断能摘要力及良好人机界面,数字化的实现便于远距操作、诊断和修复。

(2)智能化

智能化是21世纪机电一体化技术的一个重要发展方向。人工智能在机电一体化的研究中日益得到重视,机器人与数控机床的智能化就是重要应用之一。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,使它具有判断推理、逻辑思维及自主决策等能力,以求得到更高的控制目标。

(3)模块化

由于机电一体化产品种类和生产厂家众多,模块化技术可减少产品开发和生产成本,提高不同产品零部件通用化程度,提高产品装配性、维修性、扩展性等。利用这些模块可以迅速方便地设计和制造出多种新的机电一体化产品。

(4)微型化

微型化是精细加工技术发展的必然,也是提高效率的需要,由于微型化产品体积小、耗能少、运动灵活,可进入一般机械无法进入的空间,并易进行精细操作,因此在生物医疗、军事信息等方面具有不可比拟优势。

(5)网络化

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、教育等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

(6)环保化

工业的发达给人们生活带来巨大变化。它在令我们的生活舒适的同时也造成了一定的危害,比如资源减少,生态环境受到严重污染。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、使用和销毁的生命过程中,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,具有远大的发展前景。

三、发机电一体化发展策略

机电一体化和其它新技术一样, 机电一体化所用到的新技术都是其发展手段, 不是目的。由此看来,若要研究其学术水平、学术价值的最终标准只能从经济效益和社会效益出发, 其间包括直接的和间接的,当前的和长远的。

在我国大环境下,鉴于作为振兴传统机电行业新鲜动力的一体化技术的大力发展,机电一体化行业的发展任务可以概括如下:

不遗余力地开发机电一体化产品,促进机电产品的不断更新升级

当前,在信息化发展的大环境下,通过以上途径使机电一体产业的健康向上发展,并为我国经济发展方式的转变以及产业结构的调整做出积极的贡献成为了我国机电一体化发展的基本任务

2、用机电一体化相关技术改造传统产业

为此,应多方举措、合理推进、大力支持机电一体化的发展,具体措施如下:

(1)要加强统筹规划,合理协调发展。尽管我国从事机电一体化工作的研究单位和生产企业相对较多,但由于各个个体由于发展的立足点和出发点的区别,均有各自的发展规划及策略,整体来看,机电一体化行业发展缺乏足够的统筹安排,从而缺乏具有全局意义的计划与规划。因此,各主管部门有必要在进行调研、分析的基础上制定出一套适合行业自身发展态势的规划,从而进行宏观指导生产。

(2)要创优发展环境,营造良好发展氛围。

良好的环境是行业发展的基础,全社会上下一致的重视及认可是机电一体化发展的有利条件。所以尽可能地优化环境,尤其是机电一体化行业的投资环境,尽可能地为相关企业开辟绿色通道,调配有用资源成为了眼下需要着手进行的重要工作。同时在政策上进行大力支持,以使其能在更加良性的发展轨道上快速前进。

(3)是要加强行业管理,发挥协会等组织作用。行业协会的作用如今已经屡见不鲜,行业协会可以发挥更加灵动和契合实际的、适合个体的细化作用。我国有必要根据行业发展的特点,强化机电一体化行业的统筹机构,加强业协会的建设,明确职责,从而使其能更好地指导行业发展的进程。

结语:

综上所述,机电一体化是当今机械工业技术和产品发展的主要趋势。它的发展已经引起了机械工业以致社会巨大的变革。

参考文献:

[1].姜培刚,盖玉先,机电一体化系统设计,机械工业出版社。

人工智能医疗发展前景范文第5篇

1、服务机器人产业快速发展。

2、万亿蓝海待拓展。

人工智能、互联网助推服务机器人产业快速发展。我们认为:机器人、人工智能和互联网本质上是一体,因各自的侧重方向不同才会区分对待,未来发展的趋势应是齐头并进、相辅相成。随着人工智能、互联网技术的成熟,服务机器人产业目前已经具备了快速发展的技术基础。

万亿蓝海待拓展。根据IFR统计,2014年全球服务机器人市场销售额约59.7亿美元,2011-2014年全球服务机器人销售额CAGR约为11%,其中,专业服务机器人市场份额为63.1%;个A,Y家庭服务机器人市场份额为36.9%。全球服务机器人市场规模预计2012-2017年年复合增长率将达到17.4%,到2017年达到461.8亿美元,行业空间巨大。我们认为未来家用服务机器人有望成为智能家居的重要入口,未来市场有望向万亿规模挺近。

