第一篇：先進(jìn)制造技術(shù)論文智能制造

智能制造

作者：王玉石

湖北文理學(xué)院機(jī)械與汽車(chē)工程學(xué)院工業(yè)工程1311班 學(xué)號(hào)2013123106

摘要：介紹了智能制造提出的背景、主要研究?jī)?nèi)容和目標(biāo),人工智能與IMT、IM的關(guān)系,IMS和CIMS,智能制造的物質(zhì)基礎(chǔ)及理論基礎(chǔ),智能制造系統(tǒng)的特征及框架結(jié)構(gòu),并簡(jiǎn)要介紹了智能加工中心IMC,智能制造技木的發(fā)展趨勢(shì)，以及智能制造系統(tǒng)研究成果及存在問(wèn)題。

關(guān)鍵詞：智能制造，IMS,IMC,IMT。1.主要研究?jī)?nèi)容和目標(biāo)

智能制造在國(guó)際上尚無(wú)公認(rèn)的定義。目前比較通行的一種定義是, 智能制造技術(shù)是指在制造工業(yè)的各個(gè)環(huán)節(jié),以一種高度柔性與高度集成的方式,通過(guò)計(jì)算機(jī)來(lái)模擬人類(lèi)專(zhuān)家的制造智能活動(dòng)。因此,智能制造的研究開(kāi)發(fā)對(duì)象是整個(gè)機(jī)械制造企業(yè), 其主要研究開(kāi)發(fā)目標(biāo)有二: ①整個(gè)制造工作的全面智能化,它在實(shí)際制造系統(tǒng)中首次提出了以機(jī)器智能取代人的部腦力勞動(dòng)作為主要目標(biāo),，強(qiáng)調(diào)整個(gè)企業(yè)生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)過(guò)程大范圍的自組織能力;②信息和制造智能的集成與共享, 強(qiáng)調(diào)智能型的集成自動(dòng)化。目前,IMT和IMS的研究方向已從最初的人工智能在制造領(lǐng)域中的應(yīng)用(AiM)發(fā)展到今天IMS,研究課題涉及的范圍由最初僅一個(gè)企業(yè)內(nèi)的市場(chǎng)分析、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)計(jì)劃、制造加工、過(guò)程控制、信息管理、設(shè)備維護(hù)等技術(shù)型環(huán)節(jié)的自動(dòng)化,發(fā)展到今天的面向世界范圍內(nèi)的整個(gè)制造環(huán)境的集成化與自組織能力,包括制造智能處理技術(shù)、自組織加工單元、自組織機(jī)器人、智能生產(chǎn)管理信息系統(tǒng)、多級(jí)競(jìng)爭(zhēng)式控制網(wǎng)絡(luò)、全球通訊與操作網(wǎng)等。2.人工智能與IMT，IMS 人工智能的研究一開(kāi)始就未能擺脫制造機(jī)器生物的思想,即“機(jī)器智能化”。這種以“自主”系統(tǒng)為目標(biāo)的研究路線,嚴(yán)重地阻礙了人工智能研究的進(jìn)展。許多學(xué)者已意識(shí)到這一點(diǎn), Feigenbaum、Newell、錢(qián)學(xué)森從計(jì)算機(jī)角度出發(fā),提出了人與計(jì)算機(jī)相結(jié)合的智能系統(tǒng)概念。目前國(guó)外對(duì)多媒體及虛擬技術(shù)研究進(jìn)行大量投資,以及日本第五代智能計(jì)算機(jī)研制計(jì)劃的擱淺等事例, 就是智能系統(tǒng)研究目標(biāo)有所改變的明證。人工智能技術(shù)在機(jī)械制造領(lǐng)域中的應(yīng)用涉及市場(chǎng)分析、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)規(guī)劃、過(guò)程控制、質(zhì)量管理、材料處理、設(shè)備維護(hù)等諸方面。結(jié)果是開(kāi)發(fā)出了種類(lèi)繁多的面向特定領(lǐng)域的獨(dú)立的專(zhuān)家系統(tǒng)、基于知識(shí)的系統(tǒng)或智能輔助系統(tǒng),形成一系列的“智能化孤島”。隨著研究與應(yīng)用的深入,人們逐漸認(rèn)識(shí)到, 未來(lái)的制造自動(dòng)化應(yīng)是高度集成化與智能化的人—機(jī)系統(tǒng)的有機(jī)融合, 制造自動(dòng)化程度的進(jìn)一步提高要依賴(lài)于整個(gè)制造系統(tǒng)的自組織能力。如何提高這些“孤島”的應(yīng)用范圍和在實(shí)際制造環(huán)境中處理問(wèn)題的能力, 成為人們的研究焦點(diǎn)。在80 年代末和90年代初,一種通過(guò)集成制造自動(dòng)化、新一代人工智能、計(jì)算機(jī)等科學(xué)技術(shù)而發(fā)展起來(lái)的新型制造工程—— IMT和新——代制造系統(tǒng)—— IMS 便脫穎而出。人工智能在制造領(lǐng)域中的應(yīng)用與 IMT 和IMS 的一個(gè)重要區(qū)別在于, IMS 和 IMT 首次以部分取代制造中人的腦力勞動(dòng)為研究目標(biāo), 而不再僅起“輔助和支持”作用,在一定范圍還需要能獨(dú)立地適應(yīng)周?chē)h(huán)境, 開(kāi)展工作。四IMS和CIMS發(fā)展的道路不是一帆風(fēng)順的。今天,CIMS的發(fā)展遇到了不可逾越的障礙,可能是剛開(kāi)始時(shí)就對(duì)CIMS提出了過(guò)高的要求,也可能是CIMS本身就存在某種與生俱來(lái)的缺陷,今天的CIMS在國(guó)際上已不像幾年前那樣受到極大的關(guān)注與廣泛地研究。從CIMS的發(fā)展來(lái)看,眾多研究者把重點(diǎn)放在計(jì)算機(jī)集成上,從科學(xué)技術(shù)的現(xiàn)狀看,要完成這樣一個(gè)集成系統(tǒng)是很困難的。CIMS作為一種連接生產(chǎn)線中的單個(gè)自動(dòng)化子系統(tǒng)的策略,是一種提高制造效率的技術(shù)。它的技術(shù)基礎(chǔ)具有集中式結(jié)構(gòu)的遞階信息網(wǎng)絡(luò)。盡管在這個(gè)遞階體系中有多個(gè)執(zhí)行層次,但主要控制設(shè)施仍然是中心計(jì)算機(jī)。CIMS存在的一個(gè)主要問(wèn)題是用于異種環(huán)境必須互連時(shí)的復(fù)雜性。在CIMS概念下,手工操作要與高度自動(dòng)化或半自動(dòng)化操作集成起來(lái)是非常困難和昂貴的。在CIMS深入發(fā)展和推廣應(yīng)用的今天,人們已經(jīng)逐漸認(rèn)識(shí)到,要想讓CIMS真正發(fā)揮效益和大面積推廣應(yīng)用,有兩大問(wèn)題需要解決:①人在系統(tǒng)中的作用和地位;②在不作很大投資對(duì)現(xiàn)有設(shè)施進(jìn)行技術(shù)改造的情況下亦能應(yīng)用CIMS?，F(xiàn)有的CIMS概念是解決不了這兩個(gè)難題的。今天,人力和自動(dòng)化是一對(duì)技術(shù)矛盾,不能集成在一起,所能做的選擇,或是昂貴的全自動(dòng)化生產(chǎn)線,或是手工操作,而缺乏的是人力和制造設(shè)備之間的相容性,人機(jī)工程只是一個(gè)方面的考慮,更重要的相容性考慮要體現(xiàn)在競(jìng)爭(zhēng)、技能和決策能力上。人在制造中的作用需要被重新定義和加以重視。

3．智能制造的物質(zhì)基礎(chǔ)及理論基礎(chǔ)

3.1.智能制造系統(tǒng)的物質(zhì)基礎(chǔ)主要有：

(1)數(shù)控機(jī)床和加工中心美國(guó)于1952年研制成功第一臺(tái)數(shù)控銑床,使機(jī)械制造業(yè)發(fā)生一次技術(shù)革命。數(shù)控機(jī)床和加工中心是柔性制造的核心單元技術(shù)。(2)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造提高了產(chǎn)品的質(zhì)量和縮短產(chǎn)品生產(chǎn)周期,改變了傳統(tǒng)用手工繪圖、依靠圖紙組織整個(gè)生產(chǎn)過(guò)程的技木管理模式。

(3)工業(yè)控制技術(shù)、微電子技術(shù)與機(jī)械工業(yè)的結(jié)合———機(jī)器人開(kāi)創(chuàng)了工業(yè)生產(chǎn)的新局面,使生產(chǎn)結(jié)構(gòu)發(fā)生重大變化,使制造過(guò)程更富于柔性擴(kuò)展了人類(lèi)工作范圍。

(4)制造系統(tǒng)為智能化開(kāi)發(fā)了面向制造過(guò)程

中特定環(huán)節(jié)、特定問(wèn)題的“智能化孤島”,如專(zhuān)家系統(tǒng)、基干知識(shí)的系統(tǒng)和智能輔助系統(tǒng)等。

(5)智能制造系統(tǒng)和計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)用計(jì)算機(jī)一體化控制生產(chǎn)系統(tǒng),使生產(chǎn)從概念、設(shè)計(jì)到制造聯(lián)成一體,做到直接面向市場(chǎng)進(jìn)行生產(chǎn),可以從事大小規(guī)模并舉的多樣化的生產(chǎn);近年來(lái),制造技術(shù)有了長(zhǎng)足的發(fā)展和進(jìn)步,也帶來(lái)了很多新問(wèn)題。數(shù)控機(jī)床、自動(dòng)物料系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)、=機(jī)器人等在工業(yè)公司得到了廣泛的應(yīng)用,越來(lái)越多的公司使用了“計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)(CIMS)”、“柔性制造系統(tǒng)(FMS)”、“工廠自動(dòng)化(FA)”、“多目標(biāo)智能計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(M1CAD)”、“模塊化制造與工廠(MXMF)、并行工程(CE)”、“智能控制系統(tǒng)(ICS)”以及“智能制造(IM)”、“智能制造技術(shù)(IMT)”和“智能制造系統(tǒng)(IMS)”等等新術(shù)語(yǔ)。先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)、控制技術(shù)和制造技術(shù)向產(chǎn)品、工藝和系統(tǒng)的設(shè)計(jì)師和管理人員提出了新的挑戰(zhàn),傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)和管理方法不能再有效地解決現(xiàn)代制造系統(tǒng)提出的問(wèn)題了。要解決這些問(wèn)題、需要用現(xiàn)代的工具和方法,例如人工智能(AI)就為解決復(fù)雜的工業(yè)問(wèn)題提出了一套最適宜的工具。3.2.智能制造技術(shù)的理論基礎(chǔ)

智能制造技術(shù)是采用一種全新的制造概念和實(shí)現(xiàn)模式。其核心特征強(qiáng)調(diào)整個(gè)制造系統(tǒng)的整體“智能化”或“自組織能力”與個(gè)體的“自主性”。“智能制造國(guó)際合作研究計(jì)劃JIRPIMS”明確提出:“智能制造系統(tǒng)是一種在整個(gè)制造過(guò)程中貫穿智能活動(dòng),并將這種智能活動(dòng)與智能機(jī)器有機(jī)融合,將整個(gè)制造過(guò)程從訂貨、產(chǎn)品設(shè)計(jì)、生產(chǎn)到市場(chǎng)銷(xiāo)售等各個(gè)環(huán)節(jié)以柔性方式集成起來(lái)的能發(fā)揮最大生產(chǎn)力的先進(jìn)生產(chǎn)系統(tǒng)“?；谶@個(gè)觀點(diǎn),在智能制造的基礎(chǔ)理論研究中,提出了智能制造系統(tǒng)及其環(huán)境的一種實(shí)現(xiàn)模式,這種模式給制造過(guò)程及系統(tǒng)的描述、建模和仿真研究賦予了全新的思想和內(nèi)容,涉及制造過(guò)程和系統(tǒng)的計(jì)劃、管理、組織及運(yùn)行各個(gè)環(huán)節(jié),體現(xiàn)在制造系統(tǒng)中制造智能知識(shí)的獲取和運(yùn)用,系統(tǒng)的智能調(diào)度等,亦即對(duì)制造系統(tǒng)內(nèi)的物質(zhì)流、信息流、功能決策能力和控制能力提出明確要求。作為智能制造技術(shù)基礎(chǔ),各種人工智能工具,及人工智能技術(shù)研究成果在制造業(yè)中的廣泛應(yīng)用,促進(jìn)了智能制造技術(shù)的發(fā)展。而智能制造系統(tǒng)中,智能調(diào)度、智能信息處理與智能機(jī)器的有機(jī)融合而構(gòu)成的復(fù)雜智能系統(tǒng),主要體現(xiàn)在以智能加工中心為核心的智能加工系統(tǒng)的智能單元上。作為智能單元的神經(jīng)中樞——智能數(shù)控系統(tǒng),不僅需要對(duì)系統(tǒng)內(nèi)部中各種不確定的因素如噪聲測(cè)量、傳動(dòng)間隙、摩擦、外界干擾、系統(tǒng)內(nèi)各種模型的非線性及非預(yù)見(jiàn)性事件實(shí)施智能控制,而且要對(duì)制造系統(tǒng)的各種命令請(qǐng)求做出智能反應(yīng)。這種功能已遠(yuǎn)非傳統(tǒng)的數(shù)控系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)所能勝任,這是一個(gè)具有挑戰(zhàn)性的新課題。對(duì)此有待研究解決的問(wèn)題有很多,其中包括智能制造機(jī)理、智能制造信息、制造智能和制造中的計(jì)算幾何等?？傊?制造技術(shù)發(fā)展到今天,已經(jīng)由一種技術(shù)發(fā)展成為包括系統(tǒng)論、信息論和控制論為核心的、貫穿在整個(gè)制造過(guò)程各個(gè)環(huán)節(jié)的一門(mén)新型的工程學(xué)科,即制造科學(xué)。制造系統(tǒng)集成與調(diào)度的關(guān)鍵是信息的傳遞與交換。從信息與控制的觀點(diǎn)來(lái)看,智能制造系統(tǒng)是一個(gè)信息處理系統(tǒng),由輸入、處理、輸出和反饋等部分組成。輸入有物質(zhì)(原料、設(shè)備、資金、人員)、能量與信息;輸出有產(chǎn)品與服務(wù);處理包括物料的處理與信息處理;反饋有產(chǎn)品品質(zhì)回饋與顧客反饋。制造過(guò)程實(shí)質(zhì)上是信息資源的采集、輸入、加工處理和輸出的過(guò)程,而最終形成的產(chǎn)品可視為信息的物質(zhì)表現(xiàn)形式。4．結(jié)語(yǔ)

