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關鍵詞:人工智能技術;教學方法;編程能力
中圖分類號:TP3 文獻標識碼:A 文章編號:1009-3044(2014)16-3865-02
1 概述
2008年11月16日,中國科協成立50周年新聞會在北京召開。在新聞會上,“五個10”系列評選活動,即10位傳播科技的優秀人物、10部公眾喜愛的科普作品、10個公眾關注的科技問題、10個影響中國的科技事件、10項引領未來的科學技術評選結果揭曉。10項引領未來的科學技術是:基因修飾技術;未來家庭機器人;新型電池;人工智能技術;超高速交通工具;干細胞技術;光電信息技術;可服用診療芯片;感冒疫苗;無線能量傳輸技術。
人工智能技術學科是計算機科學中涉及研究、設計和應用智能機器的一個分支。指人類的各種腦力勞動或智能行為,諸如判斷、推理、證明、判別、感知、理解、通信、設計、思考、規劃、學習和問題求解等思維活動,可以用某種智能化的機器來予以人工實現[1]。
通過《人工智能技術》課程的學習,使學生對人工智能技術的發展概況、基本原理和應用領域有深入了解、對主要技術及應用有一定掌握,并對現代人工智能技術發展的方向有所研究。通過人工智能技術課程的學習與研究,啟發學生對人工智能技術的興趣,培養知識創新和技術創新能力,并能將人工智能技術融入到今后所開發的計算機軟件之中。
《人工智能技術》是一門眾多學科交叉的新興課程,其涵蓋范圍廣,涉及知識點多,知識更新快,內容抽象,不容易理解,理論性強,而且需要較好的數學基礎和較強的邏輯思維能力,這給該課程的講授帶來了一定困難。《人工智能技術》也是一門應用型學科,怎樣將理論運用到實踐中,使學生將學到的人工智能技術知識和思想運用到自己的實際課題,這也是該課程需要解決的問題之一。
因此,對《人工智能技術》課程教學來說,我們要了解課程的最新信息,把握課程的特點,幫助學生找到好的學習方法,使他們能充分發揮自己的創新思維能力,提高學習興趣,該文給出了《人工智能技術》課程的教學與實踐的探索。
2 教學與實踐的探索
2.1 教材和實驗教學內容的選取
1) 人工智能技術是整個計算機科學領域發展最快,知識更新最快,最前沿的學科之一。在教材選用方面,我們采用了蔡自興教授等主編,由高等教育出版社出版的《人工智能基礎》這本教材。蔡自興教授的主要研究領域為人工智能、機器人學和智能控制等。這本教材是作者在美國國家工程院院士、普度大學教授傅京孫先生的指導和鼓勵下編寫,借鑒了國內外人工智能技術研究領域專家的最新研究成果和學術書籍的長處,該書比較全面地介紹了人工智能技術的基礎知識與技術,材料新,易于理解,兼顧基礎及應用[2]。
此外,我們還給學生自主學習提供多種類型的學習資料,其中包括參考書目,如:Russel S, Norvig P.等編著的《Artificial Intelligence: A Modern Approach》一書,人工智能技術國內外期刊,如電子學報,計算機學報,人工智能與模式識別,Artificial Intelligence,Journal of Artificial Intelligence Research,Engineering Applications of Artificial Intelligence和International Joint Conference on Artificial Intelligence,AAAI: American Association for AI National Conference等人工智能技術會議,使學生能夠掌握人工智能技術的更多前沿動態,提高學習興趣。
2) 配套的實驗教學內容。《人工智能技術》是一門理論性和實踐性都很強的課程,實踐性教學環節對該課程尤為重要。除了完成課本上的作業之外,還注重實驗教學,培養學生的創新能力、算法設計能力和編程能力。首先,每個章節設置相應的實驗,而實驗內容經過嚴格的考慮,如:五子棋游戲,產生式系統,旅行商問題,傳教士和野人問題,BP神經網絡實現簡單的分類,遺傳算法、人工生命程序等,要求學生運用所學章節的知識,獨立地設計和實現實驗內容。實驗報告包括簡述實驗原理及方法,給出程序設計流程圖,源程序清單,實驗結果及分析等內容,通過這種方式,進一步加強學生的信息獲取能力和研究能力。
2.2 教學方法和手段的改革
人工智能技術課程交叉性強,涉及面廣,傳統的教學方法手段單一,缺少交流,課堂氣氛沉悶,激發不起學生的學習興趣,教學效果不理想。人工智能技術這門課程內容抽象,如何激發學生的學習興趣是本課程需要解決的主要問題,也是關系教學改革成敗的關鍵。本課程需采用多種方法進行教學,以此來激發學生的學習興趣。
1) 問題啟發式教學。《人工智能技術》這門課程中有很多似是而非、引人入勝的問題,主要是用計算機模擬人類的智能來解決這種問題。在教學中,有目的的提出這些問題,鼓勵學生思考,提出自己的想法和解決方案,并進行分析和比較,這樣強化學生的主動學習意識,提高學習積極性[3]。
2) 個性化學習和因材施教。學生中存在計算機專業和非計算機專業本科畢業的差別,由于他們每個人的基礎不同,有的計算機知識比較匱乏,因此有必要針對每個學生的學習進度,課堂作業和實驗報告情況進行及時評估,對學生提出個性化的教學。例如:在實驗教學中,要求有能力和興趣的學生可以做探究性和創新性的附加實驗,從而引導學生發揮個性的空間,而對稍微吃力的學生則要求完成基本的實驗,更注重基礎知識的學習和夯實,這樣就能達到因材施教的目的。同時對不同層次的學生進行分析,進一步提出學習建議,并進行有針對性的指導。
3) 多媒體使用和多學科知識的融合。本課程PPT課件圖文并茂,提綱挈領,便于學生理解。課堂講授、板書與PPT手段相結合,注重課程中的關鍵詞用英文表示,并適當指定英文參考書,使學生能夠接觸國外文獻資料,加深對學習內容的理解,獲得更寬廣的知識。PPT課件運用了大量多媒體技術,如動畫、聲音、圖像,通過動畫和視頻演示抽象的概念、算法和過程,使人工智能技術中抽象的知識形象化,在課件中融入了文學,歷史等其他學科的相關知識,便于學生較好地理解知識難點和重點[4]。
4) 師生互動和課內外答疑。在教學中,改變了傳統的老師講,學生聽的教學模式。針對人工智能技術的實用性,適當提問,收集學生學習情況,盡量使用實例進行講解。設置了實驗講解互動課程,對于實驗的講解,學生可以提出疑問,然后在課堂上展開討論,學生可以看到問題從提出、分析到解決的整個過程,讓學生自己在討論中總結結論。為了解決教學中存在的疑難問題,還設有課后答疑,使學生能將所有的問題都理解透徹。
5) 理論研究與實踐結合。在教學內容的安排上,注重學生的理論研究和動手能力,適當布置一些課程相關的論文和實驗編程。通過課程論文,可以培養學生鉆研問題的興趣; 通過查閱科技文獻使學生掌握如何查找相關文獻的技能,可以培養學生撰寫科技論文的能力。通過實驗實踐,使學生可以更加清楚地了解人工智能技術基本概念和難點,也能了解算法的設計具體運行過程,并對其進行驗證,提高了學生的編程能力和和學習興趣。
6) 考試考核方式改革。本課程的考核考試也是一個值得探討的問題,本課程應采用多種綜合考試方法,注重學生對基礎概念、知識和基本的技能的掌握以及理論聯系實際的能力。平時作業考核成績,實驗實踐教學成績、提交課程論文成績,以及最后的期末考試成績形成一種有效的考試考核方法,促進學生主動學習,提高教學質量。實驗的評價指標在于算法設計、編程的準確性和實驗結果及分析。課程論文評價指是選題是否嚴謹科學和具可研究性,論文結構、思路是否嚴謹,論文內容科學性、正確性,能否提出自己的見解。考查查閱科技文獻的能力主要通過是否查找到權威的、最新文獻以及撰寫是否規范。