服务机器人推广的前提是人工替代,下游应用场景更加接近C端客户,对机器人本身的智能化要求也更高。我们认为服务机器人的产业发展前景可以根据下游应用场景的人工替代需求进行预测,根据下游应用的成熟度及未来市场空间,我们看好国防机器人、医疗机器人、家庭机器人。其中家庭服务机器人近年来持续火热,但总体市场还未完全打开。目前中国市场渗透率仅为1‰美国市场普及率也仅达到6.6%。按照目前家用电器的普及率估算,仅中国清洁机器人的潜在市场规模就在十亿量级以上。

重点推荐:巨星科技、楚天科技、康力电梯、慈星股份及博实股份。

轻工制造:发票印刷添增量电子平台迎爆发

广发证券

投资要点

1、“数据连接”推动互联网医疗下一波发展。

2、医改全面推动或成医疗大数据价值变现契机。

增值税税收中性优势明显,增值税改革进入收尾期。营业税价外税开放式征收,打破增值税抵扣链条、导致双重征税或偷税漏税等监管困境;增值税价内税闭环征收,有助扩大税基促使服务业外包,国际发达国家主要采用全面增值税模式。我国增值税改革从1983年爱是经历了中国特色增值税、规范性生产增值税、可抵扣消费增值税,目前处在将营业税全面改为营业税的收尾期。

营改增加速推进进入收官期,宽税基降税负调结构促发展我国营改增步入收官期,降低税负释放企业活力迫在眉睫,但降低税负前提是宽税基保证税收公平基本原则,因此营改增在渡过缓慢前期试点阶段后将在5月1日起加速推进实行行业与项目双扩本次营改增推进涉及到营业税占比超过80%,且时间要求紧迫,有望使得产业链大幅受益。

营改增带动发票产业链变革,催生印刷新空间,带动电子平台大发展本轮营改增将带动发票产业链变革:(1)上游增值税专票印制受益增量空间,本次接近300亿张营业税发票转增值税对增值税票印制行业构成巨大增量;(2)监管重心改变发票电子化趋势将加速,营改增使得监管重心从偷税漏税转向发票真伪验证与信息采集,电子发票产业链有望加速发展,提供税控装置的航天信息与第三方服务平台公司受益。

重点推荐:万达信息、东软集团、卫宁健康、易联众、思创医惠、创业软件。

化工:特种PVC迎产业春天

东方证券

投资要点

1、特种PVO产能收缩。

2、进口替代空间巨大。

从去年下半年开始特种PVC价格相比普通PVC价格走强,价差持续扩大。我们深度分析了特种PVC行业自身的供需情况,由于安全、环保等因素特种PVC产能明显收缩,产品价差持续扩大,特种PVC行业迎来产业春天。

特种PVC糊树脂产能收缩,行业盈利回升。15年以来国内PVC糊树脂因为安全事故以及退城进园搬迁,产能供给受到影响,共计40万吨。因此,15年下半年开始PVC糊树脂同普通PVC价格持续扩大至2600元/吨以上。糊棚旨2015年平均价差在2300元/吨,但在第四季度回升至2500元/吨。2016年第一季度,价差更是升至近2700元/吨,环比增长10%左右。糊树脂开始应用到汽车、建筑、电子、涂料、鞋用等方面,将有助于提升市场需求,消费结构从由原来的手套料、皮革料占主导开始逐渐向多元化行业发展。专用料进口依赖高,高端糊树脂每年进口量近10万吨,未来替代空间大。

特种PVC进口替代空间大,特种化率提升是大趋势。特种PVC仍依赖进口,每年进口特种PVC产品超过40万吨,未来国产化空间较大。特种PVC被列入“十三五”规划,产能比例将升至20%。根据我国氯碱行业“十三五”规划,在“十三五”末,PVC专用料和特种树脂产能比例要达到20%以上。按目前国内PVC总产能计算,特种专用型PVC在“十三五”末将达到约470万吨,复合年均增长率将超过20%。