制造業(yè)是國(guó)家經(jīng)濟(jì)和綜合國(guó)力的基礎(chǔ),被稱(chēng)為“立國(guó)之本”。而我國(guó)的制造工業(yè)與發(fā)達(dá)國(guó)家相比,差距很大,主要表現(xiàn)為自主開(kāi)發(fā)能力和技術(shù)創(chuàng)新能力薄弱,核心技術(shù)、關(guān)鍵技術(shù)仍依賴(lài)進(jìn)口。對(duì)此,我國(guó)已引起重視,在“九五”科技規(guī)劃和15年科技發(fā)展規(guī)劃中,將先進(jìn)制造技術(shù)列為重點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域之一。進(jìn)入21世紀(jì),經(jīng)濟(jì)全球化的進(jìn)程日益加快,制造業(yè)領(lǐng)域的競(jìng)爭(zhēng)日益加劇,而競(jìng)爭(zhēng)的核心是先進(jìn)制造技術(shù)。在此環(huán)境下,我們只有抓住機(jī)遇,迎接挑戰(zhàn),利用先進(jìn)制造技術(shù)改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè),實(shí)現(xiàn)技術(shù)創(chuàng)新、機(jī)制創(chuàng)新、管理創(chuàng)新及人才創(chuàng)新,才能實(shí)現(xiàn)我國(guó)躋身世界制造強(qiáng)國(guó)的目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)

[1]李偉。先進(jìn)制造技術(shù)。北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005 [2]張世昌。先進(jìn)制造技術(shù)。北京:天津大學(xué)出版社，2004 [3]顏永年。先進(jìn)制造技術(shù)。北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2002 [4]張迪妮。現(xiàn)金制造技術(shù)。北京：北京大學(xué)出版社，2006 [5]周育才，劉忠偉。先進(jìn)制造技術(shù)。北京：國(guó)防工業(yè)出版社,2011 [6]王隆太。現(xiàn)金指導(dǎo)技術(shù)。北京：機(jī)械制造出版社，2012 [7]趙云龍。先進(jìn)制造技術(shù)。北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2005 [8]張平亮。先進(jìn)制造技術(shù)。北京：高等教育出版社，2012 [9]李發(fā)致。模具先進(jìn)制造技術(shù)。北京;機(jī)械工業(yè)出版社，2003 [10]劉延林。柔性制造自動(dòng)化概念。武漢：華中科技大學(xué)出版社，2001

第二篇：智能制造技術(shù)

現(xiàn)代制造技術(shù)

1142813203 吳文樂(lè)

摘要：現(xiàn)代制造技術(shù)是在傳統(tǒng)制造技術(shù)的基礎(chǔ)上, 不斷吸收和發(fā)展機(jī)械、電子、能源、材料、信息及現(xiàn)代管理技術(shù)的成果, 將其綜合應(yīng)用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造、檢驗(yàn)、管理服務(wù)等產(chǎn)品生命周 期的全過(guò)程, 以實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、靈活、清潔的生產(chǎn)技術(shù)模式,取得理想的技術(shù)經(jīng)濟(jì)效果的制造技術(shù)的總稱(chēng)傳統(tǒng)的自動(dòng)化生產(chǎn)技術(shù)可以顯著提高生產(chǎn)效率，然而其局限性也顯而易見(jiàn)，即無(wú)法很好地適應(yīng)中小批量生產(chǎn)的要求。隨著現(xiàn)代制造技術(shù)的發(fā)展，特別是自動(dòng)控制技術(shù)、數(shù)控加工技術(shù)、工業(yè)機(jī)器人技術(shù)等的迅猛發(fā)展，柔性制造技術(shù)(FMI)應(yīng)運(yùn)而生。

關(guān)鍵詞：現(xiàn)代制造技術(shù)；自動(dòng)控制技術(shù)；柔性制造技術(shù)

1.現(xiàn)代制造技術(shù)發(fā)展綜述

現(xiàn)代制造技術(shù)在系統(tǒng)論、方法論、信息論和協(xié)同 論等的基礎(chǔ)上形成制造系統(tǒng)工程學(xué)，是一種廣義制造的概念，亦稱(chēng)之為“大制造”的概念，它體現(xiàn)了制造概念的擴(kuò)展。廣義制造概念的形成過(guò)程主要有以下幾方面原因[1]。

1).制造設(shè)計(jì)一體化。體現(xiàn)制造和設(shè)計(jì)的密切結(jié)合，形成了設(shè)計(jì)制造一體化，設(shè)計(jì)不僅是指產(chǎn)品設(shè)計(jì)，而且包括工藝設(shè)計(jì)、生產(chǎn)調(diào)度設(shè)計(jì)、質(zhì)量控制設(shè)計(jì)等。

2).材料成形機(jī)理的擴(kuò)展?，F(xiàn)在加工成形機(jī)理明確地將加工分為去除加工、結(jié)合加工和變形加工。

3).制造技術(shù)的綜合性?，F(xiàn)代制造技術(shù)是一門(mén)以 機(jī)械為主體，交叉融合光、電、信息、材料等學(xué)科的綜合體，并與管理科學(xué)、社會(huì)科學(xué)、文化、藝術(shù)、人機(jī)工 程、生物工程和生命科學(xué)等相結(jié)合，拓展了新領(lǐng)域?，F(xiàn)代制造技術(shù)應(yīng)包括硬件和軟件兩大方面，硬／軟件工具、平臺(tái)和支撐環(huán)境有了很大的發(fā)展。

4).產(chǎn)品的全生命周期。制造的范疇從過(guò)去的設(shè)計(jì)、加工和裝配發(fā)展為產(chǎn)品的全生命周期，包括市場(chǎng)調(diào)研、設(shè)計(jì)、制造、銷(xiāo)售、維修和報(bào)廢處理等。

5).生產(chǎn)制造模式的發(fā)展。計(jì)算機(jī)集成制造技術(shù) 是制造技術(shù)與信息技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物，集成制造系統(tǒng)強(qiáng) 調(diào)信息集成，其后出現(xiàn)了柔性制造、敏捷制造、虛擬制 造、網(wǎng)絡(luò)制造、大規(guī)模定制、綠色制造、智能制造和協(xié) 同制造等多種制造模式，有效地提高了制造技術(shù)的水平，擴(kuò)展了制造技術(shù)的領(lǐng)域[2]。

現(xiàn)代制造技術(shù)的發(fā)展主要沿著“廣義制造”或稱(chēng) “大制造”的方向發(fā)展，其具體的發(fā)展可以歸納為四個(gè)方面和多個(gè)大項(xiàng)目[3]，如圖1所示：

圖1：現(xiàn)代制造技術(shù)方向

針對(duì)現(xiàn)代制造技術(shù)，本文從柔性制造技術(shù)的角度對(duì)現(xiàn)代制造技術(shù)進(jìn)行學(xué)習(xí)，對(duì)柔性制造在實(shí)際中的應(yīng)用進(jìn)行深入的研究；

2.柔性制造

2.1 柔性制造簡(jiǎn)述

所謂“柔性”，是指制造系統(tǒng)(企業(yè))對(duì)系統(tǒng)內(nèi)部及外部環(huán)境的一種適應(yīng)能力，也是指制造系統(tǒng)能夠適應(yīng)產(chǎn)品變化的能力。柔性可分為瞬時(shí)、短期和長(zhǎng)期柔性[4]。瞬時(shí)柔性是指設(shè)備出現(xiàn)故障后，自動(dòng)排除故障或?qū)⒘慵D(zhuǎn)移到另一臺(tái)設(shè)備上繼續(xù)進(jìn)行加工的能力；短期柔性是指系統(tǒng)在短時(shí)期內(nèi)，適應(yīng)加工對(duì)象變化的能力，包括在任意時(shí)期混合進(jìn)行加工2種以上零件的能力；長(zhǎng)期柔性則是指系統(tǒng)在長(zhǎng)期使用中，能夠加工各種不同零件的能力。迄今為止，柔性還只能定性地加以分析，尚無(wú)科學(xué)實(shí)用的量化指標(biāo)。因此，凡具備上述3種柔性特征之一的、具有物料或信息流的自動(dòng)化制造系統(tǒng)都可以稱(chēng)為柔性制造系統(tǒng)。柔性制造技術(shù)是計(jì)算機(jī)技術(shù)在生產(chǎn)過(guò)程及其裝備上的應(yīng)用，是將微電子技術(shù)、智能技術(shù)與傳統(tǒng)制造技術(shù)融合在一起，具有自動(dòng)化、柔性化、高效率的特點(diǎn)，是目前自動(dòng)化制造系統(tǒng)的基本單元技術(shù)[5]。

柔性制造技術(shù)是對(duì)各種不同形狀加工對(duì)象實(shí)現(xiàn)程序化柔性制造加工的各種技術(shù)的總和[6]。柔性制造技術(shù)是技術(shù)密集型的技術(shù)群，我們認(rèn)為凡是側(cè)重于柔性，適應(yīng)于多品種、中小批量(包括單件產(chǎn)品)的加工技術(shù)都屬于柔性制造技術(shù)。目前按規(guī)模大小劃分為[7]：

(1)柔性制造系統(tǒng)（FMS）：關(guān)于柔住制造系統(tǒng)的定義很多，權(quán)威性的定義有：美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)局把FMS定義為：“由一個(gè)傳輸系統(tǒng)聯(lián)系起來(lái)的一些設(shè)備，傳輸裝置把工件放征其他聯(lián)結(jié)裝置上送到各加工設(shè)備，使工件加工準(zhǔn)確、迅速和自動(dòng)化。

(2)柔性制造單元（FMC）：M S是FMS向廉價(jià)化及小型化方向發(fā)展的一種產(chǎn)物，它是由l～2臺(tái)加工中心、工業(yè)機(jī)器人。數(shù)控機(jī)床及物料運(yùn)送存貯設(shè)備構(gòu)成，其特點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)單機(jī)柔性化及自動(dòng)化，具有適應(yīng)加工多品種產(chǎn)品的靈活性。迄今已進(jìn)入普及應(yīng)用階段。

(3)柔性制造線（FML):它是處于單一或少品種人批量非柔性自動(dòng)線與中小批量多品種FMS之間的生產(chǎn)線。其加工設(shè)備可以是通用的加工中心，CNC機(jī)床；亦可采用爭(zhēng)用機(jī)床或NC專(zhuān)用機(jī)床，對(duì)物料搬運(yùn)系統(tǒng)柔性的要求低于FMS，但生產(chǎn)率更高。它是以離散型生產(chǎn)中的柔性制造系統(tǒng)和連續(xù)生過(guò)程中的分散型控制系統(tǒng)(D C S)為代表，其特點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)線柔性化及自動(dòng)化，其技術(shù)已日趨成熟，迄今已進(jìn)入實(shí)用化階段。

(4)柔性制造工廠(FMF):FMF是將多條FMS連接起來(lái)，配以自動(dòng)化屯體倉(cāng)庫(kù)，用計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)系，采用從訂貨、設(shè)計(jì)、加工、裝配、檢驗(yàn)、運(yùn)送至發(fā)貨的完整F M S。它包括了CAD／CAM，并使計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)(CIMS)投入實(shí)際，實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)系統(tǒng) 柔性化及自動(dòng)化，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)全廠范圍的生產(chǎn)管理、產(chǎn)品加工及物料貯運(yùn)進(jìn)程的全盤(pán)化。FMF是自動(dòng)化生產(chǎn)的最高水平，反映出世界上最先進(jìn)的自動(dòng)化應(yīng)用技術(shù)。它是將制造、產(chǎn)品開(kāi)發(fā)及經(jīng)營(yíng)管理的自動(dòng)化連成一個(gè)整體，以信息流控制物質(zhì)流的智能制造系統(tǒng)(IMS)為代表，其特點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)工廠柔性化及自動(dòng)化[8]。

2.2柔性制造所采用的關(guān)鍵技術(shù)

1.計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)未來(lái)CAD技術(shù)發(fā)展將會(huì)引入專(zhuān)家系統(tǒng)，使之具有智能化，可處理各種復(fù)雜的問(wèn)題。當(dāng)前設(shè)計(jì)技術(shù)最新的一個(gè)突破是光敏立體成形技術(shù)，該項(xiàng)新技術(shù)是直接利用CAD數(shù)據(jù)，通過(guò)計(jì)算機(jī)控制的激光掃描系統(tǒng)，將二維數(shù)字模型分成若干層二維片狀圖形，并按二維片狀圖彤對(duì)池內(nèi)的光敏樹(shù)脂液面進(jìn)行光學(xué)掃描，被掃描到的液面則變成固化塑料，如此循環(huán)操作，逐層掃描成形，并自動(dòng)地將分層成形的各斤狀固化塑料粘合在一起，僅需確定數(shù)據(jù)，數(shù)小時(shí)內(nèi)便呵制出精確的原型。它有助于加快開(kāi)發(fā)新產(chǎn)品和研制新結(jié)構(gòu)的速度。

2.模糊控制技術(shù)模糊數(shù)學(xué)的實(shí)際應(yīng)用是模糊控制器。最近開(kāi)發(fā)出的高性能模糊摔制器具有自學(xué)習(xí)功能，可在控制過(guò)程中不斷獲取新的信息井自動(dòng)地對(duì)控制量作調(diào)整，使系統(tǒng)性能大為改善，其中尤其以基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的自學(xué)方法更引起人們極大的關(guān)注。