2.3 學生學好《人工智能技術》課程的建議
《人工智能技術》是一門理論與實踐相結合的應用課程,學生如何學習這么課程,也是我們應該探討的問題。
學生應該正確看待《人工智能技術》這門科學的發展。人工智能技術孕育于20世紀30、40年代,形成于60、70年代,發展至今,人工智能技術只有短短60多年的歷史,它是一門不斷發展和完善的嶄新學科,還有許多課題處于探索中,理論和技術還遠未成熟,我們應該對它有科學的認識。
針對非計算機專業本科畢業的學生,除了課堂聽講之外,還應該課下自學該課程的先修課程,如:數據結構、離散數學等課程。人工智能技術中涉及到大量的數學知識,如:模式識別需要具有較好的概率論,數理統計知識,另外還會用到少量隨機過程、模糊數學的一些知識。人工智能技術是一門應用課程,編程語言的掌握必不可少,涉及到SVM算法,粒子群算法,免疫算法神經網絡,遺傳算法等算法,實現這些算法要求學生具有較強的編程能力。
學生應該多讀,多查閱資料,特別是國外的期刊文獻和重要國際會議論文,多了解人工智能技術最前沿的信息,理論聯系實際,加深對基本算法的理解,并將人工智能技術的知識運用到自己所研究的領域,以做到學以致用。
3 結論
人工智能技術在一定程度上代表著信息技術的前沿,該文對《人工智能技術》的課程教學進行了一些探討,教學與實踐效果有了顯著提高,但仍然有許多方面還需要我們繼續探討和改進。
參考文獻:
[1] 蔡自興,徐光佑.人工智能技術及其應用[M].北京: 清華大學出版社,2003.
[2] 蔡自興,肖曉明,蒙祖強,等.樹立精品意識搞好人工智能技術課程建設[J].中國大學教學,2004(1):28-29.
關鍵詞:人工智能技術;電氣自動化控制;應用
人工智能技術的誕生與發展,為工業領域,特別是在電氣自動化方面更是凸顯出了愈來愈大的重要作用,幫助相關企業具備更為強勁的市場競爭力。因此,本文對人工智能技術作出了較為細致地分析與探討,并在此基礎上闡釋其所具備的各方面的顯著性特點,從而對其在電氣自動化控制的實際應用作出良好地研究。
1人工智能技術概述
1.1人工智能技術
人工智能技術,通常也被人們稱之為AI技術。從本質上來說它就是用于模擬,亦或者是延伸等一系列智能理論和技術諸多方面的一種應用系統。人工智能是基于計算機而誕生和發展起來的,同時它也在很大程度上完成了對于人腦的良好模仿,從而使其能夠較好地提升在不同領域里面的實際應用成效。
1.2人工智能控制器的特點分析
而要想實現這一技術,就必然要依賴于人工智能控制器。而對于人工智能控制器而言,它所涵蓋和涉及到的學科知識是極其豐富的。特別是在研究之時,基本上就是對與人類有關的各種各樣的信息等,作出收集以及分析,最終在這一基礎上完成對人腦的較高程度上的模擬。所以,對于人工智能控制器而言,它和其他控制器之間進行比較來看,具備更為強大的穩定性,當把這一技術應用于電器自動化領域之時,可以實現效果較為良好地控制效果。
1.3人工智能技術的功能
1.3.1自動化采集與處理數據功能要想最大限度地提升電氣自動化的整體水平,便應當盡可能地對各方面的數據信息等作出良好地收集,以及相應的分析。而人工智能技術的實際應用,在很大程度上就為數據采集和分析奠定了一個較為突出的優異的基礎和前提。最終構建出相關的數據庫,且對各種電氣自動化設備進行了良好的優化,以及控制。1.3.2自動響應警報功能自動響應警報功能,也是人工智能應用當中的一個具有重要作用和意義的功能。它是在電器運行過程中,對于其所進行的較為綜合的監測,與此同時,也可以對其中的各類信息作出對比以及分析,從而對其中所潛在的各種問題作出有效而快速地預警。1.3.3故障錄波功能故障錄波功能,從本質上講就是在人工智能技術的實際應用過程中,對于電氣設備的各種問題作出快速地捕獲。除此之外,也能夠對這些問題作出良好地分析,從而最終實現良好地控制效果,最大限度地確保電氣設備在運行過程中可以實現安全與穩定的最佳化狀態。
2人工智能技術在電器自動化控制中的應用
2.1人工智能技術在電器產品設計中的運用
對人工智能技術進行科學而高效地實際應用,可以最大限度地提升對各種相關資源的高利用率。特別是對電器產品所進行設計之時,可以通過人工智能所具備的較為出色的運算,來對各種各樣的參數作出全面而高效的計算,并在此基礎上確保這些參數具有較高的準確性,最終使得電器產生的使用效果能夠達到最佳化的良好狀態。
2.2人工智能技術在電器自動化控制中的運用
人工智能技術,在電氣自動化控制的實際應用,可以在很大程度上較為顯著地提升電氣設備的工作效率。除此之外,也能夠使得電氣設備具有更加良好的穩定性,以及安全性,而且在實際操作時也相對更為簡單,能夠實現較為出色的控制效果。2.2.1模糊控制模糊控制技術在人工智能應用當中,可以解釋為一種構建于集合這一條件上的全新的技術。簡而言之,它在很大程度上就是模糊系統技術,以及自動化技術兩者之間進行較為良好的結合的一種技術。此外,它和電器設備之間所產生的適用性愈來愈高,最終達到較為出色的控制成效。2.2.2專家控制對于人工智能技術而言,當其處于決策階段時,能夠通過專家控制來使得最終的決策更加的科學與合理。與此同時,也可以對各種較為復雜性的問題,作出近似于人腦的良好處理與解決。專家系統是需要在人工智能實際應用過程中,進行更為深層次地學習的,同時對其中所存在的問題進行解決,從而避免問題再次出現。2.2.3神經網絡控制系統對于人工智能技術而言,神經網絡控制技術也同樣是其中發揮著極其關鍵作用與功效的技術。從本質上來講,它是在模擬人腦神經的基礎上得以實現的。此外,它所能夠發揮出的功能相當之強,可以完成各種計算機能力,以及自學能力等等。最后,它也可以對各類問題作出較為良好的識別,并在此基礎上進一步地完成對電器設備的高效控制。
2.3應用于電器設備的故障診斷
對于電器設備而言,它們在進行運行時,往往會出現各種各樣的故障和問題。而在這些故障或者是問題出現之前,往往也會有一定的預兆,所以對于其運行時各方面的細節之處作出高效的良好監測,并在此基礎上實現良好的控制,及時地發現故障問題,以此來快速地對其進行維修,進一步地確保電氣設備能夠高效地進行運行下去。比如說,對于變壓器來說,當他處于運行之時,以往所采用的人工維修的方式,在很大程度上浪費了人力以及物力等,同時最終的效果可能也并不盡如人意。而對于人工智能而言,它在電氣設備的實際應用當中,可以較為準確地找到故障發生的位置,并對其作出良好的診斷,最終使得檢修效果達到最佳化的程度。除此之外,應用人工智能,也可以最大限度地節約各種資源,減少資源的浪費,使得人工成本等大大降低,最終提升企業的競爭力與實際的經濟效益。
3結語
人工智能技術在電器自動化控制中的應用,不管從哪一方面來看,均是時代進步的一種重要的潮流和趨勢。它在很大程度上可以較為良好地確保各種相關的電氣設備在運行時有著更加出色的安全性與穩定性。與此同時,也能夠極大地提升電器自動化的整體水平,效果較為顯著地強化電器的工作效率,以及綜合質量。所以,我們應當對人工智能所具備的一系列特征,以及其所具有的各類功能有著較好的掌握。并在此基礎上使其實際應用達到最佳化程度,從而幫助企業進一步地擴大自身的經濟效益。
參考文獻
[1]仲瑞.人工智能技術在自動化控制中的應用[J].集成電路應用,2021,38(05):82-83.