建议关注产业链一体化的新疆天业、英力特。

LED显示屏:新技术推动产业快速成长

光大证券

投资要点

1、新技术推动LED显示屏行业快速增长。

2、LED显示屏下游行业景气度高。

小间距LED等新技术推动LED显示屏行业快速增长。随着成本价格的持续大幅下降和显示效果持续提升,小间距LED显示屏行业呈现爆发性增长态势,且已经开始明显供不应求,往年一季度都是销售淡季,今年一季度开始行业需求即非常旺盛,小间距LED替代DLP等拼接屏市场如火如茶,商用市场开始爆发,千亿民用市场正在起步,小间距LED行业大趋势已经得到产业界和资本市场反复确认,我们预计小间距LED行业未来三年复合增速有望超过60%。

LED显示屏下游行业景气度高。虽然目前宏观经济不景气,但LED显示屏行业下游应用领域文化、体育、传媒等行业仍然维持着较高景气度,也符合中国经济转型大方向,使得其上游LED显示屏行业也能维持较好的景气度,我们预计LED显示屏行业未来几年将维持20-30%的增长。

人工智能医疗发展前景范文第6篇

关键词:机电一体化;自动控制技术;发展趋势

机电一体化的外文名词是Mechantronics,起源于日本,是取英语Mechanics的前半部和Electronics的后半部拼合而成的,表示机械学与电子学两种学科的综合。目前,国内外对机电一体化的涵义有各种各样的认识,其各自的出发点和着眼点不尽相同,再加上机电一体化本身的涵义还在随着生产和科学技术的发展不断被赋予新的内容。机电一体化技术即结合应用机械技术和电子技术于一体,是现代科学技术发展的必然结果。随着现代科学技术日新月异的发展,不断地推动不同学科的交叉和渗透,从而导致整个工程领域的技术革命。

1.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。机电一体化涵盖技术和产品两个方面,只是机电一体化技术是基于上述群体技术有机融合的一种综合技术,而不是机械技术、微电子技术以及其他新技术的简单组合、拼凑。这是机电一体化与机械加电气所形成的机械电气化在概念上的根本区别。机械工程技术由纯技术发展到机械电气化,仍属传统机械。机电一体化系统由若干具有特定功能的机械和电子要素组成的有机整体,具有满足人的使用要求的最佳功能。

2.我国机电一体化的现状

世界范围内机电一体化的发展大体可以分为3个阶段。第一阶段也称为初级阶段。20世纪60年代以前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。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。第三阶段,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。

计算机数控机床(CNC)是一种由计算机或专用电子计算装置控制的高效自动化机床。它综合应用了计算机技术、自动控制、精密测量和机械设计等方面的最新成就,是典型的机电一体化产品,是机床发展的必然趋势。

汽车的机电一体化中心内容是以微机为中心通过自动控制来改善汽车的性能,增加汽车的功能,实现汽车降低油耗,减少排气污染,提高汽车行驶的安全性、可靠性、操作方便和舒适性。近几十年,国际各大汽车公司都加大了对汽车机电一体化的研究,使其发展有了质的飞跃。

工业机器人(IR)一般应由机械系统、驱动系统、控制系统、检测传感系统和人工智能系统等组成,是一种能模拟人的手、臂的部分动作,按照预定程序、轨迹及其要求,实现抓取、搬运工件或操作工具的自动化装置,是具有发展前途的机电一体化典型产品。

3.机电一体化的发展趋势

3.1自律分配系统化

未来的机电一体化产品,控制和执行系统有足够的“冗余度”,有较强的“柔性”,能较好地应付突发事件,被设计成“自律分配系统”。在自律分配系统中,各个子系统是相互独立工作的,其特点是子系统可产生本身的信息并附加所给信息,在总的前提下,具体“行动”是可以改变的。这样,既明显地增加了系统的适应能力(柔性),又不因某一子系统的故障而影响整个系统。

3.2系统化

系统化的表现特征之一是系统体系结构进一步采用开放和模块化的结构。系统可以灵活组套,进行任意裁减和组合,同时要求实现多坐标系列控制功能的NC系统。表现特征之二是通话功能的大大加强,即网络化趋势。

3.3人工智能化

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。高性能、高速的微处理器使机电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。

3.4全息系统化

机电一体化产品“全息”特征越来越明显,智能化水平越来越高。其系统的层次结构,也由简单的“从上到下”的形势而变为复杂的、有较多冗余度的双向联系。

3.5绿色化

环境、资源、人口是当今人类社会面临的三大主题。

3.6微型机电化

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。微机电一体化发展的瓶颈在于微机械技术,微机电一体化产品的加工采用精细加工技术,即超精密技术,它包括光刻技术和蚀刻技术两类。