3.人工智能、專(zhuān)家系統(tǒng)及智能傳感器技術(shù)迄今，柔性制造技術(shù)中所采用的人工智能大多指基礎(chǔ)規(guī)則的專(zhuān)家系統(tǒng)。專(zhuān)家系統(tǒng)利用專(zhuān)家知識(shí)和推理規(guī)則進(jìn)行推理，求解各類(lèi)問(wèn)題（如解釋、預(yù)測(cè)，診斷、查找故障、設(shè)汁、計(jì)劃、監(jiān)視、修復(fù)、命 令及控制等）。由于專(zhuān)家系統(tǒng)能簡(jiǎn)便地將各種事實(shí)及經(jīng)驗(yàn)證過(guò)的理論與通過(guò)經(jīng)驗(yàn)獲得的知識(shí)相結(jié)合，因而專(zhuān)家系統(tǒng)為柔性制造的諸方面工作增強(qiáng)綜合性。展望未來(lái)，以知識(shí)密集為特征，以知識(shí)處理為手段的人工智能（包括專(zhuān)家系統(tǒng)）技術(shù)必將在柔性制造(尤其智能型)中起著非常重要的關(guān)鍵性的作用。目前對(duì)未來(lái)智能化柔性制造技術(shù)具有重要意義的一個(gè)正在急速發(fā)展的領(lǐng)域是智能傳感器技術(shù)。該項(xiàng)技術(shù)是伴隨計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)和人工智能產(chǎn)生的，它使傳感器具有內(nèi)在的“決策”功能。

4.人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(ANN)是模擬智能生物的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)信息進(jìn)行并處理的一種方法。故人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)也就是一種人工智能工具。在自動(dòng)控制領(lǐng)域，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)不久將并列到專(zhuān)家系統(tǒng)和模糊控制系統(tǒng)，成為現(xiàn)代自動(dòng)化系統(tǒng)中的一個(gè)組成部分[9]。

3.國(guó)內(nèi)現(xiàn)代制造技術(shù)狀況

近年來(lái)，世界各國(guó)都投入了巨大的財(cái)力和物力，強(qiáng)化作為光機(jī)電一體化制造業(yè)基礎(chǔ)的先進(jìn)制造業(yè)的技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略研究。美國(guó)、德 國(guó)、日 本 等 國(guó) 已 經(jīng) 開(kāi) 發(fā) 出 了 數(shù) 控（NC）、計(jì)算機(jī)數(shù)控（CNC）、直接數(shù)控（CAM）、計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（CIMS）、制造資源規(guī)則（MRP）、柔性制造單元（TMC）、柔性制造系統(tǒng)（FMS）、機(jī)器人、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)／制造（CAD／CAM）、精益生產(chǎn)（LP）、智能制造系統(tǒng)（MS）、并行工程（CE）和敏捷制造（AM）等多項(xiàng)現(xiàn)代制造技術(shù)與制造模式。這些技術(shù)的推廣與應(yīng)用，不僅使本國(guó)企業(yè)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力得到鞏固，也使得世界先進(jìn)制造業(yè)發(fā)展迅猛[10]。我國(guó)制造業(yè)市場(chǎng)的巨大潛力，為現(xiàn)代制造技術(shù)發(fā)展提供了廣闊的市場(chǎng)空間。但是，與制造業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家和地區(qū)相比，國(guó)內(nèi)的現(xiàn)代制造技術(shù)的研發(fā)與市場(chǎng)拓展還不均衡。其中，國(guó)內(nèi)機(jī)械基礎(chǔ)件制造行業(yè)中的數(shù)控化率極低，不足1.6%，先進(jìn)加工工藝、技術(shù)和裝備的普及程度不足10 % ；CAD／CAM 系統(tǒng)應(yīng)用的普及率在國(guó)內(nèi)骨干企業(yè)僅有35%，產(chǎn)業(yè)規(guī)模較小。另外，在相關(guān)行業(yè)中如印刷業(yè)、電力行業(yè)和醫(yī)療器械行業(yè)等，技術(shù)裝備的低數(shù)控化率也遠(yuǎn)不能滿足市場(chǎng)對(duì)中高檔先進(jìn)產(chǎn)品的需求?？v觀國(guó)際制造業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)與發(fā)展，面對(duì)國(guó)際、國(guó)內(nèi)兩個(gè)制造業(yè)市場(chǎng)的日漸融合，如何立足國(guó)內(nèi)制造業(yè)的市場(chǎng)需求，整合分散的科研與企業(yè)資源，盡快形成自己在先進(jìn)制造產(chǎn)業(yè)競(jìng)爭(zhēng)中的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，已經(jīng)是擺在我國(guó)制造業(yè)面前的迫在眉睫的課題了[11]。

總之，重視制造業(yè)和現(xiàn)代制造技術(shù)已成為全球化的大趨勢(shì)?，F(xiàn)代制造技術(shù)不是一項(xiàng)具體技術(shù)，而是利用系統(tǒng)工程技術(shù)將各種相關(guān)技術(shù)集成的一個(gè)有機(jī)整體；現(xiàn)代制造技術(shù)是一種動(dòng)態(tài)技術(shù)，而不是一成不變的，它需要不斷吸收各種高新技術(shù)成果，并將其滲透到產(chǎn)品的所有領(lǐng)域，結(jié)合成一個(gè)有機(jī)整體，實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔和靈活的生產(chǎn)[12]；現(xiàn)代制造技術(shù)的目的是提高制造業(yè)的綜合效益，其不摒棄傳統(tǒng)技術(shù)，而是有賴(lài)于不斷用科技新手段去研究它和傳承它，并應(yīng)用科技新成果去改造它和充實(shí)它；現(xiàn)代制造技術(shù)在強(qiáng)調(diào)環(huán)境保護(hù)的同時(shí)，還強(qiáng)調(diào)各專(zhuān)業(yè)學(xué)科之間的相互滲透、融合和淡化，并消除其間的界限。我國(guó)先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展應(yīng)結(jié)合自身的特點(diǎn)，形成特色，大力發(fā)展一些關(guān)鍵前沿技術(shù)，比如新一代材料成型技術(shù)、微米及納米技術(shù)、快速原型制造以及智能制造等[13]。在不久的將來(lái)，現(xiàn)代制造技術(shù)將得到更大的發(fā)展和壯大，發(fā)展和應(yīng)用先進(jìn)制造技術(shù)是每個(gè)國(guó)家為提高企業(yè)的國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力和技術(shù)創(chuàng)新能力的必然選擇。

參考文獻(xiàn)：

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第三篇：先進(jìn)制造技術(shù)論文

湖南農(nóng)業(yè)大學(xué)課程論文

學(xué) 院： 科學(xué)技術(shù)師范學(xué)院

班 級(jí)：09級(jí)機(jī)電教育班 姓 名： 豐云

學(xué) 號(hào)：200940914106

課程論文題目：淺談先進(jìn)制造技術(shù) 課程名稱(chēng)： 評(píng)閱成績(jī)： 評(píng)閱意見(jiàn)：

成績(jī)?cè)u(píng)定教師簽名： 日期：

淺談先進(jìn)制造技術(shù)

先進(jìn)制造技術(shù)AMT是在傳統(tǒng)制造的基礎(chǔ)上，不斷吸收機(jī)械、電子、信息、材料、能源和現(xiàn)代管理技術(shù)等方面的成果，將其綜合應(yīng)用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造、檢測(cè)、管理、銷(xiāo)售、使用、服務(wù)的制造全過(guò)程，以實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔、靈活生產(chǎn)，提高對(duì)動(dòng)態(tài)多變的市場(chǎng)的適應(yīng)能力和競(jìng)爭(zhēng)能力的制造技術(shù)的總稱(chēng)，也是取得理想技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益的制造技術(shù)的總稱(chēng)。

當(dāng)前的金融危機(jī)也許還會(huì)催生新的先進(jìn)制造制造技術(shù)，特別在生產(chǎn)管理技術(shù)方面。

先進(jìn)制造技術(shù)不是一般單指加工過(guò)程的工藝方法，而是橫跨多個(gè)學(xué)科、包含了從產(chǎn)品設(shè)計(jì)、加工制造、到產(chǎn)品銷(xiāo)售、用戶(hù)服務(wù)等整個(gè)產(chǎn)品生命周期全過(guò)程的所有相關(guān)技術(shù)，涉及到設(shè)計(jì)、工藝、加工自動(dòng)化、管理以及特種加工等多個(gè)領(lǐng)域，并逐步融合與集成?？苫練w納為以下四個(gè)方面：

一、先進(jìn)的工程設(shè)計(jì)技術(shù)；

二、先進(jìn)制造工藝技術(shù)；

三、制造自動(dòng)化技術(shù)；

四、先進(jìn)生產(chǎn)管理技術(shù)、制造哲理與生產(chǎn)模式；

五、發(fā)展。

一、先進(jìn)的工程設(shè)計(jì)技術(shù)

先進(jìn)的工程設(shè)計(jì)技術(shù)包括眾多的現(xiàn)代設(shè)計(jì)理論與方法。包括CAD、CAE、CAPP、CAT、PDM、模塊化設(shè)計(jì)、DFX、優(yōu)化設(shè)計(jì)、三次設(shè)計(jì)與健壯設(shè)計(jì)、創(chuàng)新設(shè)計(jì)、反向工程、協(xié)同產(chǎn)品商務(wù)、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)、虛擬樣機(jī)技術(shù)、并行工程等。

（1）產(chǎn)品（投放市場(chǎng)的產(chǎn)品和制造產(chǎn)品的工藝裝備（夾具、刀具、量檢具等））設(shè)計(jì)現(xiàn)代化。

以CAD為基礎(chǔ)（造型，工程分析計(jì)算、自動(dòng)繪圖并提供產(chǎn)品數(shù)字化信息等），全面應(yīng)用先進(jìn)的設(shè)計(jì)方法和理念。如虛擬設(shè)計(jì)、優(yōu)化設(shè)計(jì)、模塊化設(shè)計(jì)、有限元分析，動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)、人機(jī)工程設(shè)計(jì)、美學(xué)設(shè)計(jì)、綠色設(shè)計(jì)等等；

（2）先進(jìn)的工藝規(guī)程設(shè)計(jì)技術(shù)與生產(chǎn)技術(shù)準(zhǔn)備手段。

在信息集成環(huán)境下，采用計(jì)算機(jī)輔助工藝規(guī)程設(shè)計(jì)、即CAPP，數(shù)控機(jī)床、工業(yè)機(jī)器人、三坐標(biāo)測(cè)量機(jī)等各種計(jì)算機(jī)自動(dòng)控制設(shè)備設(shè)備的計(jì)算機(jī)輔助工作程序設(shè)計(jì)即CAM等。

二、先進(jìn)制造工藝技術(shù)

（1）高效精密、超精密加工技術(shù)，包括精密、超精密磨削、車(chē)削，細(xì)微加工技術(shù)，納米加工技術(shù)。超高速切削。精密加工一般指加工精度在10～0.1μm（相當(dāng)于IT5級(jí)精度和IT5級(jí)以上精度），表面粗糙度Ra值在0.1μm以下的加工方法，如金剛車(chē)、金剛鏜、研磨、珩磨、超精研、砂帶磨、鏡面磨削和冷壓加工等。用于精密機(jī)床、精密測(cè)量?jī)x器等制造業(yè)中的關(guān)鍵零件加工，如精密絲杠、精密齒輪、精密蝸輪、精密導(dǎo)軌、精密滾動(dòng)軸承等，在當(dāng)前制造工業(yè)中占有極重要的地位。

超精密加工是指被加工零件的尺寸公差為0.1～0.01μm數(shù)量級(jí)，表面粗糙度Ra值為0.001μm數(shù)量級(jí)的加工方法。

此外，精密加工與特種加工 一般都是計(jì)算機(jī)控制的自動(dòng)化加工。（2)精密成型制造技術(shù)，包括高效、精密、潔凈鑄造、鍛造、沖壓、焊接及熱處理與表面處理技術(shù)。

（3）現(xiàn)代特種加工技術(shù)，包括高能束流（主要是激光束、以及電子束、離子束等）加工，電解加工與電火花（成型與線切割）加工、超聲波加工、高壓水加工等。電火花加工(Electrical discharge machining(EDM)電火花加工 electric spark machining)是指在一定介質(zhì)中，通過(guò)工具電極和工件電極之間脈沖放電的電蝕作用對(duì)工件進(jìn)行的加工。能對(duì)任何導(dǎo)電材料加工而不受被加工材料強(qiáng)度和硬度的限制。可分為電火花成型加工(EDM)和電火花線切割加工(電火花線切割加工 electrical discharge wire – cutting--EDW)兩大類(lèi)。一般都采用CNC控制。

（4）快速成型制造（RPM).快速成形技術(shù)是在計(jì)算機(jī)控制下，基于離散堆積原理采用不同方法堆積材料最終完成零件的成型與制造的技術(shù)。從成型角度看，零件可視為“點(diǎn)” 或“面” 的疊加而成。從CAD電子模型中離散得到點(diǎn)、面的幾何信息，再與成型工藝參數(shù)信息結(jié)合，控制材料有規(guī)律、精確地由點(diǎn)到面，由面到體地堆積零件。

(5)先進(jìn)制造工藝發(fā)展趨勢(shì)

1）采用模擬技術(shù)，優(yōu)化工藝設(shè)計(jì)； 2）成形精度向近無(wú)余量方向發(fā)展； 3）成形質(zhì)量向近無(wú)“缺陷”方向發(fā)展； 4）機(jī)械加工向超精密、超高速方向發(fā)展；

5）采用新型能源及復(fù)合加工，解決新型材料的加工和表面改性難題； 6）采用自動(dòng)化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)工藝過(guò)程的優(yōu)化控制； 7）采用清潔能源及原材料，實(shí)現(xiàn)清潔生產(chǎn)；