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[3]張迪,曲帥.關于人工智能技術在自動化控制中的應用初探[J].數碼世界,2020(12):277.
[4]陳俊材.人工智能技術在自動化控制系統中的應用研究[J].衛星電視與寬帶多媒體,2019(23):14.
【關鍵詞】電氣自動化;人工智能技術
中圖分類號:F407文獻標識碼: A
0.引言
隨著社會不斷的發展進步,對于生產力的要求也相應的有所提高,而提高生產力最有效的辦法就是將科學技術運用到生產當中。如果將人工智能技術運用到企業生產過程中,不僅可以提高生產效率,而且可以減少生產成本,所以,許多企業對人工智能技術產生了濃厚的興趣。作為一門實踐應用性學科,電氣自動化的主要任務是就是針對電氣系統進行研究,從而促進生產力的發展。在現代生產力的發展過程中,電氣自動化發揮了非常重要的作用,所以必須要注重對其的研究與創新。將人工智能技術運用到電氣控制系統中,是電氣自動化領域的一項重大的改革創新之舉。在電氣自動化領域中運用人工智能技術,不僅可以減少安全事故的發生,而且可以有效的提高工作效率,從而促進企業的發展。本文通過分析當前人工智能技術的發展狀況,結合其自身特點,研究人工智能技術在電氣控制系統中的運用。
1.人工智能技術的內容及特點
對于人工智能技術而言,其不僅包括對人類智能相關理論的探索,還包括在此基礎上對人類智能相關理論的進一步深入研究,如模擬、延伸和拓展等。人工智能技術是計算機技術的一個重要組成部分,對人工智能技術進行研究,不僅可以對人類智能出現的相關理論進行探討,還可以在此基礎上進行相應的模擬研究,將生產過程智能化。人工智能化技術涉及到多門學科,例如心理學和邏輯學等等,但是,作為人工智能技術的基礎,計算機科學對其有著十分重要的影響。一般而言,人工智能技術的相關研究主要針對一些復雜問題,并希望這些復雜的工作是由智能機器來完成的。作為一種非常精密的機器,人腦的思考是可以被模仿的,例如智能機的編程過程便是如此。因此,大部分企業都采用了模擬人腦的方法來實現自動化。
人工智能技術最突出段特點就是與人一樣,能夠完成復雜的腦力勞動,可以自動采集信息并作出相應的處理。人工智能機擁有精確的計算能力,如果在電氣自動化控制中運用人工智能機,不僅可以優化生產和交換等過程,而且可以將生產過程自動化,這樣就可以讓企業縮減成本,同時,還能提高生產效率。所以,為了優化產業結構,應該在電氣自動化控制行業運用人工智能技術。
2.人工智能技術在電氣自動化控制行業中運用的現狀
(1)在完善電氣設備設計的過程中,不僅設計到相關的電路和電磁場理論知識,而且還要求設計人員擁有相關的實踐經驗。在傳統的設計方法中,普遍采取手工設計的方式,這種方式主要依賴于以往的設計經驗,所以難以選出最佳的設計方案。但是,社會經濟的發展使得計算機技術有了很大的提高,這就改變了電氣產品的設計方式,讓手工設計開始向計算機設計轉變,這對于電氣產品而言,很大程度的縮短了其研發周期。在電氣自動化控制中,運用人工智能技術可以促進CAD技術的發展,從而提高了產品設計的總有效率,同時確保了產品的質量。
(2)實現智能控制功能。首先,要采集并整理數據,這就需要實時采集所有的開關量以及模擬量,在進行處理和儲存的過程當中,應該根據需要來進行;其次,實現監視和事件報警功能。在進行實時智能監視的過程中,需要根據各種主要設備的模擬量數值和開關量狀態來進行,一旦發現事故報警越限和狀態變化事件報警情況,就會出現事故處理提示和自動處理功能,從而實現語音、電話和圖像等報警功能;然后,實現操作控制功能。通過鍵盤或鼠標就能實現對斷路器及電動隔離開關的控制、勵磁電流的調整。運行人員可按順控程序進行同期并網帶負荷或停機操作。另外,為了能夠與值班管理相互適應,系統還應該限制運行人員的操作權限。最后,實現故障錄波功能,例如波形捕捉、開關量的變位和順序記錄等功能。
3.電氣自動化控制中人工智能技術的應用
3.1 在電氣設備中運用人工智能技術
根據實踐經驗發現,在電氣自動化化領域中,要想讓電氣化系統運行正常不是一項簡單的工作,這其中涉及的知識面非常廣泛,因此,必須任用高素質人才控制電氣化系統的運行。除此之外,任用控制電氣化系統運行人員時,還必須選擇責任心強的工作人員,只有這樣才能在最大程度上保證設備可以正常運行。但是,如果選擇人工智能技術來控制電氣化系統的運行,只要通過編寫程序并進行相關的網絡操作,就可以很好完成這項工作,讓電氣設備無需人為干涉,就可以自動運作,這樣不僅可以為企業節省人力資源的成本,而且可以更加完美的完成工作。
3.2 在電氣控制過程中運用人工智能技術
在電氣領域中,電氣控制有著舉足輕重的的作用,如果可以將電氣控制的過程全面自動化,不僅可以幫助企業提高生產效率,縮減資金投入,而且可以為企業節省人力資源成本。在電氣自動化領域中運用人工智能技術,其最突出的體現除了神經網絡控制和模糊控制之外,還有專家系統控制。
3.3 在平常操作中運用人工智能技術
在我們的日常生活中,常常會遇到與電氣行業相關的問題,因此,我們應該通過改進傳統的操作方法,讓電氣系統的操作更加簡單有效,使其能夠更好的在我們日常生活中發揮作用。只要將人工智能技術運用到電氣系統操作過程中,就能夠化繁為簡,這樣就可以在任何地點通過電腦控制完成相關操作,達到遠程控制的目的。除此之外,通過對界面進行優化設計,對信息進行分類保存,這樣以后需要查詢時就可以迅速準確的找到想要的信息。不僅如此,通過運用人工智能技術,還可以自動生成報表,這不僅可以為企業節省時間和人力資源成本,還可以提高工作效率。
3.4 在電氣事故和故障診斷過程中運用人工智能技術
在電氣事故和故障診斷過程中運用人工智能技術,主要是通過模糊理論、神經網絡以及專家系統進行診斷,這是非十分有效的一種方法。由于電氣行業自身的特點,常常會有電氣事故和故障發生,如果不能及時的發現電氣事故和故障發生的原因,將會為企業帶來重大的損失。傳統的事故和故障診斷方式不僅復雜,而且其診斷的準確率較低。例如傳統方式診斷變壓器故障時,首先要收集變壓器油液中排出的廢氣,然后對其進行分析,最后才能根據分析結果判斷導致故障的原因。這種方法不僅耗時長,效率低,需要經過很長時間才能得出診斷結果,而且不能確保得出準確的診斷結果。與此同時,在排除故障時,傳統的方法也不簡單。所以,必須對傳統的故障診斷方法進行改進,這樣才能減少故障帶來的損失,如果在電氣事故和故障診斷中運用人工智能技術,就可以很好的解決這個問題,不僅如此,這種診斷方法的準確率也更高,且排除故障的效率同樣更高。