3.7面向21世纪的制造模式

一次制造成功,采用成组技术和分组作业方式,按质、按量、按时完成,做到零废品、零库存、零设备故障、零环境污染,从以“技术”为中心向以“人”为中心转变,从“金字塔式多层次管理”向“网络式管理”、由顺序工作方式向并行工作方式、由固定组织

加工向敏捷制造加工转变。

4.结语

机电一体化的出现并不是孤立的,它是许多科学技术发展的结晶,传统的机械设计方法和设计概念正在发生着革命性的变化。21世纪,机电一体化技术将扮演机械工业的主角,与机电一体化相关的技术还有很多。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。我国可以利用后发的成本优势和广阔的市场潜力,用全新的方式和更短的时间研发更多具有知识产权的机电一体化产品。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。

人工智能医疗发展前景范文第7篇

[关键词]大数据数据挖掘 设备管理

中图分类号:TP311 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2015)05-0265-01

近些年来,数据挖掘引起了信息产业界的极大关注,其主要原因是存在大量数据,可以广泛使用,并且迫切需要将这些数据转换成有用的信息和知识。获取的信息和知识可以广泛用于各种应用,包括商务管理,生产控制,市场分析,工程设计和科学探索等。

数据挖掘利用了来自如下一些领域的思想:(1)来自统计学的抽样、估计和假设检验;(2)人工智能、模式识别和机器学习的搜索算法、建模技术和学习理论。数据挖掘也迅速地接纳了来自其他领域的思想,这些领域包括最优化、进化计算、信息论、信号处理、可视化和信息检索。在一些其他领域也起到重要的支撑作用,特别是需要数据库系统提供有效的存储、索引和查询处理支持,源于高性能(并行)计算的技术在处理海量数据集方面常常是重要的。分布式技术也能帮助处理海量数据,并且当数据不能集中到一起处理时更是至关重要。

1 数据挖掘技术简介

数据挖掘(Data Mining,DM),又称数据库中的知识发现(Knowledge Discover in Database,KDD),是目前人工智能和数据库领域研究的热点问题,所谓数据挖掘是指从数据库的大量数据中揭示出隐含的、先前未知的并有潜在价值的信息的非平凡过程[1]。因此,可以说数据挖掘是一个从数据到知识的过程。

数据挖掘是一种决策支持过程,它主要基于人工智能、机器学习、模式识别、统计学、数据库、可视化技术等,高度自动化地分析企业的数据,做出归纳性的推理,从中挖掘出潜在的模式,帮助决策者调整市场策略,减少风险,做出正确的决策。

2 数据挖掘运用的理论与技术

随着信息科技超乎想象的进展,许多新的计算机分析工具问世,例如关系型数据库、模糊计算理论、基因算法则以及类神经网络等,使得从数据中发掘宝藏成为一种系统性且可实行的程序。

数据挖掘的技术有很多种,按照不同的分类有不同的分类法。数据挖掘中常用的一些技术:统计技术,关联规则,基于历史的分析,遗传算法,聚集检测,连接分析,决策树,神经网络,粗糙集,模糊集,回归分析,差别分析,概念描述等十三种常用的数据挖掘的技术[2]。下面,作者将就关联规则做以介绍。

3.关联规则概念

关联规则(Association Rules)挖掘就是从大量的数据中挖掘出有价值描述数据项之间相互联系的有关知识。数据关联是数据库中存在的一类重要的可被发现的知识。若两个或多个变量的取值之间存在某种规律性,就称为关联。关联可分为简单关联、时序关联、因果关联。一个关联规则[3]是形如的蕴含式,这里A、B为项集,AR,BR,并且AB=Φ。

关联规则挖掘的目的就是从事务数据库中挖掘出满足最小支持度(min_sup)和最小置信度(min_conf)的关联规则,挖掘一般分为以下2个过程:1.在事务数据库中找出所有大于最小支持度(min_sup)的频繁项集。2.由第一步找出的频繁项集产生期望的关联规则,即所产生的每条关联规则的置信度必须不小于最小置信度Apifori算法。

4.数据挖掘技术在设备管理中的应用

本文将利用关联规则算法对某公司售后服务部门所使用的设备管理数据进行挖掘。

结合一年来该公司现场执法取证类设备在使用过程中暴露出现的故障问题及设备维护保障等情况的统计数据,应用数据挖掘技术进行分析。原始数据集由该公司设备维护管理系统中的设备名称、使用单位、维护记录、更换部件、故障排查方法等有关数据字段抽取并汇总。