8）加工與設(shè)計(jì)之間的界限逐漸談化，并趨向集成及一體化；

9）工藝技術(shù)與信息技術(shù)、管理技術(shù)緊密結(jié)合，先進(jìn)制造生產(chǎn)模式獲得不斷發(fā)展。

三、制造自動(dòng)化技術(shù)

一句話：計(jì)算機(jī)控制自動(dòng)化技術(shù)

（1）數(shù)控技術(shù)與數(shù)控機(jī)床；數(shù)控加工技術(shù)是為了實(shí)現(xiàn)機(jī)床控制自動(dòng)化要求而發(fā)展的。它是指用代碼化的數(shù)字、字母及符號(hào)表示加工要求、零件尺寸及其參數(shù)、加工步驟等，通過(guò)控制介質(zhì)，輸入到控制裝置，經(jīng)過(guò)微機(jī)進(jìn)行處理與計(jì)算，發(fā)出各種控制信號(hào)與數(shù)據(jù)，使機(jī)床各部件自動(dòng)協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)加工的技術(shù)。采用數(shù)控加工技術(shù)的機(jī)床，稱(chēng)為數(shù)控機(jī)床。數(shù)控加工的主要特點(diǎn)是：加工的零件精度高；生產(chǎn)效率高；特別適合加工形狀復(fù)雜的輪廓表面；有利于實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)輔助制造；對(duì)操作者（不含編程人員）技術(shù)水平的要求相對(duì)較低；初始投資大、加工成本高。此外，數(shù)控機(jī)床是技術(shù)密集型的機(jī)電一體化產(chǎn)品，數(shù)控加工技術(shù)的復(fù)雜性和綜合性加大了維修工作的難度，需要配備素質(zhì)較高的維修人員和維修設(shè)備。

（2）工業(yè)機(jī)器人（用于物流與加工）及物流設(shè)備；工業(yè)機(jī)器人是一種可編程的智能型自動(dòng)化設(shè)備，是應(yīng)用計(jì)算機(jī)進(jìn)行控制的替代人進(jìn)行工作的高度自動(dòng)化系統(tǒng)。最近，聯(lián)合國(guó)標(biāo)準(zhǔn)化組織采用的機(jī)器人的定義是：“一種可以反復(fù)編程的多功能的、用來(lái)搬運(yùn)材料、零件、工具的操作機(jī)”。在無(wú)人參與的情況下，工業(yè)機(jī)器人可以自動(dòng)按不同軌跡、不同運(yùn)動(dòng)方式完成規(guī)定動(dòng)作和各種任務(wù)。機(jī)器人和機(jī)械手的主要區(qū)別是：機(jī)械手是沒(méi)有自主能力，不可重復(fù)編程，只能完成定位點(diǎn)不變的簡(jiǎn)單的重復(fù)動(dòng)作；機(jī)器人是由計(jì)算機(jī)控制的，可重復(fù)編程，能完成任意定位的復(fù)雜運(yùn)動(dòng)。

（3）柔性制造系統(tǒng)（FMC,FMS,FML）：包括加工設(shè)備（CNC機(jī)床）、檢測(cè)設(shè)備、物料輸送（工業(yè)機(jī)器人、自動(dòng)交換托盤(pán)（APC）、自動(dòng)輸送臺(tái)車(chē)（RGV、AGV）等）

和儲(chǔ)存設(shè)備（立體倉(cāng)庫(kù)等）；數(shù)柔性制造系統(tǒng)（FMS）是現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)中的新型自動(dòng)化生產(chǎn)設(shè)備，它是為填補(bǔ)占機(jī)械制造中70％的中小批量生產(chǎn)自動(dòng)化而發(fā)展起來(lái)的。它主要包括若干臺(tái)數(shù)控機(jī)床和加工中心（或其他直接參加產(chǎn)品零部件生產(chǎn)的自動(dòng)化設(shè)備），用一套自動(dòng)物料（包括工件和刀具）搬運(yùn)系統(tǒng)連接起來(lái)，由分布式多級(jí)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行綜合管理與控制，以適應(yīng)柔性的高效率零件加工（或零部件生產(chǎn)）。所謂柔性的零件加工是指能夠同時(shí)地和交替地加工不同的但是同系統(tǒng)的零件。柔性制造系統(tǒng)的適用范圍很廣，它主要解決了單件小批生產(chǎn)的自動(dòng)化和中大批多品種的自動(dòng)化加工。它把高柔性、高質(zhì)量、高效率結(jié)合和統(tǒng)一起來(lái)，在當(dāng)今具有很強(qiáng)的生命力

（4）計(jì)算機(jī)集成制造（CIM）和工廠自動(dòng)化（FA）。計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（CIMS）是由計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)與制造CAD/CAM以及柔性制造系統(tǒng)FMS（還可能有其他生產(chǎn)單元）組成。CIMS是產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程的各子系統(tǒng)的完美集成，即把工程設(shè)計(jì)、生產(chǎn)制造、市場(chǎng)分析和其他支持功能合理地通過(guò)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)有機(jī)地集合成一個(gè)整體，以實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)的柔性化、優(yōu)化、自動(dòng)化和集成化，達(dá)到高效率、高質(zhì)量、低成本而靈活生產(chǎn)的目的。

四、先進(jìn)生產(chǎn)管理技術(shù)、制造哲理與生產(chǎn)模式

包括先進(jìn)制造生產(chǎn)模式、集成管理技術(shù)和生產(chǎn)組織方法等。以計(jì)算機(jī)輔助生產(chǎn)管理為核心，研究和應(yīng)用先進(jìn)的生產(chǎn)管理系統(tǒng)和技術(shù)。包括成組技術(shù)、全面質(zhì)量管理、精益生產(chǎn)與JIT、敏捷制造、并行工程、柔性制造、計(jì)算機(jī)集成制造、虛擬制造、智能制造、網(wǎng)絡(luò)化制造、綠色制造、生物制造、可重構(gòu)制造、MRP、MRPII、ERP、SCM、CRM、計(jì)算機(jī)輔助后勤支援（Computer Aided Logistic Support,CALS）、電子商務(wù)、知識(shí)管理。

五、發(fā)展

當(dāng)前先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)大致有以下幾個(gè)方面：

1、信息技術(shù)對(duì)先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展起著越來(lái)越重要的作用

2、設(shè)計(jì)技術(shù)不斷現(xiàn)代化

產(chǎn)品設(shè)計(jì)是制造業(yè)的靈魂?，F(xiàn)代設(shè)計(jì)技術(shù)的主要發(fā)展趨勢(shì)是：(1)設(shè)計(jì)手段的計(jì)算機(jī)化 在實(shí)現(xiàn)了計(jì)算機(jī)計(jì)算、繪圖的基礎(chǔ)上，當(dāng)前突出反映在數(shù)值仿真或虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，以及現(xiàn)代產(chǎn)品建模理論的發(fā)展上，并且向智能化設(shè)計(jì)方向發(fā)展。

(2)新的設(shè)計(jì)思想和方法不斷出現(xiàn)(3)向全壽命周期設(shè)計(jì)發(fā)展

(4)設(shè)計(jì)過(guò)程由單純考慮技術(shù)因素轉(zhuǎn)向綜合考慮技術(shù)、經(jīng)濟(jì)和社會(huì)因素 設(shè)計(jì)不只是單純追求某項(xiàng)性能指標(biāo)的先進(jìn)和高低、而是注意考慮市場(chǎng)、價(jià)格、安全、美學(xué)、資源、環(huán)境等方面的影響。

3、成形及改進(jìn)制造技術(shù)向精密、精確、少能耗、無(wú)污染方向發(fā)展

成形制造技術(shù)是鑄造、塑性加工、連接、粉末冶金等單元技術(shù)的總稱(chēng)。

4、加工制造技術(shù)向著超精密、超高速以及發(fā)展新一代制造裝備的方向發(fā)展

5、工藝由技藝發(fā)展為工程科學(xué)，工藝模擬技術(shù)得到迅速發(fā)展

先進(jìn)制造技術(shù)的一個(gè)重要發(fā)展趨勢(shì)是，工藝設(shè)計(jì)由經(jīng)驗(yàn)判斷走向定量分析，加工工藝由技藝發(fā)展為工程科學(xué)。

6、專(zhuān)業(yè)、學(xué)科間的界限逐漸淡化、消失

7、綠色制造將成為21世紀(jì)制造業(yè)的重要特征

日趨嚴(yán)格的環(huán)境與資源的約束，使綠色制造業(yè)顯得越來(lái)越重要，它將是21世紀(jì)制造業(yè)的重要特征，與此相應(yīng)，綠色制造技術(shù)也將獲得快速的發(fā)展。主要體現(xiàn)在：

(1)綠色產(chǎn)品設(shè)計(jì)技術(shù) 使產(chǎn)品在生命周期符合環(huán)保、人類(lèi)健康、能耗低、資源利用率高的要求。

(2)綠色制造技術(shù) 在整個(gè)制造過(guò)程，使得對(duì)環(huán)境負(fù)面影響最小，廢棄物和有害物質(zhì)的排放最小，資源利用效率最高。綠色制造技術(shù)主要包含了綠色資源、綠色生產(chǎn)過(guò)程和綠色產(chǎn)品三方面的內(nèi)容。

(3)產(chǎn)品的回收和循環(huán)再制造 例如，汽車(chē)等產(chǎn)品的拆卸和回收技術(shù)，以及生態(tài)工廠的循環(huán)式制造技術(shù)。它主要包括生產(chǎn)系統(tǒng)工廠--致力于產(chǎn)品設(shè)計(jì)和材料處理、加工及裝配等階段，恢復(fù)系統(tǒng)工廠--主要對(duì)產(chǎn)品(材料使用)生命周期結(jié)束時(shí)的材料處理循環(huán)。

8、虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在制造業(yè)中獲得越來(lái)越多的應(yīng)用 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)(Virtual Reality Technology)主要包括虛擬制造技術(shù)和虛擬企業(yè)兩個(gè)部分。

9、信息技術(shù)、管理技術(shù)與工藝技術(shù)緊密結(jié)合，先進(jìn)制造生產(chǎn)模式獲得不斷發(fā)展，造業(yè)在經(jīng)歷了少品種小批量--少品種大批量、--多品種小批量生產(chǎn)模式的過(guò)渡后，70年代、80年代開(kāi)始采用計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)(CIMS)進(jìn)行制造的柔性生產(chǎn)的模式，并逐步向智能制造技術(shù)(IMT)和智能制造系統(tǒng)(IMS)的方向發(fā)展。精益生產(chǎn)(LP)、靈捷制造(AM)等先進(jìn)制造模式相繼出現(xiàn)，預(yù)計(jì)21世紀(jì)初，先進(jìn)制造模式必將獲得不斷發(fā)展。

第四篇：先進(jìn)制造技術(shù)論文

人工智能先進(jìn)制造技術(shù)

課程名稱(chēng)

先進(jìn)制造技術(shù) 學(xué)生姓名 學(xué)

號(hào)

專(zhuān)業(yè)班級(jí)機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化 指導(dǎo)教師

完成日期 2017/10/20

目錄

一、概述

二、人工智能技術(shù)的國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)

三、人工智能技術(shù)的主要研究?jī)?nèi)容與核心技術(shù)難題

四、人工智能技術(shù)的評(píng)價(jià)與認(rèn)識(shí)

五、結(jié)論

六、參考文獻(xiàn)

一、概述

先進(jìn)制造技術(shù)(advanced manufacturing technique，縮寫(xiě)AMT，具體地說(shuō)，就是指集機(jī)械工程技術(shù)、電子技術(shù)、自動(dòng)化技術(shù)、信息技術(shù)等多種技術(shù)為一體所產(chǎn)生的技術(shù)、設(shè)備和系統(tǒng)的總稱(chēng)。主要包括：計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)輔助制造、集成制造系統(tǒng)等。

先進(jìn)制造技術(shù)不是一般單指加工過(guò)程的工藝方法，而是橫跨多個(gè)學(xué)科、包含了從產(chǎn)品設(shè)計(jì)、加工制造、到產(chǎn)品銷(xiāo)售、用戶(hù)服務(wù)等整個(gè)產(chǎn)品生命周期全過(guò)程的所有相關(guān)技術(shù)，涉及到設(shè)計(jì)、工藝、加工自動(dòng)化、管理以及特種加工等多個(gè)領(lǐng)域，并逐步融合與集成。而先進(jìn)制造技術(shù)主要包括以下三個(gè)技術(shù)群:（1）主體技術(shù)群：是制造技術(shù)的核心,它包括兩個(gè)基本部分:有關(guān)產(chǎn)品設(shè)計(jì)技術(shù)和工藝技術(shù)。

（2）支撐技術(shù)群：a.信息技術(shù):接口和通信、數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、集成框架、軟件工程人工智能、專(zhuān)家系統(tǒng)和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、決策支持系統(tǒng)。b.標(biāo)準(zhǔn)和框架：數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)、產(chǎn)品定義標(biāo)準(zhǔn)、工藝標(biāo)準(zhǔn)、檢驗(yàn)標(biāo)準(zhǔn)、接口框架。c.機(jī)床和工具技術(shù)。d.傳感器和控制技術(shù)：?jiǎn)螜C(jī)加工單元和過(guò)程的控制、執(zhí)行機(jī)構(gòu)、傳感器和傳感器組合、生產(chǎn)作業(yè)計(jì)劃。e.其它;（3）制造技術(shù)基礎(chǔ)設(shè)施.要素包括了車(chē)間工人、工程技術(shù)人員和管理人員在各種先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)和方案方面的培訓(xùn)和教育等。