4.結束語
綜上所述,在電氣自動化控制中運用人工智能技術,不僅可以將電氣控制的過程全面自動化,幫助企業提高生產效率,而且可以為企業節省人力資源成本和資金投入,對于電氣自動化領域的發展有著重大意義。
【參考文獻】
[1]翟輝.人工智能在電氣自動化控制中應用[J].科技創新導報,2011(27).
[2]胡蝶.人工智能在電氣自動化控制中的應用[J].中小企業管理與科技,2012(27).
關鍵詞:智能技術;電氣自動化;應用
中圖分類號:TM76;TP18 文獻標識碼:A 文章編號:1674-7712 (2014) 12-0000-01
人工智能技術是一種融合了多種學科的先進技術,在人工智能技術進入工業生產的很長時間內,使得我國的工業生產自動化水平得到了跨越式的提高。通過將人工智能技術應用于電氣自動化控制的各個方面,最終實現了電氣設備的“智能”操作,通過為電氣設備賦予了如同大腦一般的邏輯思維,提高了電氣控制的精確性和可靠性。因此,人工智能的出現,不僅可以幫助企業提高生產效率,更重要的是可以為未來電氣自動化、智能化的發展趨勢提供了新的思路。
一、人工智能技術的發展與特點
(一)人工智能技術的發展
人工智能技術是伴隨著計算機技術發展而興起來的一門綜合性科學。“人工智能”的概念最早起源于1956年Dartmouth學會上,一批具有超前眼光的科學家,對于如何利用機器來模擬智能進行了廣泛的討論,使得“人工智能”作為一門新興學科進入了人們的視野。隨著時代的發展,人工智能技術越來越成熟和完善,在國內外眾多科技企業和高校聯合研究的努力之下,已經出現了智能語音、智能圖像、語義理解等先進的人工智能技術,它不僅可以改變了人們的生產生活方式,更重要的是為人工智能技術的不斷地創新和融合發展,逐漸形成一體化的人工智能技術鏈奠定基礎。
(二)人工智能技術的特點
人工智能技術作為當前世界三大主流技術之一,不僅在應用范圍上占據優勢,還以其自身豐富的研究領域、跨學科的研究方法等特點,成為最具有挑戰性的前沿科學,整體來說,智能技術在自動化控制方面的特點具體表現為:一是隨著人工智能技術的完善,將工業生產的控制精度、效率都提高了一個新的層次,實現了工業生產控制的各種信息得到及時處理和調整,使得自動化生產流程變的更加柔性化;二是伴隨著工業自動化生產的同步性和綜合性趨勢越來越顯著,人工智能技術與自動化生產集成技術相互融合,以各種可操作、可編程的智能控制器,最終實現了電氣自動化生產的多功能和穩定生產目的。
二、電氣自動化中的人工智能技術探悉
工業自動化生產的順利進行,要從自動化生產的目標入手,通過一定的控制程序完成每個生產流程的任務,因此,將人工智能技術運用到電氣自動化生產時,能夠自動、高速的處理來自于生產過程中的各類數據,從輸入設備到存儲運算器,再至智能控制器,人工職能技術的每個環節,都可以對工業自動化生產“了如指掌”,保證了生產的完整性,又提高了產品的質量,為電氣自動化生產帶來豐厚的收益,其具體應用可以從以下幾個方面進行分析:
(一)保證了電氣自動化設計的先進性
對于自動化控制來說,一套成熟的電氣自動化控制從設計到正式投入使用的周期較長,而且在這個復雜而漫長的過程中,其設計電路的繁瑣性、細致性都是令人難以想象的。由于在傳統設計過程中,大部分設計工作都是依靠設計師的經驗,以人工繪圖布線的方式完成,這就拉長了自動控制的設計周期的同時,也使得電氣設計不一定是最好的方案,由此可見,傳統方式下的電氣自動化控制的設計難度主要集中于此。而人工智能技術的出現,大大改變了電氣自動化控制的設計過程,將設計變的更加高效和簡單,從人工智能的技術層面分析,人工智能技術主要通過強大的計算機設計功能,將控制設計在人工智能技術的啟發之下,充分顯示出人工智能技術的透明性和靈活性,特別是人工智能技術的擴展性是一大特色,它可以將很多新知識納入自己的存儲系統中,將自動化控制設計的現在與未來需求結合在一起。從一定程度上可以認為,人工智能技術已經在幾十年的發展中,將設計過程從理論變為實踐,最終保證設計出來的電氣自動化過程或產品能保持高質、高效的優良品質。
(二)將電氣自動化控制能力提升到新的高度
電氣自動化的控制過程充滿了大量的數據和運算,人工智能技術的應用,可以通過模糊算法、遺傳算法和專家系統對非線性函數進行計算,使得自動化控制變的更加精準,與以往控制理論相比,智能技術具有便于調節、一致性好、抗干擾能力強等優點。比如以人工智能技術中的模糊控制舉例,這種結構簡單、性能穩定的控制方式,讓自動化控制的多維化變為現實,對控制模式識別和信號處理有著不可缺少的重要作用,比如在全自動輪胎鋼絲圈的生產過程中,對不同產品的生產牽引速度采用模糊控制,不僅有利于生產速度的有效控制,還可以充分發揮人工智能技術中專家系統的優勢,實現生產控制的簡單、快速,使得工業自動化生產取得了良好的成效。
(三)滿足了電氣自動化故障的診斷需求
故障診斷也是電氣自動化控制所不能忽略的重要環節,故障診斷的目的是為了確保自動化設備的安全性和準確性,隨著我國工業自動化程度的不斷提高,故障診斷對于自動化控制的重要性也將不言而喻,常見的人工智能診斷技術有專家系統、神經網絡、分行幾何等,每個故障檢測技術都有自己獨特的適用范圍,它們都具備對故障信息的完全處理能力,包括對故障進行有效診斷并給出相應的解決措施,所以,智能診斷技術對推進我國電氣自動化控制的發展意義重大,應該不斷加強人工智能診斷技術的探索和研究。
三、結束語
綜上所述,人工智能技術已經為電氣自動化生產帶來了創新的發展的靈感,特別是隨著越來越多的理論和知識研究的深入,使得這項技術變的更為“智能化”,以最終滿足日益復雜的現代工業的自動化生產的需求。
參考文獻:
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【關鍵詞】人工智能 電氣自動化控制 應用
