梁 霄 杨令军

摘要:伴随着社会进步和科技的发达,人类的各类需求增加,传统的控制方法就很难适应自动化领域的革新要求,这就要求社会生产力不断发展,以使人类的生活更加的自动化、智能化,以节省宝贵的时间资源,去做更有价值的事情,从而需要人工智能的支持。人工智能在自动化控制领域中的优势就表现为:能够最大发挥效率,推动自动化控制的向前创新发展。

关键词:人工智能自动化控制

1.概述

Artificial Intelligence是人工智能的英文全拼,缩写就是AI。从根源上来讲,人工智能是计算机科学技术的一个分支,通过分析研究智能技术的实质,通过计算机编程技术,生产出一种前所未有的、能用类似于人类智能的方式作出相应反应的机器。人工智能是集科研、开发、应用于模拟介入、延伸和扩展人工智能的相关理论、方法、技术系统于一体的一门技术科学。在这个领域的研究内容包括图像识别、机器人、专家系统、自然语言处理和语言识别等方面。人工智能领域研究的最主要目标就是:让生产中的机器能够扮演通常由人类智能来操作完成的控制工作。

“人工智能” 一词自1956年在Dartmouth学会上提出以后,其研究以飞快的速度全面发展,逐渐演变成为以计算机科学技术为主,复合自动化、信息论、控制论、心理学、数理逻辑、仿生学、生物学、语言学、医学和社会学等知识的交叉新兴学科。

2.人工智能在自动化控制领域的应用理论分析

人工智能是一门复合交叉新兴学科,属于自然科学与社会科学的交集。这个学科涉及到了社会学和心理学、数学与计算机、控制论和不定性论,人工智能的研究领域范围包括:人工自然语言处理,人工智能搜索,自动化推理,控制规划,计算机器学习,知识获取,感知命题,识别模式,以及逻辑设计,不精确和不确定的控制管理,神经网络,复杂控制系统,遗传算法等科学、技术和研究方法等,主要是应用在:人工智能控制,机器人语言学和图像识别,以及遗传工程编程等控制领域。由此可见,就人工智能的本质而言,它是对人类思维的信息传播、行为控制等过程的模拟。

“人工智能的机器思维”同人类大脑的逻辑思维的区别有如下四点:(1)人工智能是一种模拟,纯粹是根据现代科学技术对人类思维的研究结果,模拟出来的机械的物理过程, 是不具备意识的;而人类智能则是夹杂着生理和心理相互影响的过程。(2)两者的关系是人们利用现代发达的科学技术,不断研究人脑思维,然后应用人工智能和计算机技术去设计电脑的功能,以实现人工智能在自动化控制领域的应用。(3)人工智能局限于科学技术对人脑的开发和研究,根本不能具备人类意识所特有的创造力和思维力。(4)人工智能是一门技术,没有人类大脑的社会性反应功能。在当今社会里,计算机这门技术已经渗透到生产制造、生活服务的各个角落,正是计算机编程技术的不断进步,推动自动化生产、运输控制向人工智能的快速发展。

自动化控制是通过增强生产、物流、交换、分配等环节的模拟人类大脑控制,实现自动化,这样不仅可以减少人力资本成本,还能提高了运作的效率。进入21世纪以来,中国开始进行经济结构的调整,实施科学发展,然而中国制造业生产线的低水平自动化控制,不仅生产效率低,而且一直是企业市场竞争力的短板,难以在激烈的世界市场竞争中抗衡国外技术和产品。当人工智能应用于自动化控制领域,这就相当于是打造具备人类大脑判断能力、思维能力、帅选能力的自动化控制系统,既能够提高企业产品的生产能力,有能支持产业结构的质量调整和科学优化。科学研究发现,人脑具备世界上最精密的思维逻辑和控制模式,计算机编程就是通过直接模仿人类大脑的收集信息、分析资源、交换思维、处理信息、回馈结果等一系列过程,所以说模仿人类大脑机能体系和思维机制将会是实现人工智能在自动化控制领域应用的关键途径。

3.人工智能在自动化控制领域的应用案例简析

恒压供水技术在工业和民用供水系统中得到广泛的应用,然而由于用水量的时间和空间变化不一,供水系统的负荷变化也随之产生不确定性,现在所采用的运用传统PID算法来实现供水压力控制的动态特性指标计算,已经难以满足市场需求和控制需要。在该系统的设计初期,曾尝试采用进口调节器,然而在实施的过程中,系统的动态指标总是处于不稳定状态,效果不好。在实验的过程中,我们尝试单独采用PLC技术,来实现压力控制和逻辑机制,但是因为PLC的运算能力不能够编写出符合供水控制技术的模糊控制算法,而且控制参数的调整也十分麻烦。所以最终,在恒压供水自动化控制系统的实施过程中,决定选用AI—808人工智能调节器作为主控制器,结合FX1N PLC逻辑控制,实现了水厂的全自动化恒压供水。

4.结语

人类大脑智能的内容包括三个方面:感知能力;思维能力;行为能力。人工智能就是由人类根据对人类大脑的研究和设计,运用计算机技术和编程逻辑思维,设计制造出来的“机器”,用来替代人类表现人类的思维和逻辑。因此,人工智能也是由感知能力、思维能力和行为能力三种组合而成,这三类能力形成一种交集。对于人工智能的应用主要是体现在对问题的求解,逻辑思维选择与推理与定理证明,自然语言理解,自动程序设计,专家系统,机器人学等方面,而所有这些方面的内容都是为了实现自动化控制,借助于人工智能科学的计算机技术,用模仿人类大脑的功能和机制来提高机械设备的自动化功能,因此人工智能技术在自动化控制领域的应用将会更加广泛和深入。◆

参考文献:

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