根据实际情况,假设支持度为0.2,采用Apriofi算法,产生的最大频繁项目集见表3。由试验结果可以看出,D:电容失效;F:数据端出错;G:调频键失效;J:电压过载;K:插脚脱焊。发生故障的概率比较高(在20组数据中,发生故障的概率达到20%以上)。

依据产生的频繁项生成关联规则,结果见表4。如果设定最小信任度为0.6,那么从表4可以得出3条关联规则,分别为:D-->F;D-->G;F-->G。

对应到该取证设备故障为:电容失效-->数据端出错;电容失效-->调频键失效;数据端出错-->调频键失效。

2014年7月,该单位要执行一项任务,按公司领导要求调用该现场取证执法仪类设备12套。为证明上述结论的有效性,将这12套设备分为2组,每组6套,分别为A组和B组。其中A组在投入使用前,根据结论对相关的部位进行预防性维护,而对B组则按常规维护,不做任何维护。经过1天24小时不间断使用,结果发现,A组中6套设备全部正常运行,且状态良好;而B组中则有2套设备出现调频键失效故障,1套设备相继出现电容失效、数据端出错故障,影响了取证的工作。由此得出,应用关联规则对设备的系统数据进行挖掘,对于优化设备的性能,提高设备在实战中的稳定性,确保任务顺利完成具有重大意义。

5.结语

数据挖掘现在越来越为更多的人们所关注,被认为是未来最有发展前景和广阔市场潜力的新兴学科之一。随着信息技术和数据库技术的不断发展,各行各业的人们掌握了大量的数据,在竞争日益激烈的现今社会里,如何迅速有效的获得隐藏在数据之后的有用的知识信息,成为众多企业决策者和管理者的当务之急。

数据挖掘是一门综合性的学科,其中用到了数据仓库、数理统计[4]。计算机技术等很多知识,不同的主题需要选择不同的方法进行分析,经过十多年的研究,每一种方法都踊跃出大量的算法,这些算法中也各有利弊,在不同的问题上要选择不同的算法,才能最大限度的发挥数据挖掘的潜能。

此外,数据挖掘除了发展和完善自己的理论和方法,也要充分借鉴和汲取数据挖掘和知识发现、数据库、机器学习、人工智能、数理统计、医疗、分子生物学等学科领域的成熟的理论和方法。

参考文献

[1] 韩家炜,堪博著,范明,孟小峰译数据挖掘概念与技术(第2版)[M]北京:机械工业出版社,2007.

[2] 苏新宁杨建林邓三鸿等,数据挖掘理论与技术[M]北京:科学技术文献出版社,2003.

人工智能医疗发展前景范文第8篇

关键词:智能 机电一体化 绿色

1 概述

机电一体化指的是在机械的主功能、动力功能、控制功能和信息功能的基础上引进微电子技术,并且将机械设备和电子设备用软件有机结合而构成的系统的总称,因此,“机电一体化技术”是机械、微电子和信息三项技术相互融合、交叉的产物,是机械技术、计算机与信息处理技术、自动控制技术、检测传感技术、伺服传动技术和系统技术等多学科技术领域综合交叉的技术密集型系统工程。随着电子技术的迅速发展,微处理器、微型机在各个技术领域已经得到广泛应用,对各个领域的发展起了很大的推动作用,正因电子技术的快速发展,进而带动了机电一体化技术的发展,科技的进步更是依赖于其发展,因此其未来的发展对科技的进步起着至关重要的作用。

2 机电一体化技术未来的发展

2.1 全息系统化 全息系统化也即智能化,是对机器的行为描述,即在控制理论的基础上,吸收计算机科学、模糊数学、运筹学、混沌动力学、人工智能、心理学和生理学等新的学科方法、新的设计思想,从而模拟人类的思维能力,使它如同人一样具有思维、意识等能力,以便达到更高水平的控制目标。随着机电一体化技术的发展,机电一体化产品智能特征也越来越明显,智能化水平也是日趋上升,新世纪机电一体化技术中的智能化的快速发展,人工智能在机电一体化的研究中也日益得到重视,其中机器人与数控机床的智能结合就是一项重要应用。当然,要使机电一体化产品具有与人完全相同的智能永远是不可能的,也没有这个必要,但是,高性能、高速的微处理器使机电一体化产品具有低级智能或者人的部分智能,则是完全可能而又必要的。