隨著我國智能技術的發展,人工智能技術的應用領域也越來越廣泛。運用人工智能技術對提高電氣自動控制系統的運行效率非常有效,而且還能最大限度地實現資源優化配置。為此,在現代化背景下,加大人工智能技術的應用研究是非常重要的。
1 人工智能技術的應用理論
伴隨著工業改革,計算機信息技術的應用也越來越成熟。同時計算機信息技術還帶動了自動化技術、大數據、智能化技術的發展。其中人工智能技術的應用理論、方法也成為重點研究對象。人類在應用人工智能技術時,要從人工智能技術的本質概念出發,并以此設計出滿足人們生產、生活的應用設備。
人工智能技術最早是在20世紀50年代提出的,并以計算機信息技術為基礎,逐漸引進其它學科知識。也就是說,人工智能技術的研究是一個系統化的工程,只有綜合考慮各方面的影響因素,融合各個學科知識才能實現人工智能技術的創新。而對于電氣自動化控制來說,其主要控制目標是確保運行穩定,提高生產效率。
2 人工智能技術在電氣自動化控制中的應用
2.1 在電氣設備設計中的應用
人工智能技術在電氣自動系統中的應用主要是在電氣設備的設計方面。電氣設備的設計是一項比較復雜的系統工作,不僅需要綜合應用電路、電磁等學科知識,還需要具備足夠的設計經驗,保證設計的科學性、合理性。傳統的設計方法主要依靠設計經驗,無法真正找到最優化設計。而將智能技術引入到電氣設備的設計中,不僅能夠充分利用計算機輔助設計軟件,還能夠實現傳統設計方法和計算機輔助設計的融合,最終縮短電氣設備的設計周期,提高電氣設備的設計質量。比如在高壓電氣方面,SF6技術、真空技術、組合技術等已應用于產品結構中,并基本實現了“無油化”。又如采用單片機系統進行剩余電流式電氣火災探測器的智能化設計,既能實現傳統斷路器功能的組合化和智能化,也能通過應用總線通信技術實現斷路器控制的系統化和網絡化。由此可見,將人工智能技術應用在電氣設備中不僅能夠盡可能地發揮出先進設計技術的優勢,還能提高電氣設備的使用性能。所以,我國應當繼續加大研發力度,進一步拓寬智能化的應用范圍,并利用如今較為先進的信息技術,推進電氣設備智能化設計的發展,從而促進我國工業的可持續發展。
2.2 在電氣控制中的應用
電氣控制是電氣自動化系統的重要組成部分,而人工智能與電氣控制的結合主要是依靠計算機程序進行控制。應用人工智能的電氣控制系統能夠實時監控電氣系統運行狀態,并根據狀態信息及時發出控制動作指令。總的來說,相比較傳統的自動化控制,智能化控制實現了系統資源的有效分配和調度,提高系統的穩定性和安全性,促進了企業的生產和發展。在人工智能控制過程中,控制系統會根據每個環節的運行狀態實現對生產過程的調節。因此,一般要先對每個運行環節制定嚴格的運行標準。一旦出現異常,人工智能控制系統便會感應出來,并做下一步的處理。以現代化智能電表為例。它不僅具有獨立MCU、存儲器、硬時鐘、通訊接口、負荷開關、加密單元,而且具備電能計量、費控管理、數據凍結、數據加密、事件警告等功能。當電氣系統在運行過程中,一旦出現數據異常的現象,智能電表便能夠發出警報。目前,人工智能控制方式包括遠程控制、無人化控制等。在人工智能逐漸成熟的背景下,企業應當加大人工智能控制方法的研究,進一步實現人工智能與電氣控制的深度融合,最終推動我國電力行業的發展。
2.3 在故障診斷中的應用
在電氣控制系統中,電氣設備發生故障時都有一定的征兆,而且不同的征兆對應各自的電氣設備故障類型。因此,在電氣設備發生故障前進行狀態監測,既能夠及時發現電氣設備故障,也能夠迅速找到故障點,從而縮短電氣設備故障維修時間,保證電氣系統的正常運行。如變壓器的智能化應用,不僅能夠對變壓器和其部件的相關參量進行就地數字化測量,還能對有控制需求的變壓器設備和其部件,實現基于信息交互,多參量聚合的智能網絡控制。最重要的是,通過智能組件的自診斷,以智能電網其他相關系統可辨識的方式表述自診斷結果,使設備狀態在電網中可觀測。相比于傳統的通過對變壓器滲漏的油氣進行氣體分析來確定變壓器故障的方式,其故障檢測效率更高。不僅僅如此,在其它電氣設備中,應用人工智能化的故障診斷技術也是非常高效、迅速的。由此可見,企業應當重視加大人工智能技術與設備故障檢測的融合研究。
2.4 在日常操作中的應用
電氣自動化控制系統不僅構成較為復雜,而且操作流程比較繁瑣。一旦工作人員出現操作失誤問題就有可能發生電氣系統的故障,從而造成重大經濟損失。在日常操作中引入人工智能便能有效改變這種狀況。比如人工智能操作系統會將電氣系統的操作編碼為程序存在在系統之中,工作人員只需要通過人機交互界面進行操作,便能夠實現電氣系統的遠程控制。而且在操作過程中,工作人員只需要操作人工智能系統給提供的指令即可。這樣能夠有效地提高生產效率,降低電氣系統的故障發生率。目前大部分的人工智能電氣控制系統解決方案都已經實現了智能化控制,即便是出現電氣故障也能夠提出可參考的解決性方案,以方便工作人員決策。
3 人工智能技術的發展趨勢
在信息技術時代,企業、科研單位應當重視智能化技術,并結合電氣工程自動化系統實際,實現兩者的有效融合,從而實現我國電氣工程自動化控制的創新和發展。也只有這樣才能不斷促進我國工業的發展,才能逐步實現工業4.0,最終提高我國的綜合國力。
參考文獻
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作者簡介
周承瑋(1991-),男,江西省吉安市人。惠州市技師學院助理講師。研究方向為電氣自動化。
關鍵詞:電氣 自動化 人工智能
全面應用人工智能技術的最新成就,充分推動電氣設備自動化的進一步深化發展,提高其系統運行趨于智能化的同時,人工智能技術的應用還利于強化系統工作的安全性、穩定性,有利于企業生產效率的提升以及市場競爭力的增強。
一、人工智能技術研究與應用的現實情況
近年來,大量科研單位以及專業院校都在人工智能技術的創新與研究以及其電氣設備控制系統中的應用上開展了大量工作,人工智能用于電氣設備系統的結構設計、故障診斷、預警、監控以及自動保護等方面都達到了一定的水平。