先進(jìn)制造技術(shù)是在傳統(tǒng)制造的基礎(chǔ)上，不斷吸收機(jī)械、電子、信息、材料、能源和現(xiàn)代管理技術(shù)等方面的成果，將其綜合應(yīng)用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造、檢測(cè)、管理、銷(xiāo)售、使用、服務(wù)的制造全過(guò)程，以實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔、靈活生產(chǎn)，提高對(duì)動(dòng)態(tài)多變的市場(chǎng)的適應(yīng)能力和競(jìng)爭(zhēng)能力的制造技術(shù)的總稱(chēng)，也是取得理想技術(shù)經(jīng)濟(jì)效益的制造技術(shù)的總稱(chēng)。先進(jìn)制造技術(shù)不是一般單指加工過(guò)程的工藝方法，而是橫跨多個(gè)學(xué)科、包含了從產(chǎn)品設(shè)計(jì)、加工制造、到產(chǎn)品銷(xiāo)售、用戶(hù)服務(wù)等整個(gè)產(chǎn)品生命周期全過(guò)程的所有相關(guān)技術(shù)，涉及到設(shè)計(jì)、工藝、加工自動(dòng)化、管理以及特種加工等多個(gè)領(lǐng)域，并逐步融合與集成。先進(jìn)制造技術(shù)是當(dāng)今國(guó)際間科技競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)，隨著社會(huì)的發(fā)展，市場(chǎng)需求的個(gè)性化與多元化，人們對(duì)產(chǎn)品的要求也日益多元化，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈，企業(yè)要在日趨激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中生存發(fā)展，就必須采用先進(jìn)的制造技術(shù)。

二、人工智能技術(shù)的國(guó)內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)

人工智能技術(shù)簡(jiǎn)介

人工智能的傳說(shuō)可以追溯到古埃及，但隨著1941年以來(lái)電子計(jì)算機(jī)的發(fā)展，技術(shù)已最終可以創(chuàng)造出機(jī)器智能，“人工智能”（ARTIFICIAL INTELLIGENCE）一詞最初是在1956年DARTMOUTH學(xué)會(huì)上提出的，從那以后，研究者們發(fā)展了眾多理論和原理，人工智能的概念也隨之?dāng)U展，在它還不長(zhǎng)的歷史中，人工智能的發(fā)展比預(yù)想的要慢，但一直在前進(jìn)，從40年前出現(xiàn)至今，已經(jīng)出現(xiàn)了許多AI程序，并且它們也影響到了其它技術(shù)的發(fā)展。人工智能（Artificial Intelligence），英文縮寫(xiě)為AI。它是研究、開(kāi)發(fā)用于模擬、延伸和擴(kuò)展人的智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的一門(mén)新的技術(shù)科學(xué)。人工智能是計(jì)算機(jī)科學(xué)的一個(gè)分支，它企圖了解智能的實(shí)質(zhì)，并生產(chǎn)出一種新的能以人類(lèi)智能相似的方式做出反應(yīng)的智能機(jī)器，該領(lǐng)域的研究包括機(jī)器人、語(yǔ)言識(shí)別、圖像識(shí)別、自然語(yǔ)言處理和專(zhuān)家系統(tǒng)等。人工智能從誕生以來(lái)，理論和技術(shù)日益成熟，應(yīng)用領(lǐng)域也不斷擴(kuò)大，可以設(shè)想，未來(lái)人工智能帶來(lái)的科技產(chǎn)品，將會(huì)是人類(lèi)智慧的“容器”。人工智能是對(duì)人的意識(shí)、思維的信息過(guò)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(guò)人的智能。1956年夏季，以麥卡賽、明斯基、羅切斯特和申農(nóng)等為首的一批有遠(yuǎn)見(jiàn)卓識(shí)的年輕科學(xué)家在一起聚會(huì)，共同研究和探討用機(jī)器模擬智能的一系列有關(guān)問(wèn)題，并首次提出了“人工智能”這一術(shù)語(yǔ)，它標(biāo)志著“人工智能”這門(mén)新興學(xué)科的正式誕生。IBM公司“深藍(lán)”電腦擊敗了人類(lèi)的世界國(guó)際象棋冠軍更是人工智能技術(shù)的一個(gè)完美表現(xiàn)。從1956年正式提出人工智能學(xué)科算起，50多年來(lái)，取得長(zhǎng)足的發(fā)展，成為一門(mén)廣泛的交叉和前沿科學(xué)?？偟恼f(shuō)來(lái)，人工智能的目的就是讓計(jì)算機(jī)這臺(tái)機(jī)器能夠像人一樣思考。如果希望做出一臺(tái)能夠思考的機(jī)器，那就必須知道什么是思考，更進(jìn)一步講就是什么是智慧。什么樣的機(jī)器才是智慧的呢？科學(xué)家已經(jīng)作出了汽車(chē)，火車(chē)，飛機(jī)，收音機(jī)等等，它們模仿我們身體器官的功能，但是能不能模仿人類(lèi)大腦的功能呢？到目前為止，我們也僅僅知道這個(gè)裝在我們天靈蓋里面的東西是由數(shù)十億個(gè)神經(jīng)細(xì)胞組成的器官，我們對(duì)這個(gè)東西知之甚少，模仿它或許是天下最困難的事情了。

當(dāng)計(jì)算機(jī)出現(xiàn)后，人類(lèi)開(kāi)始真正有了一個(gè)可以模擬人類(lèi)思維的工具，在以后的歲月中，無(wú)數(shù)科學(xué)家為這個(gè)目標(biāo)努力著。如今人工智能已經(jīng)不再是幾個(gè)科學(xué)家的專(zhuān)利了，全世界幾乎所有大學(xué)的計(jì)算機(jī)系都有人在研究這門(mén)學(xué)科，學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)的大學(xué)生也必須學(xué)習(xí)這樣一門(mén)課程，在大家不懈的努力下，如今計(jì)算機(jī)似乎已經(jīng)變得十分聰明了。例如，1997年5月，IBM公司研制的深藍(lán)（DEEP BLUE）計(jì)算機(jī)戰(zhàn)勝了國(guó)際象棋大師卡斯帕洛夫（KASPAROV）。大家或許不會(huì)注意到，在一些地方計(jì)算機(jī)幫助人進(jìn)行其它原來(lái)只屬于人類(lèi)的工作，計(jì)算機(jī)以它的高速和準(zhǔn)確為人類(lèi)發(fā)揮著它的作用。人工智能始終是計(jì)算機(jī)科學(xué)的前沿學(xué)科，計(jì)算機(jī)編程語(yǔ)言和其它計(jì)算機(jī)軟件都因?yàn)橛辛巳斯ぶ悄艿倪M(jìn)展而得以存在。

著名的美國(guó)斯坦福大學(xué)人工智能研究中心尼爾遜教授對(duì)人工智能下了這樣一個(gè)定義：“人工智能是關(guān)于知識(shí)的學(xué)科――怎樣表示知識(shí)以及怎樣獲得知識(shí)并使用知識(shí)的科學(xué)。”而另一個(gè)美國(guó)麻省理工學(xué)院的溫斯頓教授認(rèn)為：“人工智能就是研究如何使計(jì)算機(jī)去做過(guò)去只有人才能做的智能工作?！边@些說(shuō)法反映了人工智能學(xué)科的基本思想和基本內(nèi)容。即人工智能是研究人類(lèi)智能活動(dòng)的規(guī)律，構(gòu)造具有一定智能的人工系統(tǒng)，研究如何讓計(jì)算機(jī)去完成以往需要人的智力才能勝任的工作，也就是研究如何應(yīng)用計(jì)算機(jī)的軟硬件來(lái)模擬人類(lèi)某些智能行為的基本理論、方法和技術(shù)。

實(shí)際應(yīng)用，機(jī)器視覺(jué):指紋識(shí)別，人臉識(shí)別，視網(wǎng)膜識(shí)別，虹膜識(shí)別，掌紋識(shí)別，專(zhuān)家系統(tǒng),智能搜索，定理證明，博弈，自動(dòng)程序設(shè)計(jì)，還有航天應(yīng)用等。學(xué)科范疇：人工智能是一門(mén)邊沿學(xué)科，屬于自然科學(xué)和社會(huì)科學(xué)的交叉。涉及學(xué)科：哲學(xué)和認(rèn)知科學(xué)，數(shù)學(xué)，神經(jīng)生理學(xué)，心理學(xué)，計(jì)算機(jī)科學(xué)，信息論，控制論，不定性論，仿生學(xué)，研究范疇：自然語(yǔ)言處理，知識(shí)表現(xiàn)，智能搜索，推理，規(guī)劃，機(jī)器學(xué)習(xí)，知識(shí)獲取，組合調(diào)度問(wèn)題，感知問(wèn)題，模式識(shí)別，邏輯程序設(shè)計(jì)，軟計(jì)算，不精確和不確定的管理，人工生命，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，復(fù)雜系統(tǒng)，遺傳算法 人類(lèi)思維方式

應(yīng)用領(lǐng)域：智能控制，機(jī)器人學(xué)，語(yǔ)言和圖像理解，遺傳編程，機(jī)器人工廠，安全問(wèn)題。目前人工智能還在研究中，但有學(xué)者認(rèn)為讓計(jì)算機(jī)擁有智商是很危險(xiǎn)的，它可能會(huì)反抗人類(lèi)。人工智能是研究使計(jì)算機(jī)來(lái)模擬人的某些思維過(guò)程和智能行為（如學(xué)習(xí)、推理、思考、規(guī)劃等）的學(xué)科，主要包括計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)智能的原理、制造類(lèi)似于人腦智能的計(jì)算機(jī)，使計(jì)算機(jī)能實(shí)現(xiàn)更高層次的應(yīng)用。人工智能將涉及到計(jì)算機(jī)科學(xué)、心理學(xué)、哲學(xué)和語(yǔ)言學(xué)等學(xué)科?？梢哉f(shuō)幾乎是自然科學(xué)和社會(huì)科學(xué)的所有學(xué)科，其范圍已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了計(jì)算機(jī)科學(xué)的范疇，人工智能與思維科學(xué)的關(guān)系是實(shí)踐和理論的關(guān)系，人工智能是處于思維科學(xué)的技術(shù)應(yīng)用層次，是它的一個(gè)應(yīng)用分支。從思維觀點(diǎn)看，人工智能不僅限于邏輯思維，要考慮形象思維、靈感思維才能促進(jìn)人工智能的突破性的發(fā)展，數(shù)學(xué)常被認(rèn)為是多種學(xué)科的基礎(chǔ)科學(xué)，數(shù)學(xué)也進(jìn)入語(yǔ)言、思維領(lǐng)域，人工智能學(xué)科也必須借用數(shù)學(xué)工具，數(shù)學(xué)不僅在標(biāo)準(zhǔn)邏輯、模糊科學(xué)等范圍發(fā)揮作用，數(shù)學(xué)進(jìn)入人工智能學(xué)科，它們將互相促進(jìn)而更快地發(fā)展。

人工智能技術(shù)在國(guó)內(nèi)的發(fā)展與趨勢(shì)

人工智能學(xué)習(xí)的發(fā)展歷史是和計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展史聯(lián)系在一起的。除了計(jì)算機(jī)科學(xué)以外，人工智能還涉及信息論、控制論、自動(dòng)化、仿生學(xué)、生物學(xué)、心理學(xué)、數(shù)理邏輯、語(yǔ)言學(xué)、醫(yī)學(xué)和哲學(xué)等多門(mén)學(xué)科。隨著社會(huì)的發(fā)展,人們對(duì)產(chǎn)品的要求也發(fā)生了很大變化,要求品種要多樣、更新要快捷、質(zhì)量要高檔、使用要方便、價(jià)格要合理、外形要美觀、自動(dòng)化程度要高、售后服務(wù)要好、要滿足人們?cè)絹?lái)越高的要求,就必須采用先進(jìn)的機(jī)械制造技術(shù)。中國(guó)經(jīng)濟(jì)經(jīng)過(guò)30年改革開(kāi)放的快速增長(zhǎng),取得了令世人矚目的驕人業(yè)績(jī),綜合國(guó)力和經(jīng)濟(jì)總量位居世界前列。自20世紀(jì)80年代以來(lái),我國(guó)制造業(yè)取得了長(zhǎng)足的發(fā)展。目前,中國(guó)正成為“世界工廠”,承接全世界制造業(yè)的轉(zhuǎn)移。據(jù)相關(guān)資料表明,世界上國(guó)家之間的經(jīng)濟(jì)競(jìng)爭(zhēng),先進(jìn)制造技術(shù)是重要的競(jìng)爭(zhēng)手段之一。其競(jìng)爭(zhēng)能力最終體現(xiàn)在所生產(chǎn)的產(chǎn)品的市場(chǎng)

占有率上。隨著經(jīng)濟(jì)技術(shù)的高速發(fā)展以及顧客需求和市場(chǎng)環(huán)境的不斷變化,這種競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈,因而我國(guó)非常重視對(duì)先進(jìn)制造技術(shù)的研究。制造業(yè)是我國(guó)國(guó)民經(jīng)濟(jì)和綜合國(guó)力的重要支柱產(chǎn)業(yè),其先進(jìn)生產(chǎn)總值占國(guó)民生產(chǎn)總值(GDP)的40%左右。尤其，中國(guó)近幾年來(lái)房地產(chǎn)業(yè)的崛起，帶動(dòng)了三一重工、中聯(lián)重科、徐工等一批工程機(jī)械企業(yè)的發(fā)展，而這些企業(yè)的發(fā)展的同時(shí)又帶動(dòng)了先進(jìn)制造技術(shù)的發(fā)展，然而雖然我們?cè)谙冗M(jìn)制造技術(shù)方面取得了很多卓越的成績(jī)，但與工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家相比，仍然存在一個(gè)階段性的整體上的差距。主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

管理方面：工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家廣泛采用計(jì)算機(jī)管理，重視組織和管理體制、生產(chǎn)模式的更新發(fā)展，推出了準(zhǔn)時(shí)生產(chǎn)（JIT）、敏捷制造（AM）、精益生產(chǎn)（LP）、并行工程（CE）等新的管理思想和技術(shù)。我國(guó)只有少數(shù)大型企業(yè)局部采用了計(jì)算機(jī)輔助管理，多數(shù)小型企業(yè)仍處于經(jīng)驗(yàn)管理階段。

制造工藝方面：工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家較廣泛的采用高精密加工、精細(xì)加工、微細(xì)加工、微型機(jī)械和微米 / 納米技術(shù)、激光加工技術(shù)、電磁加工技術(shù)、超塑加工技術(shù)以及復(fù)合加工技術(shù)等新型加工方法。我國(guó)普及率不高，尚在開(kāi)發(fā)、掌握之中。