2.2 微型机电化 在实验室中,目前,通过半导体蚀刻技术,已经制造出亚微米级的机械元件,如果这一成果应用于实际产品时,那么就没有必要再区分什么是控制器、什么是机械部分了,这时就完全的实现机械和电子的“融合”,这样CPU、机体、传感器、执行机构就可以集成在一起,而且体积小,同时组成一种自律元件。这种微型机械学是机电一体化的一个重要的前进方向,更是机电一体化向微观领域和微型机器的发展趋势,在国外,人们称其为微电子机械系统,也指外观尺寸不超过1cm3的机电一体化产品,一并向微米级、纳米级发展,正因为微机电一体化产品耗能少、体积小、运动灵活,在军事、生物医疗、信息等方面占有很高的地位和很大的优势。

2.3 光机电一体化 光机电一体化是机电产品发展的重要趋势,因为机电一体化系统是由机械系统、能源系统、传感系统和信息处理系统等部件构成的,因此,在机电一体化技术中引进光学技术,充分利用光学技术的先天优点,有效地改进机电一体化系统的能源系统、传感系统和信息处理系统。

2.4 产品网络全球化 计算机网络技术的兴起和飞速发展带动了科学技术的巨大发展,同时给日常生活都带来了全新的面貌,全球生产、经济被各种网络连成一片,企业间的竞争也将出现网络全球化,一旦研制出机电一体化新产品,只要其质量有保证,功能可靠,必然会畅销全球。因为有了网络的普及,那么只要是关于网络的各种远程监视和控制技术也就方兴未艾,然而远程控制的终端设备就是机电一体化产品,因此,机电一体化产品也必然会朝着网络全球化发展。

2.5 产品绿色化 随着工业的发达,人们的生活也发生了巨大的变化:①物质需求丰富,生活舒适;②可用资源减少,生态环境受到严重破坏。因为这些现象的出现,人们开始呼吁保护环境资源,回归自然,那么此时,绿色产品的概念也就应运而生,这是一个时代的绿色化趋势,在这里,机电一体化产品的绿色化主要是指:使用时不破坏生态环境,报废后还能回收利用。因此,机电一体化绿色产品在其设计、制造、使用和销毁的过程中,应完全符合生存环境和人类健康的要求,对生态环境尽可能的无害或危害极少,资源利用率要极高。由于这种客观的存在性,设计绿色的机电一体化产品所需要的技术成本很高,但其具有远大的发展空间。

2.6 “生物——软件”化 未来的机电一体化技术发展注重产品与人的关系,即机电一体化的人格化,其有两层含义:①机电一体化产品的使用对象是人,怎样将人的智能、情感、人性赋予机电一体化产品显得越来越重要,尤其是家用机器人,其最高境界就是人机一体化;②模仿生物机理,研制出各种机电一体化产品。随着科技的发展,机电一体化装置对信息的依赖性越来越大,很多时候类似于活的生物:当大脑停止工作时,生物便死亡,而大脑工作时,生物就充满活力,即信息决定系统的工作与否。目前,在仿生学研究领域中已经发现的一些生物体优良的机构,可为机电一体化产品提供新型的机体,但是如何使这些新型机体具有生命力还是研究中的一大难题,这一研究领域被称之为“生物——软件”或者说“生物系统”,而生物的特点正是“肌体(硬件)——大脑(软件)”一体,不可分割。机电一体化产品向生物系统化发展是好,但是目前的技术与理论还是有很大的差距,因此,还需要更加倍的努力。

3 结束语

通过本文的论述可见,机电一体化的出现不是随机出现的,而是一个时代的产物,文中叙述的这些发展方向是科技发展到一定阶段的必然要求,更是一个必然结果。目前,因为科学技术的限制,其与一些相关技术的互融程度还是不是太明显,但是随着科学技术的发展,各种技术相互融合的趋势必将越来越明显,因为它既是多项科学技术发展的结晶,又极大地推动了不同学科的交叉与渗透,其发展前景也将越来越光明,这必然会给世界带来更大的技术力量。

参考文献

[1]李建勇.机电一体化技术[M].北京.科学出版社.2004.

[2]高钟毓.机电控制工程[M].北京.清华大学出版社.2002.