以結構設計方面為例,因電氣設備系統結構設計復雜性高,涉及到諸如電路、電磁、電機電器應用等等大量的學科專業知識,更要求工作人員有豐富的實踐經驗。目前,在數字技術空前創新發展的背景下,電氣產品及其控制系統的設計工作業已轉向了CAD,使得新產品新系統的構建周期顯著縮短。在此基礎上加入人工智能技術,系統設計的質量以及速度都可得到全面提升。
此外,人工智能技術在進行電氣設備系統故障控制與預警方面也有非常獨特的優勢。電氣控制系統出現故障之前征兆呈非線性,因此人工智能技術中的模糊邏輯、神經網絡等等部分可以充分發揮其優勢。
最后是人工智能技術在電氣自動化控制系統中的運用,主要的技術方法有、神經網絡、專家系統以及模糊控制三種,其中以最后一種控制技術最為簡便,可應用性最強。人工智能技術在電氣自動化控制系統中以AI控制器為主,其可以視為非線性函數近似器。與一般的函數估計設備相比較,AI控制系統在進行設計時不一定必須工作對象的具體模型,這就避免在設計時需要考慮控制對象模型本身的參數變等不確定性。此外,其性能提升的空間比較大,而且易于調節,一致性強,對于新的數據信息適應性良好;配置成本低而且更新簡便、抗干擾能力強。
二、電氣自動化控制系統中人工智能技術的具體應用
電氣自動化控制系統當中,人工智能技術的應用有兩種,一是直流傳動控制;另一種是效流傳動控制。
在直流傳動控制中,人工智能技術的應用有模糊邏輯控制技術為主,有Mamdani與兩種可用于調速控制系統。它們均具備規則庫部分,規則庫實質上是一個if-them的模糊規則集合。以后者為例,它最主要的規則就是“if x=A,且y=B,則z=f(x,y)z則z”。其中的都是模糊集。模糊控制設備以推理機為核心部分,它負責模仿人腦的智能化決策以及模糊控制命令的推理。除此以外還有模糊化部分、知識庫部分以及反模糊化部分,第一個部分是通過多種不同形式的函數對所輸入的變量做出測量,并將其量化、模糊化;第二部分就是由數據規則以及語言控制庫構成所構成的知識庫,本庫設計時就是應用專家的知識與經驗對電氣設備進行控制,在建立設備模型時,模型操作設備依據人工神經網絡系統的推理機制進行模型建設;最后是以模型參數量化與中間平均技術等模糊化技術的應用。
除了模糊邏輯控制技術以外,還有人工神經網絡控制技術。這種技術主要用于不同模式的識別以及各種信號的處理,可以在電氣傳動控制工作中發揮有效作用。這種技術以并行結構為主,適用范圍比較廣,可以大大提升條件監控、診斷系統的準確性;該控制技術最常用的學習策略是誤差反向傳播,也就是說在網絡具備充足的隱藏層、結點和恰當的激勵函數的情況下,多層人工神經網絡只要利用反向傳播就可以計算出對應的非線性函數近似參數,大大提高網絡運行速度。
在交流傳動控制中,人工智能技術的應用也同樣有模糊邏輯與神經網絡兩種具體運用。
就模糊邏輯而言,到目前為止均以模糊控制器直接代替原有的普通速度控制設備為主,不過西方某大學研發了一種高性能的帶有多個模糊控制器的全數字化傳動控制體系,該體系所帶有的模糊控制器即可以用來代替普通的速度控制設備,又可以用于執行它控制任務。
就人工神經網絡控制技術而言,實踐研究中以其對交流電氣設備及其驅動環境參數監測及診斷為主。人工神經網絡用作步進電動機控制時,可采用一般的反向轉波計算方法,就是通過實驗數據的應用,通過電機負載轉矩以及電機的初始速度最終確定智能監控系統可監測的最大速度增加值。這種設計方案的實現,要求神經網絡具備識別三維圖形映射的能力,以便達到比常規梯形控制計算模式強的控制成效。在此模式下,人工神經網絡可以大大縮減電氣自動化系統定位所需要的時間,并且強化對于負載轉矩以及非初始速度變化范圍的控制工作。人工神經網絡的結構以多層前饋型為主,具體可分為兩個系統:系統一是在辨識電氣動態參數的基礎上對通過定子的電流進行自動調節與控制,系統二是在辨識機電系統的運行參數基礎上對轉子速度進行自動調節與控制。
美英人工智能報告剖析
美國的報告重點結合人工智能的應用及管理提出四點要求,一是美國政府應該對人工智能加大政策扶持和資金投入力度;二是人工智能對勞動力市場和宏觀經濟產生影響;三是人工智能需建立全球合作和安全;四是需完善人工智能的倫理以及相關法律法規。英國的報告主要側重于人工智能對未來宏觀趨勢和影響的分析,一是人工智能有助于提升生產力;二是人工智能對勞動力市場產生影響;三是應管理和降低人工智能可能帶來的風險。
美國的報告重點強調政府、公眾,以及社會各界應共同努力來支持人工智能科技的發展,并深思熟慮關注其發展潛力、管理其可能帶來的風險。一是重點加強對應用程序開發的監管,采取有效措施既保障公共安全又鼓勵創新;二是支持人工智能在基礎研究和公共產品方面的應用,并制定相關標準規范;三是應確保人工智能系統可控、公開、透明,且行為與人類的價值觀保持一致。
英國的報告重點提出對人工智能的四大判斷。一是人工智能可幫助企業和個人有效利用數據資源、簡化數據交互方式,從而提高工作效率和生產力;二是人工智能將改變現有的工作類型和所需技能,未來工作將主要是對人工智能技術的補充和完善;三是預警人工智能技術帶來的沖擊,未來的技術革新會更加頻繁,技術變革會導致一些從事特定工作技能和工作類型的人員被淘汰;四是政府需考慮由人工智能進行決策的問責機制,確保問責的透明度。
對我國人工智能發展的啟示
人工智能要以產業化應用為根本導向。當前人工智能產業化應用已經在機器人、無人駕駛、智慧城市等細分領域初現端倪,引起了社會各界的廣泛關注。無論是資本市場,還是企業和學術界,都加大了對人工智能產業化應用的投入力度,市場潛力將進一步加速釋放。只有不斷拓展人工智能產業化應用的深度和廣度,才能引領市場爆發式增長。美英的人工智能報告均表明當前國內外科技巨頭對人工智能的研發和投資正逐步向產業化應用傾斜,我國也應遵循市場的價值導向,搶占未來市場。
人工智能要以協同發展為基礎支撐。數據、算法和計算能力是支撐人工智能發展的三大核心要素,三大要素協同創新是人工智能發展的本質需求。美英人工智能報告中多次強調三大要素對人工智能發展的重要性,并指出當前人工智能呈現高速發展態勢的根本原因。一是海量數據的出現,人工智能算法訓練、深度學習等均需要大量數據提供支持。二是計算能力的提高,尤其是云算的出現,使傳統計算模式向并行計算模式轉變,大幅縮短了計算處理時間,為深度學習等人工智能技術發展提供重要支撐。三是諸多底層算法開放,先進的算法能夠更好地分析和挖掘數據價值。