設(shè)計(jì)方面：工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家不斷更新設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)和準(zhǔn)則，采用新的設(shè)計(jì)方法，廣泛采用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)技術(shù)（CAD/CAM），大型企業(yè)開(kāi)始無(wú)圖紙的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)。我國(guó)采用CAD/CAM技術(shù)的比例較低。

自動(dòng)化技術(shù)方面：工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家普遍采用數(shù)控機(jī)床、加工中心及柔性制造單元（FMC）、柔性制造系統(tǒng)（FMS）、計(jì)算機(jī)集成制造系統(tǒng)（CIMS），實(shí)現(xiàn)了柔性自動(dòng)化、知識(shí)智能化、集成化。我國(guó)尚處在單機(jī)自動(dòng)化、剛性自動(dòng)化階段，柔性制造單元和系統(tǒng)僅在少數(shù)企業(yè)使用。

產(chǎn)品結(jié)構(gòu)方面：中國(guó)機(jī)械制造業(yè)的快速發(fā)展，主要依靠技術(shù)引進(jìn)和趕超型發(fā)展戰(zhàn)略，加之中國(guó)勞動(dòng)力豐富而資金相對(duì)短缺，致使機(jī)械制造業(yè)的科技開(kāi)發(fā)明顯滯后。雖然中國(guó)機(jī)械制造業(yè)的產(chǎn)品數(shù)量已經(jīng)位居世界前列，但主要是勞動(dòng)密集型產(chǎn)品，具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高、精、尖產(chǎn)品比較少。比如數(shù)控機(jī)床和精密機(jī)床的可靠性差、質(zhì)量問(wèn)題嚴(yán)重，軸承、液壓件、密封件等基礎(chǔ)件產(chǎn)品水平低、品種少、滿足度低、質(zhì)量不穩(wěn)定。

人工智能技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)表現(xiàn)在：

全球化：一方面由于國(guó)際和國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上的競(jìng)爭(zhēng)越來(lái)越激烈，例如在機(jī)械制造業(yè)中，國(guó)內(nèi)外已有不少企業(yè)，甚至是知名度很高的企業(yè)，在這種無(wú)情的競(jìng)爭(zhēng)中紛紛落敗，有的倒閉，有的被兼并。不少暫時(shí)還在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)上占有份額的企業(yè)，不得不擴(kuò)展新的市場(chǎng)；另一方面，網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的快速發(fā)展推動(dòng)企業(yè)向著既競(jìng)爭(zhēng)又合作的方向發(fā)展，這種發(fā)展進(jìn)一步激化了國(guó)際間市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)。這兩個(gè)原因的相互作用，已成為全球化制造業(yè)發(fā)展的動(dòng)力，全球化制造的第一個(gè)技術(shù)基礎(chǔ)是網(wǎng)絡(luò)化，網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)使制造的全球化得以實(shí)現(xiàn)。網(wǎng)絡(luò)化：網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的迅速發(fā)展和普及，給企業(yè)的生產(chǎn)和經(jīng)營(yíng)活動(dòng)帶來(lái)了革命性的變革。產(chǎn)品設(shè)計(jì)、物料選擇、零件制造、市場(chǎng)開(kāi)拓與產(chǎn)品銷(xiāo)售都可以異地或跨越國(guó)界進(jìn)行。此外，網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)的快速發(fā)展，加速技術(shù)信息的交流、加強(qiáng)產(chǎn)品開(kāi)發(fā)的合作和經(jīng)營(yíng)管理的學(xué)習(xí)，推動(dòng)了企業(yè)向著既競(jìng)爭(zhēng)又合作的方向發(fā)展。

虛擬化：制造過(guò)程中的虛擬技術(shù)是指面向產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程的模擬和檢驗(yàn)。檢驗(yàn)產(chǎn)品的可加工性、加工方法和工藝的合理性，以?xún)?yōu)化產(chǎn)品的制造工藝、保證產(chǎn)品質(zhì)量、生產(chǎn)周期和最低成本為目標(biāo)，進(jìn)行生產(chǎn)過(guò)程計(jì)劃、組織管理、車(chē)間調(diào)度、供應(yīng)鏈及物流設(shè)計(jì)的建模和仿真。虛擬化的核心是計(jì)算機(jī)仿真，通過(guò)仿真軟件來(lái)模擬真實(shí)系統(tǒng)，以保證產(chǎn)品設(shè)計(jì)和產(chǎn)

品工藝的合理性，保證產(chǎn)品制造的成功和生產(chǎn)周期，發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)中不可避免的缺陷和錯(cuò)誤。

自動(dòng)化：自動(dòng)化是一個(gè)動(dòng)態(tài)概念，目前它的研究主要表現(xiàn)在制造系統(tǒng)中的集成技術(shù)和系統(tǒng)技術(shù)、人機(jī)一體化制造系統(tǒng)、制造單元技術(shù)、制造過(guò)程的計(jì)劃和調(diào)度、柔性制造技術(shù)和適應(yīng)現(xiàn)化生產(chǎn)模式的制造環(huán)境等方面。制造自動(dòng)化技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)是制造全球化、制造敏捷化、制造網(wǎng)絡(luò)化、制造虛擬化、制造智能化和制造綠色化。

綠色化：綠色制造則通過(guò)綠色生產(chǎn)過(guò)程、綠色設(shè)計(jì)、綠色材料、綠色設(shè)備、綠色工藝、綠色包裝、綠色管理等生產(chǎn)出綠色產(chǎn)品，產(chǎn)品使用完以后再通過(guò)綠色處理后加以回收利用。采用綠色制造能最大限度地減少制造對(duì)環(huán)境的負(fù)面影響，同時(shí)使原材料和能源的利用效率達(dá)到最高。精密化：現(xiàn)代高新技術(shù)產(chǎn)品需要高精度制造，社會(huì)的發(fā)展對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的質(zhì)量提出了越來(lái)越高的要求。這決定了發(fā)展精密加工、超精密加工技術(shù)是機(jī)械制造未來(lái)的一個(gè)重點(diǎn) 智能化：智能制造是指綜合利用各個(gè)學(xué)科、各種先進(jìn)技術(shù)和方法，解決和處理制造系統(tǒng)中的各種問(wèn)題。系統(tǒng)能領(lǐng)會(huì)設(shè)計(jì)人員的意圖，能夠檢測(cè)失誤，回答問(wèn)題，提出建議方案等。

快速化：快速化是指對(duì)市場(chǎng)的快速響應(yīng)，對(duì)生產(chǎn)的快速重組。它要求生產(chǎn)模式有高度的柔性與高度敏捷性。快速化能強(qiáng)有力地推動(dòng)著制造技術(shù)的進(jìn)步與發(fā)展，它是先進(jìn)制造技術(shù)發(fā)展的“動(dòng)力”。

集成化：現(xiàn)代制造業(yè)的方向并不只是計(jì)算機(jī)的集成，信息的集成，而是人、技術(shù)、組織的整體集成，包括功能集成、組織集成、信息集成、過(guò)程集成、知識(shí)集成和企業(yè)間的集成。

人工智能技術(shù)在國(guó)外的發(fā)展與趨勢(shì)

智能是一種知識(shí)與思維的合成,是人類(lèi)認(rèn)識(shí)世界和改造世界過(guò)程中的一種分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的綜合能力。對(duì)于人工智能，美國(guó)麻省理工學(xué)院的溫斯頓教授提出“人工智能就是研究如何使計(jì)算機(jī)去做過(guò)去只有人才能做的智能工作”，斯坦福大學(xué)人工智能研究中心尼爾遜教授提出“人工智能是關(guān)于知識(shí)的學(xué)科――怎樣表示知識(shí)以及怎樣獲得知識(shí)并使用知識(shí)的科學(xué)”。綜合來(lái)看人工智能是相對(duì)人的智能而言的。其本質(zhì)是對(duì)人思維的信息過(guò)程的模擬，是人的智能的物化。是研究、開(kāi)發(fā)模擬、延伸和擴(kuò)展人的智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的一門(mén)新的技術(shù)科學(xué)。人工智能經(jīng)過(guò)信息采集、處理和反饋三個(gè)核心環(huán)節(jié)，綜合表現(xiàn)出智能感知、精確性計(jì)算、智能反饋控制，即感知、思考、行動(dòng)三個(gè)層層遞進(jìn)的特征。

智能感知：智能的產(chǎn)生首先需要收集到足夠多的結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)去表述場(chǎng)景，因此智能感知是實(shí)現(xiàn)人工智能的第一步。智能感知技術(shù)的目的是使計(jì)算機(jī)能 “聽(tīng)”、會(huì)“看”,目前相應(yīng)的計(jì)算機(jī)視覺(jué)技術(shù)和自然語(yǔ)言處理技術(shù)均已經(jīng)初步成熟，開(kāi)始商業(yè)化嘗試。智能處理：產(chǎn)生智能的第二步是使計(jì)算機(jī)具備足夠的計(jì)算能力模擬人的某些思維過(guò)程和行為對(duì)分析收集來(lái)的數(shù)據(jù)信息做出判斷，即對(duì)感知的信息進(jìn)行自我學(xué)習(xí)、信息檢索、邏

輯判斷、決策，并產(chǎn)生相應(yīng)反映。具體的研究領(lǐng)域包括知識(shí)表達(dá)、自動(dòng)推理、機(jī)器學(xué)習(xí)等，與精確性計(jì)算及編程技術(shù)、存儲(chǔ)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等密切相關(guān)，是大數(shù)據(jù)技術(shù)發(fā)展的遠(yuǎn)期目標(biāo)，目前該領(lǐng)域研究還處于實(shí)驗(yàn)室研究階段，其中機(jī)器學(xué)習(xí)是人工智能領(lǐng)域目前熱度最高，科研成果最密集的領(lǐng)域。

智能反饋：智能反饋控制將前期處理和判斷的結(jié)果轉(zhuǎn)譯為肢體運(yùn)動(dòng)和媒介信息傳輸給人機(jī)交互界面或外部設(shè)備，實(shí)現(xiàn)人機(jī)、機(jī)物的信息交流和物理互動(dòng)。智能反饋控制是人工智能最直觀的表現(xiàn)形式，其表達(dá)能力展現(xiàn)了系統(tǒng)整體的智能水平。智能反饋控制領(lǐng)域與機(jī)械技術(shù)、控制技術(shù)和感知技術(shù)密切相關(guān)，整體表現(xiàn)為機(jī)器人學(xué)，目前機(jī)械技術(shù)受制于材料學(xué)發(fā)展緩慢，控制技術(shù)受益于工業(yè)機(jī)器人領(lǐng)域的積累相對(duì)成熟。在學(xué)術(shù)界，實(shí)現(xiàn)人工智能有三種路線，一是基于邏輯方法進(jìn)行功能模擬的符號(hào)主義路線，代表領(lǐng)域有專(zhuān)家系統(tǒng)和知識(shí)工程。二是基于統(tǒng)計(jì)方法的仿生模擬的連接主義路線，代表領(lǐng)域有機(jī)器學(xué)習(xí)和人腦仿生，三是行為主義，希望從進(jìn)化的角度出發(fā)，基于智能控制系統(tǒng)的理論、方法和技術(shù)，研究擬人的智能控制行為。

各國(guó)政府高度重視人工智能相關(guān)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。自人工智能誕生至今，各國(guó)都紛紛加大對(duì)人工智能的科研投入，其中美國(guó)政府主要通過(guò)公共投資的方式牽引人工智能產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，2013財(cái)年美國(guó)政府將22億美元的國(guó)家預(yù)算投入到了先進(jìn)制造業(yè)，投入方向之一便是“國(guó)家機(jī)器人計(jì)劃”。

在技術(shù)方向上，美國(guó)將機(jī)器人技術(shù)列為警惕技術(shù)，主攻軍用機(jī)器人技術(shù)，歐洲主攻服務(wù)和醫(yī)療機(jī)器人技術(shù)，日本主攻仿人和娛樂(lè)機(jī)器人。

現(xiàn)階段的技術(shù)突破的重點(diǎn)一是云機(jī)器人技術(shù)，二是人腦仿生計(jì)算技術(shù)。美國(guó)、日本、巴西等國(guó)家均將云機(jī)器人作為機(jī)器人技術(shù)的未來(lái)研究方向之一。伴隨著寬帶網(wǎng)絡(luò)設(shè)施的普及，云計(jì)算、大數(shù)據(jù)等技術(shù)的不斷發(fā)展，未來(lái)機(jī)器人技術(shù)成本的進(jìn)一步降低和機(jī)器人量產(chǎn)化目標(biāo)實(shí)現(xiàn)，機(jī)器人通過(guò)網(wǎng)絡(luò)獲得數(shù)據(jù)或者進(jìn)行處理將成為可能。目前國(guó)外相關(guān)研究的方向包括：建立開(kāi)放系統(tǒng)機(jī)器人架構(gòu)（包括通用的硬件與軟件平臺(tái)）、網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)機(jī)器人系統(tǒng)平臺(tái)、機(jī)器人網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的算法和圖像處理系統(tǒng)開(kāi)發(fā)、云機(jī)器人相關(guān)網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的研究等。