人工智能要由政府把握關鍵方向和規避相關風險。綜觀美英國家的人工智能報告,政府在引領人工智能發展方向,加大政策扶持力度方面擁有絕對主導權,尤其在人才隊伍建設方面,人工智能屬于典型的智力密集型產業,構建專業人才培養體系、提升高端人才供給能力對政府而言責無旁貸。此外,由于人工智能正逐漸融入到人們日常生產、生活的方方面面,政府有責任也有義務制定相應法律法規,規避和降低人工智能發展帶來的道德和法律風險。
幾點建議
【關鍵詞】人工智能 超級計算力
一、引言
(一)問題提出
人工智能作為下一代技術發展的趨勢,其方向也是眾多科技界人士關心的問題。很多科學家預言,人工智能不僅僅是人類技術突破的下一個階段,而且更是人工智能的發展潛力必將超出人類的控制,成為新一個物種,甚至可能替代人類,“統治”地球,我們抱著研究的目的,來探討人工智能技術發展的方向與途徑。
人工智能技術的發展對大多數人而言,是渾然不覺,全無概念的,但是從近年來各大科技公司的戰略與產品上看,人工智能的確已經成為當下科技界爭奪的戰略制高點,蘋果的Siri語音助手,谷歌的無人駕駛等單向的人工智能技術已經非常成熟,而大量的科技公司正在投入巨大的精力與財力進行研究,可以預見,在不久的將來,人工智能技術必將成為人類生產生活領域中廣泛應用的技術之一。而對其進行發展脈絡和規律的判斷與估計也是十分必要的,也是順應技術趨勢,推動技術創新的必由之路。
(二)目的與意義
一方面,對于科學研究來說,繁重的科學和工程計算本來是要人腦來承擔的,如今計算機不但能完成這種計算,而且能夠比人腦做得更快、更正確,因此當代人已不再把這種計算看作是“需要人類智能才能完成的復雜任務”,人工智能這門科學的詳細目標也天然跟著時代的變化而發展。這些創造力以各種數學定理或結論的方式呈現出來,而數學定理最大的特點就是:建立在一些基本的概念和公理上,以模式化的語言方式表達出來的包含豐碩信息的邏輯結構。這種途徑是數學賦予的,是普通人無法擁有但計算機可以擁有的“能力”。從此,計算機不僅精于算,還會因精于算而精于創造。我們可以將這樣的學習方式稱之為“連續型學習”。本質上,這種方法為人的“創造力”的模式化提供了一種相稱有效的途徑。
另一方面,對于人類的生產生活甚至未來來說,人工智能技術的快速發展,不僅會在更大程度上解放人的勞動時間與降低工作辛勞程度,使得人們越來越離不開機器的工作,并且每個人的生活方式發生根本性的轉變,而且,更重要的是,在未來,人類是否會與機器進行深度融合,發展處全新的生命構造體,以此來迭代和進化,實現人類和機器人的和諧共存,還是人工智能會自動發展出自我意識,而在將來的某一個時點,機器人們將會對他們的締造者――人類舉起屠刀,實現自己稱霸的野心,這也不得而知,因此,對人工智能的路徑探討是十分必要和有重大意義的。
二、人工智能發展趨勢
(一)人工智能的準確定位
人工智能(Artificial Intelligence),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。 人工智能是計算機科學的一個分支,它企圖了解智能的實質,并生產出一種新的能以人類智能相似的方式做出反應的智能機器,該領域的研究包括機器人、語言識別、圖像識別、自然語言處理和專家系統等。人工智能從誕生以來,理論和技術日益成熟,應用領域也不斷擴大,可以設想,未來人工智能帶來的科技產品,將會是人類智慧的“容器”。人工智能是對人的意識、思維的信息過程的模擬。人工智能不是人的智能,但能像人那樣思考、也可能超過人的智能。
(二)人工智能的發展趨勢研究
1、自我存續。這是一個十分顯眼的要求,人工智能如果作為一個新物種存在,其必須擁有自我生存的能力,即離開人類,人工智能技術必將仍然存在。而且人工智能將與其他物種和環境形成新型交流互動方式。以極端的情況來說,如果人類在將來的某一天消失了,而人工智能必須擁有維持自身生存和發展機制和技術,如果是電量不足,核心機器人將會指揮挖掘型機器再次挖煤,或核能機器人運用核能來發電,以維持自身的正常運轉,而這一切的工作都是在人工智能的機器內部解決,而并不需要人類的參與,這就是人工智能的自我生存功能。
2、自我迭代更新。這是在自我存續的基礎之上發展而來的。一個機器,一代機器的存在可能并不是問題,而要想機器向人類一樣代代繁衍不絕,則對人工智能來說,絕對是一個巨大的障礙。因此,在機器自身的自我繁殖更新迭代,也是必須要進行的過程,這就需要強人工智能的高度運用,來對整個機器人生態進行實時評估,不斷地提出新的發展要求,而且立即組織機器人中的“科學家”對其進行研究與探討,實驗與創造,或者是融入生物技術而與之進行基因式的合作,這些都是不確定的,唯一能確定的是,離開人類的獨立人工智能必須要有發展創造出更新更快更強的人工智能的能力。
3、自我認同。人工智能的自我認同分兩個層面,一方面是對內進行認同,另一方面,是對外進行認同。如果假定人工智能是人類的發展方向,其必須會對人類關心的終極問題等產生同樣的巨大疑惑,比如我是誰?我從哪里來?要到哪里去?宇宙的界限是什么?而且以人工智能的水平來看,它一定不會停留在思考的層面上,而是會進行各種不同的實驗與探索,已驗證自己的猜想。另一方面,人工智能作為一個以理性而存在的物種,其合作是建立在種種規章制度之上,而一旦有機器發現制度的漏洞,就會有進行套利和損人利己的動機,而阻止這種情況的發生,只能是建立在機器人的情感共同體的基礎之上,即是機器人產生同樣的情感,而形成有效率的合作與分工,而不會因為短期利益犧牲長遠利益。
三、結論
由上述探討可知,人工智能的發展道路還是非常漫長而艱辛的。對于其是否會取代人類,這個問題要依賴于將來的技術發展和人類的生命形態的演變而定,而我們對人工智能進行的物種化探討是非常有必要的,也是對人工智能技術的發展和對其風險的防控具有借鑒意義的一個環節,是我們進行科學技術開發的留有的一個客觀冷靜的分析角度。
參考文獻:
關鍵詞:人工智能;電氣工程;自動化控制;應用