由于深度學(xué)習(xí)的成功，學(xué)術(shù)界進(jìn)一步沿著連接主義的路線提升計(jì)算機(jī)對(duì)人腦的模擬程度。人腦仿生計(jì)算技術(shù)的發(fā)展，將使電腦可以模仿人類(lèi)大腦的運(yùn)算并能夠?qū)崿F(xiàn)學(xué)習(xí)和記憶，同時(shí)可以觸類(lèi)旁通并實(shí)現(xiàn)對(duì)知識(shí)的創(chuàng)造，這種具有創(chuàng)新能力的設(shè)計(jì)將會(huì)讓電腦擁有自我學(xué)習(xí)和創(chuàng)造的能力，與人類(lèi)大腦的功能幾無(wú)二致。在2013年初的國(guó)情咨文中，美國(guó)總統(tǒng)奧巴馬特別提到為人腦繪圖的計(jì)劃，宣布投入30億美元在10年內(nèi)繪制出“人類(lèi)大腦圖譜”，以了解人腦的運(yùn)行機(jī)理。歐盟委員會(huì)也在2013年初宣布，石墨烯和人腦工程兩大科技入選“未來(lái)新興旗艦技術(shù)項(xiàng)目”，并為此設(shè)立專(zhuān)項(xiàng)研發(fā)計(jì)劃，每項(xiàng)計(jì)劃將在未來(lái)10年內(nèi)分別獲得10億歐元的經(jīng)費(fèi)。美國(guó)IBM公司正在研究一種新型的仿生芯片，利用這些芯片，人類(lèi)可以實(shí)現(xiàn)電腦模仿人腦的運(yùn)算過(guò)程，預(yù)計(jì)最快到2019年可完全模擬出人類(lèi)大腦。智能更面向?qū)嵱谩Ａ硗?，由于Hopfield 多層神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的提出，使人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)研究與應(yīng)用出現(xiàn)了欣欣向榮的景象。人工智能已深入到社會(huì)生活的各個(gè)領(lǐng)域。

既然“人工智能”的發(fā)展如此吸引人，那就一定具有相當(dāng)多的發(fā)展方向啦，那么未來(lái)它的發(fā)展趨勢(shì)會(huì)是如何呢？我們不妨可以設(shè)想一下： 在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)如此發(fā)達(dá)的社會(huì)中，我們可以利用人工智能來(lái)實(shí)現(xiàn)語(yǔ)言技術(shù)與人類(lèi)生活的聯(lián)系，雖然目前關(guān)于語(yǔ)言的研究尚未突破語(yǔ)義障礙，現(xiàn)在還看不出在解決自然語(yǔ)言中含糊曖昧的成份方面可能會(huì)取得多大的進(jìn)展，也很難想象在近期內(nèi)能實(shí)現(xiàn)對(duì)任意輸入均可產(chǎn)生高質(zhì)量譯文的機(jī)器翻譯系統(tǒng)或非常理想的篇章理解系統(tǒng)，我們所能看到的是一些有一定限制的但與人類(lèi)生活密切相關(guān)的語(yǔ)言處理技術(shù)的發(fā)展。隨著語(yǔ)言技術(shù)產(chǎn)品市場(chǎng)的不斷壯大，語(yǔ)言技術(shù)也會(huì)得到更快的發(fā)展。另外，我們也可以利用人工智能來(lái)建立與理解復(fù)雜的自適應(yīng)系統(tǒng)：下一個(gè)十年人工智能研究應(yīng)著重于對(duì)未必能符號(hào)化、信息未必完全的復(fù)雜的自適應(yīng)系統(tǒng)的研究，其中最關(guān)鍵的是如何理解與建立這樣的系統(tǒng)。建立這樣的系統(tǒng)需要發(fā)展一些新的理論與技術(shù)。首先必須發(fā)展能理解與處理上下文的技術(shù)，使所建立的系統(tǒng)能在不同的上下文情境下合理地處理各類(lèi)問(wèn)題；其次應(yīng)發(fā)展多路學(xué)習(xí)機(jī)制，使系統(tǒng)能從復(fù)雜的變化的環(huán)境中同時(shí)學(xué)到多種技能(如機(jī)器人足球運(yùn)動(dòng)員就需要有這樣的功能)；另外還應(yīng)探討系統(tǒng)的可自動(dòng)進(jìn)化機(jī)制，使系統(tǒng)能從簡(jiǎn)單的被動(dòng)式的系統(tǒng)逐步進(jìn)化為復(fù)雜的具有自適應(yīng)能力的系統(tǒng)?；谌斯ぶ悄艿陌l(fā)展趨勢(shì)，還可以在機(jī)器學(xué)習(xí)的研究方面取得長(zhǎng)足的發(fā)展。許多新的學(xué)習(xí)方法相繼問(wèn)世并獲得了成功的應(yīng)用,如增強(qiáng)學(xué)習(xí)算法、reinforcement learning等。也應(yīng)看到,現(xiàn)有的方法處理在線學(xué)習(xí)方面尚不夠有效,尋求一種新的方法,以解決移動(dòng)機(jī)器人、自主agent、智能信息存取等研究中的在線學(xué)習(xí)問(wèn)題是研究人員共同關(guān)心的問(wèn)題,相信不久會(huì)在這些方面取得突破。

還有，在最受人關(guān)注的機(jī)器人領(lǐng)域里，人工智能蘊(yùn)含著十分強(qiáng)大的發(fā)展空間！雖然現(xiàn)在已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了機(jī)器人與人的對(duì)話交流等強(qiáng)大的功能，但相信在未來(lái)，人們一定會(huì)挖掘出人工智能更多更強(qiáng)大的功能來(lái)運(yùn)用到機(jī)器人中去，讓機(jī)器人更好的未人們服務(wù)！最后，在控制領(lǐng)域內(nèi)，雖然已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程操控技術(shù)，但并不普及，相信在未來(lái)，我們可以更輕松自如的利用人工智能來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)家用電器等的遠(yuǎn)程控制的普及，讓每一個(gè)房子都裝有這樣的系統(tǒng)，那么在主人回家之前就可以設(shè)定好最符合主人生活習(xí)慣的環(huán)境，讓辛苦勞累了一天的主人能夠更好的享受到家的溫馨！

人工智能誕生50多年來(lái)，在崎嶇不平的道路上取得了可喜的進(jìn)展。人工智能的人工智能的研究一旦取得突破性進(jìn)展，將會(huì)對(duì)信息時(shí)代產(chǎn)生重大影響，對(duì)人類(lèi)文明產(chǎn)生重大影響。不管是在昨天、今天還是明天，“人工智能”都是新時(shí)代的寵兒，注定未社會(huì)的發(fā)展，人們生活水平的提高做出不可小覷的貢獻(xiàn)！我們共同希望“人工智能”的明天更美好！

三、人工智能技術(shù)的主要研究?jī)?nèi)容與核心技術(shù)難題

人工智能是一種外向型的學(xué)科,它不但要求研究它的人懂得人工智能的知識(shí),而且要求有比較扎實(shí)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)及哲學(xué)和生物學(xué)基礎(chǔ),只有這樣才可能讓一臺(tái)什么也不知道的機(jī)器模擬人的思維。

因?yàn)槿斯ぶ悄艿难芯款I(lǐng)域十分廣闊,它總的來(lái)說(shuō)是面向應(yīng)用的,主要研究領(lǐng)域有專(zhuān)家系統(tǒng),有人在工作,它就可以用在什么地方,因?yàn)槿斯ぶ悄艿淖罡灸康倪€是要模擬人類(lèi)的思維?？梢詺w納為八個(gè)字:機(jī)器智能、智能機(jī)器。

機(jī)器智能：例如,用計(jì)算機(jī)打印常用的報(bào)表,進(jìn)行一些常規(guī)的文字處理,都是程序化的操作,談不上有智能。但是,用計(jì)算機(jī)給人看病,進(jìn)行病理診斷和藥物處方,或者,用計(jì)算機(jī)給機(jī)器看病,進(jìn)行故障診斷和維修處理,就需要計(jì)算機(jī)有人工智能。人工智能學(xué)科領(lǐng)域中有一個(gè)重要的學(xué)科分支是“專(zhuān)家系統(tǒng)”(Expert System),簡(jiǎn)稱(chēng)代寫(xiě)論文ES。就是用計(jì)算機(jī)去模擬、延伸和擴(kuò)展專(zhuān)家的智能。基于專(zhuān)家的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn),可以求解專(zhuān)業(yè)性問(wèn)題的、具有人工智能的計(jì)算機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)。如:醫(yī)療診斷專(zhuān)家系統(tǒng),故障診斷專(zhuān)家系統(tǒng)等。

智能機(jī)器：“智能機(jī)器”(Intelligent Machine),簡(jiǎn)稱(chēng)IM,研究如何設(shè)計(jì)和制造具有更高智能水平的機(jī)器,特別是設(shè)計(jì)和制造更聰明的計(jì)算機(jī)。現(xiàn)在的計(jì)算機(jī),雖然經(jīng)歷了從電子管、晶體管、集成電路、超大規(guī)模集成電路等幾代的發(fā)展,在工藝和性能方面都有巨大的進(jìn)步。但是,在原理上,還沒(méi)有重大的突破。通常,人們用計(jì)算機(jī),不僅要告訴計(jì)算機(jī):做什么?,而且還必須詳細(xì)地、正確地告訴計(jì)算機(jī):如何做?。也就是說(shuō),人們要根據(jù)工作任務(wù)的需求,以適當(dāng)?shù)挠?jì)算機(jī)語(yǔ)言,進(jìn)行相應(yīng)的軟件設(shè)計(jì),編制面向該任務(wù)的計(jì)算機(jī)應(yīng)用程序,并且,正確地操作計(jì)算機(jī),裝入、啟動(dòng)該應(yīng)用程序,才能用計(jì)算機(jī)完成該項(xiàng)工作任務(wù)。這里,計(jì)算機(jī)實(shí)質(zhì)上只是機(jī)械地、被動(dòng)地執(zhí)行人們編制的應(yīng)用程序指令的“電子奴仆”,也不理解為什么要做這項(xiàng)工作,即不懂得:為什么?。因而,只不過(guò)是一個(gè)低智能的、不聰明的“電腦”。那么,如何設(shè)計(jì)和制造高智能的、聰明的“電腦”呢?這正是人工智能另一方面的研究對(duì)象和學(xué)科任務(wù)。

目前人工智能主要研究?jī)?nèi)容是:分布式人工智能與多智能主體系統(tǒng)、人工思維模型、知識(shí)系統(tǒng)(包括專(zhuān)家系統(tǒng)、知識(shí)庫(kù)系統(tǒng)和智能決策系統(tǒng))、知識(shí)發(fā)現(xiàn)與數(shù)據(jù)挖掘(從大量的、不完全的、模糊的、有噪聲的數(shù)據(jù)中挖掘出對(duì)我們有用的知識(shí))、遺傳與演化計(jì)算(通過(guò)對(duì)生物遺傳與進(jìn)化理論的模擬,揭示出人的智能進(jìn)化規(guī)律)、人工生命(通過(guò)構(gòu)造簡(jiǎn)單的人工生命系統(tǒng)并觀察其行為,探討初級(jí)智能的奧秘)、人工智能應(yīng)用(如:模糊控制、智能大廈、智能人機(jī)接口、智能機(jī)器人等)等等。

未來(lái)人工智能的研究方向主要有:人工智能理論、機(jī)器學(xué)習(xí)模型和理論、不精確知識(shí)表示及其推理、常識(shí)知識(shí)及其推理、人工思維模型,智能人機(jī)接口、多智能主體系統(tǒng)、知識(shí)發(fā)現(xiàn)與知識(shí)獲取、人工智能應(yīng)用基礎(chǔ)等。

“人工智能”(Artificial Intelligence)一詞最初是在1956年Dartmouth學(xué)會(huì)上提出的。人工智能是指研究、開(kāi)發(fā)用于模擬、延伸和擴(kuò)展人的智能的理論、方法、技術(shù)及應(yīng)用系統(tǒng)的一門(mén)新的技術(shù)科學(xué)。人工智能是計(jì)算機(jī)科學(xué)的一個(gè)分支,它企圖了解智能的實(shí)質(zhì),并生產(chǎn)出一種新的能以人類(lèi)智能相似的方式做出反應(yīng)的智能機(jī)器。目前能夠用來(lái)研究人工智能的主要物質(zhì)手段以及能夠?qū)崿F(xiàn)人工智能技術(shù)的機(jī)器就是計(jì)算機(jī),人工智能的發(fā)展歷史是和計(jì)算機(jī)科學(xué)與技術(shù)的發(fā)展史聯(lián)系在一起的。人工智能理論進(jìn)入21世紀(jì),正醞釀著新的突破,人工智能的研究成果將能夠創(chuàng)造出更多更高級(jí)的智能“制品”,并使之在越來(lái)越多的領(lǐng)域超越人類(lèi)智能,人工智能將為發(fā)展國(guó)民經(jīng)濟(jì)和改善人類(lèi)生活做出更大貢獻(xiàn)。

人工智能的近期研究目標(biāo)在于建造智能計(jì)算機(jī)，用以代替人類(lèi)從事腦力勞動(dòng)，即使現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)更聰明更有用。正是根據(jù)這一近期研究目標(biāo)，我們才把人工智能理解為計(jì)算機(jī)科學(xué)的一個(gè)分支。人工智能還有它的遠(yuǎn)期研究目標(biāo)，即探究人類(lèi)智能和機(jī)器智能的基本原理，研究用自動(dòng)機(jī)(automata)模擬人類(lèi)的思維過(guò)程和智能行為。這個(gè)長(zhǎng)期目標(biāo)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出計(jì)算機(jī)科學(xué)的范疇，幾乎涉及自然科學(xué)和社會(huì)科學(xué)的所有學(xué)科。在重新闡述我們的歷史知識(shí)的過(guò)程中，哲學(xué)家、科學(xué)家和人工智能學(xué)家有機(jī)會(huì)努力解決知識(shí)的模糊性以及消除知識(shí)的不一致性。這種努力的結(jié)果，可能導(dǎo)致知識(shí)的某些改善，以便能夠比較容易地推斷出令人感興趣的新的真理。人工智能研究尚存在不少問(wèn)題，這主要表現(xiàn)在下列幾個(gè)方面： 宏觀與微觀隔離：一方面是哲學(xué)、認(rèn)知科學(xué)、思維科學(xué)和心理學(xué)等學(xué)科所研究的智能層次太高、太抽象；另一方面是人工智能邏輯符號(hào)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和行為主義所研究的智能層次太低。這兩方面之間相距太遠(yuǎn)，中間還有許多層次未予研究，無(wú)法把宏觀與微觀有機(jī)地結(jié)合起來(lái)和相互滲透。全局與局部割裂：人類(lèi)智能是腦系統(tǒng)的整體效應(yīng)，有著豐富的層次和多個(gè)側(cè)面。但是，符號(hào)主義只抓住人腦的抽象思維特性；連接主義只模仿人的形象思維特性；行為主義則著眼于人類(lèi)智能行為特性及其進(jìn)化過(guò)程。它們存在明顯的局限性。必須從多層次、多因素、多維和全局觀點(diǎn)來(lái)研究智能，才能克服上述局限性。3 理論和實(shí)際脫節(jié) 大腦的實(shí)際工作，在宏觀上我們已知道得不少；但是智能的千姿百態(tài)，變幻莫測(cè)，復(fù)雜得難以理出清晰的頭緒。在微觀上，我們對(duì)大腦的工作機(jī)制卻知之甚少，似是而非，使我們難以找出規(guī)律。在這種背景下提出的各種人工智能理論，只是部分人的主觀猜想，能在某些方面表現(xiàn)出”智能”就算相當(dāng)成功了。