當前是一個科學技術時代,電氣工程發展要與時俱進,跟上時代前進的腳步。電氣工程行業要想有效實現電氣自動化控制和管理,就必須充分發揮出人工智能技術的作用。人工智能的研究范圍不僅涵蓋了圖像語言識別和自動化控制,還包括了專家系統和人工神經網絡等內容。因此,電力企業必須通過合理利用人工智能技術,才能有效實現對各項機械設備的自動化控制,從而大大降低企業的人工成本,保障企業創造出更多的經濟效益和社會效益。
一、人工智能簡述
與傳統人工控制相比較,人工智能技術最大的優勢在于其能夠在計算機技術輔助下,完成對機械設備的自動化控制,企業無需投入更多的人力。人工智能的基本工作原理是基于對人類大腦活動的模仿,接著設計人員利用計算機進行科學編程,確保其具備相似人類的基礎思維能力和行動能力,能夠完成人類派發的各種指令。伴隨著時間的不斷推移,越來越多的電力企業認識到人工智能在電氣工程自動化領域中應用的重要性,通過科學應用人工智能技術,能夠幫助電力企業完成對內部各項數據信息的實時分析處理,將問題及時反饋給控制管理人員,從而確保自動化生產過程的安全穩定性,最大限度提高電力企業生產的質量和效率,促使企業在最低成本下創造出最大的經濟效益。[1]
二、電氣工程自動化過程應用人工智能的主要優勢
(一)利于參數的優化調節。相比較傳統的控制器,通過利用人工智能技術控制有利于各項參數的科學優化調節,同時還較為簡單易學,具備了良好的適應能力。合理調整人工智能的相關參數,能夠最大限度提升智能函數的各項性能。此外,人工智能控制器無需專家的現場指導幫助,其能夠根據計算機事先設置好的合理數據,正確運用反饋的信息與語言進行設定,此外設置好的參數能夠進一步完成修改和擴展作業,具有快捷方便的特征。(二)受相關因素影響較小。電力企業在傳統電氣工程建設中所應用的人工控制器會受到各種不確定因素的影響,導致在工作過程中出現各種問題,不利于企業安全穩定的持續發展。而通過在電氣工程自動化中應用人工智能技術,能夠有效省去獲取精確動態模型的步驟,適應能力較強,無需為其提供固定不變的工作環境和參數設置,總體來說受到外界的因素影響較小,能夠保障各項機械設備安全可靠的運行生產。(三)自動化控制過程中產生誤差小。由于在電氣工程自動化中有效融合了人工智能技術,該項技術的運行不會過多受到外界因素的干擾,造成嚴重的運行故障問題,從而確保機器事先設置好的參數在實際操作過程中不會發生任何變動,從而有效避免了實際值與理論值出現很大偏差的問題,充分保障了電氣工程自動化的高效控制管理。(四)具備良好的一致性。工作人員在應用傳統控制方法時,往往要事先設計好具體的工作目標和內容,如果針對某種特定的工作對象,該種控制方法無疑具備了很好的控制效果,但是如果是要服務于其他對象,就難以保障良好的控制效果,因此,通過在電氣工程自動化中應用人工智能技術能夠有效使其具備控制管理的一致性,無論針對何種對象都能及時反饋出信息結果,避免外界因素對其的影響,從而不斷提升產品生產的科學規范性,保障同類產品性能的高度一致。[2](五)降低企業人力物力。成本通過在電氣工程自動化控制中應用人工智能技術,能夠有效減少各項電力機器設備對變壓器與線路的需求,企業也無需再專門調度安排更多的工作人員對設備進行管理維護,從而最大限度降低了企業在人力和物力上的投資成本,有利于企業更好地發展。
三、人工智能在電氣工程自動化中的實踐應用
(一)完善電氣自動化性能,提高產品質量。眾所周知,人工智能技術最為顯著的特征就是模擬人類大腦思維,設計人員通過將人工智能技術中的遺傳算法有效融入到各項電器設備中,不僅僅能夠完善優化各項產品的具體性能,還能夠最大限度提升電子自動化性能,從而有效提高各項電氣設備的工作質量和效率,充分保障了電氣工程自動化控制過程的科學準確性。此外,人工智能技術在電氣工程自動化領域的應用,能夠降低企業人力成本的支出,推動我國電氣工程高速穩定地發展進步。電力企業基于人工智能技術的輔助下,187頁)能夠將CAD應用到任何電器產品設計工作中,從而大大縮減了各種電力產品的開發設計周期,并且拓寬了CAD技術的研究應用程度,降低了設計人員的工作難度和任務量,在保障電器產品高質量的前提下,創造出更大的經濟效益。(二)實現智能化控制,提高工作效率。人工智能技術所使用的智能化控制器,通過將人工智能與電氣工程自動化控制有效結合在一起,能夠最大化發揮出智能化控制器的作用。例如,智能化控制器能夠科學根據下降和響應的具體時間完成對調節控制程度的合理控制,基于這種情況下,人工智能能夠大大改善電氣自動化控制管理的相關性能[3],為電氣工程自動化建設工作打下扎實的基礎。與此同時,電力企業通過引進應用先進的智能化控制器,能夠實現電氣工程自動化控制相關數據的實時分析調節,無需專門安排專家技術人員在現場進行指導和監督,相關工作人員在控制室通過計算機就能夠實現遠程控制操作,從而有效提高自動化控制管理的工作效率。(三)改善故障診斷技術,提高診斷水平。電力企業在電力工程自動化控制過程中,會遇到各種運行故障問題。例如,常見的發電機斷電、變壓器過熱等事故,對于這些運行故障,傳統的診斷方法是通過收集相關氣體樣本,并對其進行科學分析判斷,最終得出發生該故障的具體結論,有針對性地采取解決措施。傳統故障診斷方法除了需要維護檢修人員花費較多的時間與精力,電力企業還必須安排管理人員對各項設備進行實時監控,這無疑加大了企業的人力支出成本。而通過利用人工智能診斷技術,在故障診斷過程中有效融入模糊理論、專家技術以及神經網絡,能夠大大提高電氣設備故障的診斷效率,在第一時間發現問題并解決問題,從而降低了企業在人力成本上的支出,保障企業各項電力設備安全可靠地持續運行,滿足社會對于高質量電力的需求。
四、結語
綜上所述,為了推動我國電氣工程自動化的穩定持續發展,政府相關部門要加強與社會企業的聯系與合作,共同大力推廣應用人工智能技術,不斷提高電氣工程自動化技術水平。通過在各項機器設備中加入智能化控制器,從而有效實現各個控制環節的自動化,方便企業內部人員的管理和維護,充分保障產品生產的高質量,滿足社會用戶的各項需求,為國民經濟發展貢獻最大的力量。
作者:楊海鷗 單位:巴音郭楞職業技術學院冶金與資源學院
參考文獻:
[1]朱子龍.人工智能技術在電氣自動化控制中的運用探討[J].科技創新與應用,2012(17):121-123.