上述存在問(wèn)題和其它問(wèn)題說(shuō)明，人腦的結(jié)構(gòu)和功能要比人們想象的復(fù)雜得多，人工智能研究面臨的困難要比我們估計(jì)的重大得多，人工智能研究的任務(wù)要比我們討論過(guò)的艱巨得多。同時(shí)也說(shuō)明，要從根本上了解人腦的結(jié)構(gòu)和功能，解決面臨的難題，完成人工智能的研究任務(wù)，需要尋找和建立更新的人工智能框架和理論體系，打下人工智能進(jìn)一步發(fā)展的理論基礎(chǔ)。我們至少需要經(jīng)過(guò)幾代人的持續(xù)奮斗，進(jìn)行多學(xué)科聯(lián)合協(xié)作研究，才可能基本上解開(kāi)”智能”之謎，使人工智能理論達(dá)到一個(gè)更高的水平。人工智能要解決的問(wèn)題主要是以下幾個(gè)方面：

一、識(shí)別過(guò)程，外界輸入的信息向概念邏輯信息轉(zhuǎn)譯，將動(dòng)態(tài)靜態(tài)圖像、聲音、語(yǔ)音、文字、觸覺(jué)、味覺(jué)等信息轉(zhuǎn)化為形式化（大腦中的信息存儲(chǔ)形式）的概念邏輯信息。

二、智能運(yùn)算過(guò)程，輸入信息刺激自我學(xué)習(xí)、信息檢索、邏輯判斷、決策，并產(chǎn)生相應(yīng)反應(yīng)。

三、控制過(guò)程，將需要輸出的反應(yīng)轉(zhuǎn)譯為肢體運(yùn)動(dòng)和媒介信息。實(shí)用機(jī)器人在第三個(gè)方面做得比較多，而識(shí)別和智能運(yùn)算是很弱的，尤其是概念知識(shí)的存儲(chǔ)形式、邏輯判斷和決策這些方面更是鮮有成果，這正是人工智能要重點(diǎn)解決的問(wèn)題。

四、人工智能技術(shù)的評(píng)價(jià)與認(rèn)識(shí)

人工智能是一門(mén)包括計(jì)算機(jī)科學(xué)、控制學(xué)、信系論、語(yǔ)言論、神經(jīng)生理學(xué)、心理學(xué)、數(shù)學(xué)、哲學(xué)等多種學(xué)科相互滲透發(fā)展起來(lái)的學(xué)科,其研究對(duì)象可以歸納為“機(jī)器智能、智能機(jī)器”,它體現(xiàn)在思維、感知、行為三個(gè)層次,而它要模擬眼神、擴(kuò)展人的智能,其研究?jī)?nèi)容可以分為機(jī)器思維和思維機(jī)器、機(jī)器感知和感知機(jī)器、機(jī)器行為和行為機(jī)器三個(gè)層次。人工智能研究與應(yīng)用雖然取得了不少成果,但離全面推廣應(yīng)用還有很大距離,還有許多問(wèn)題有待于解決且需要許多學(xué)科的研究專(zhuān)家共同創(chuàng)作。人工智能（AI）是機(jī)器智能和計(jì)算機(jī)科學(xué)的一個(gè)分支。人工智能將是21世紀(jì)邏輯學(xué)發(fā)展的主要?jiǎng)恿υ慈⑶以诤艽蟪潭壬蠈Q定21世紀(jì)邏輯學(xué)的面貌。這些年來(lái),人工智能在計(jì)算機(jī)科學(xué)、邏輯學(xué)等領(lǐng)域已取得重大成就,但離真正的人類(lèi)智能還相差甚遠(yuǎn)。

人工智能是一門(mén)研究機(jī)器智能和智能機(jī)器的新型的、綜合性的、具有強(qiáng)大生命力的邊緣學(xué)科，它研究怎樣讓計(jì)算機(jī)或智能機(jī)器（包括硬件和軟件）模仿、延伸和擴(kuò)展人腦從事推理、規(guī)劃、計(jì)算、思考、學(xué)習(xí)等思維活動(dòng)，解決迄今為止需要人類(lèi)專(zhuān)家才能處理好的復(fù)雜問(wèn)題。

人工智能遠(yuǎn)期目標(biāo)是要制造智能機(jī)器，使現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)更聰明，能夠模擬人類(lèi)的智能行為。人工智能的近期目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)機(jī)器智能，即先部分地或某種程度地實(shí)現(xiàn)機(jī)器的智能，從而使現(xiàn)有的計(jì)算機(jī)更靈活、更好用和更有用，成為人類(lèi)的智能化信息處理工具。目前，人工智能技術(shù)正在向大型分布式人工智能、大型分布式多專(zhuān)家協(xié)同系統(tǒng)、廣義知識(shí)表達(dá)、綜合知識(shí)庫(kù)、并行推理、多種專(zhuān)家系統(tǒng)開(kāi)發(fā)工具、大型分布式人工智能開(kāi)發(fā)環(huán)境和分布式環(huán)境下的多智能體協(xié)同系統(tǒng)等方向發(fā)展。盡管如此，從目前來(lái)看，人工智能仍處于學(xué)科發(fā)展的早期階段，其理論、方法和技術(shù)都不太成熟，人們對(duì)它的認(rèn)識(shí)也比較膚淺。這些還都有待于人工智能工作者的長(zhǎng)期探索。

五、結(jié)論

先進(jìn)制造技術(shù)當(dāng)今國(guó)際間科技競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)，隨著社會(huì)的發(fā)展，市場(chǎng)需求的個(gè)性化與多元化，人們對(duì)產(chǎn)品的要求也日益多元化，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈，企業(yè)要在日趨激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中生存發(fā)展，就必須采用先進(jìn)的制造技術(shù)。進(jìn)入新世紀(jì)，隨著中國(guó)加入WTO,中國(guó)與世界的越來(lái)越緊密，先進(jìn)制造制造技術(shù)必然會(huì)朝著全球化、系統(tǒng)化、集成化、網(wǎng)絡(luò)化、虛擬化、自動(dòng)化、綠色化、精密化、智能化、快速化的趨勢(shì)發(fā)展。

人工智能對(duì)自然科學(xué)的影響。在需要使用數(shù)學(xué)計(jì)算機(jī)工具解決問(wèn)題的學(xué)科，AI帶來(lái)的幫助不言而喻。更重要的是，AI反過(guò)來(lái)有助于人類(lèi)最終認(rèn)識(shí)自身智能的形成。

人工智能對(duì)經(jīng)濟(jì)的影響。專(zhuān)家系統(tǒng)更深入各行各業(yè)，帶來(lái)巨大的宏觀效益。AI也促進(jìn)了計(jì)算機(jī)工業(yè)網(wǎng)絡(luò)工業(yè)的發(fā)展。但同時(shí)，也帶來(lái)了勞務(wù)就業(yè)問(wèn)題。由于AI在科技和工程中的應(yīng)用，能夠代替人類(lèi)進(jìn)行各種技術(shù)工作和腦力勞動(dòng)，會(huì)造成社會(huì)結(jié)構(gòu)的劇烈變化。人工智能對(duì)社會(huì)的影響。AI也為人類(lèi)文化生活提供了新的模式。現(xiàn)有的游戲?qū)⒅鸩桨l(fā)展為更高智能的交互式文化娛樂(lè)手段，今天，游戲中的人工智能應(yīng)用已經(jīng)深入到各大游戲制造商的開(kāi)發(fā)中。

伴隨著人工智能和智能機(jī)器人的發(fā)展，不得不討論是人工智能本身就是超前研究，需要用未來(lái)的眼光開(kāi)展現(xiàn)代的科研，因此很可能觸及倫理底線。作為科學(xué)研究可能涉及到的敏感問(wèn)題，需要針對(duì)可能產(chǎn)生的沖突及早預(yù)防，而不是等到問(wèn)題矛盾到了不可解決的時(shí)候才去想辦法化解。

人工智能的長(zhǎng)期目標(biāo)是建立人類(lèi)水平的人工智能，由腦科學(xué)、認(rèn)知科學(xué)、人工智能等共同研究，形成交叉學(xué)科智能科學(xué)。腦科學(xué)從分子水平、細(xì)胞水平、行為水平研究自然智能機(jī)理，建立腦模型，揭示人腦的本質(zhì)。認(rèn)知科學(xué)是研究人類(lèi)感知、學(xué)習(xí)、記憶、思維、意識(shí)等人腦心智活動(dòng)過(guò)程的科學(xué)。人工智能研究用人工的方法和技術(shù)，模仿、延伸和擴(kuò)展人的智能，實(shí)現(xiàn)機(jī)器智能。智能科學(xué)不僅要進(jìn)行功能仿真，而且要從機(jī)理上研究，探索智能的新概念、新理論、新方法。

人工智能的研究一旦取得突破性進(jìn)展，將會(huì)對(duì)信息時(shí)代產(chǎn)生重大影響，對(duì)人類(lèi)文明產(chǎn)生重大影響?？茖W(xué)發(fā)展到今天，一方面是高度分化，學(xué)科在不斷細(xì)分，新學(xué)科、新領(lǐng)域不斷產(chǎn)生;另一方面是學(xué)科的高度融合，更多地呈現(xiàn)交叉和綜合的趨勢(shì)，新興學(xué)科和交叉學(xué)科不斷涌現(xiàn)。大學(xué)科交叉的這種普遍趨勢(shì)，在人工智能學(xué)科方面表現(xiàn)尤其突出。由腦科學(xué)、認(rèn)知科學(xué)、人工智能等共同研究智能的本質(zhì)和機(jī)理，形成交叉學(xué)科智能科學(xué)。學(xué)科交叉將催生更多的研究成果，對(duì)于人工智能學(xué)科整體而言，要有所突破，需要多個(gè)學(xué)科合作協(xié)同，在交叉學(xué)科研究中實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新。

六、參考文獻(xiàn) [1]《人工智能簡(jiǎn)史》孫興 清華大學(xué)出版社，1990年 [2]蔡自興 徐光佑 《人工智能及其應(yīng)用》 清華大學(xué)出版社 2002年1月 [3]王萬(wàn)森

人工智能原理及其應(yīng)用北京：電子工業(yè)出版社，2010

第五篇：先進(jìn)制造技術(shù)論文

《先進(jìn)制造技術(shù)》課程論文

——人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)

摘要：人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是對(duì)人腦功能的某些程度的反映，具有自適應(yīng)和自學(xué)習(xí)的能力，可通過(guò)對(duì)模式 樣本的自學(xué)習(xí)，從中獲取特征，并能將學(xué)習(xí)獲得的知識(shí)應(yīng)用到圖像、文字等識(shí)別中。本文對(duì)人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)做了簡(jiǎn)要的概述，重點(diǎn)講述了兩種應(yīng)用最廣泛的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型：BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和Hopfield神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)。對(duì)BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)作了詳細(xì)的介紹，重點(diǎn)在于三層BP網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)。Hopfield神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用非常廣泛，本文用Hopfield 神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行英文字母識(shí)別。

關(guān)鍵詞：人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，三層BP網(wǎng)絡(luò)，Hopfield神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，模式識(shí)別

Study on Simulation Analytical Method of Artificial neural network

(School of Engineering, HLJ August First Land Reclamation University, Daqing 163319)Abstract:Artificial neural network is to the brain function, some degree of reflect with adaptive and self-learning ability, but through the study of pattern samples from, obtain characteristics, and can be applied to study the knowledge obtained recognition of images and text.Based on artificial neural network did briefly, focused on the two kinds of the most widely used neural network model: BP neural network and Hopfield neural networks.On BP neurl network is analyzed in detail, the emphasis is on three layers of BP neural network learning.Hopfield neural network is us extensively, this article with the Hopfield neural network for English letters recognition.Key words: artificial neural network, the BP neural network, and the third floor Hopfield

neural network BP network, pattern recognition

1引言

隨著多媒體和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的飛速發(fā)展及廣泛應(yīng)用，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)已被廣泛運(yùn)用于各種領(lǐng)域，而它的預(yù)測(cè)功能也在不斷被人挖掘著。人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是一種旨在模仿人腦結(jié)構(gòu)及其功能的信息處理系統(tǒng)?，F(xiàn)代計(jì)算機(jī)構(gòu)成單元的速度是人腦中神經(jīng)元速度的幾百萬(wàn)倍，對(duì)于那些特征明確，推理或運(yùn)算規(guī)則清楚地可編程問(wèn)題，可以高速有效地求解，在數(shù)值運(yùn)算和邏輯運(yùn)算方面的精確與高速極大地拓展了人腦的能力，從而在信息處理和控制決策等方面為人們提供了實(shí)現(xiàn)智能化和自動(dòng)化的先進(jìn)手段。但由于現(xiàn)有計(jì)算機(jī)是按照馮·諾依曼原理，基于程序存取進(jìn)行工作的，歷經(jīng)半個(gè)多世紀(jì)的發(fā)展，其結(jié)構(gòu)模式與運(yùn)行機(jī)制仍然沒(méi)有跳出傳統(tǒng)的邏輯運(yùn)算規(guī)則，因而在很多方面的功能還遠(yuǎn)不能達(dá)到認(rèn)得智能水平。隨著現(xiàn)代信息科學(xué)與技術(shù)的飛速發(fā)展，這方面的問(wèn)題日趨尖銳，促使科學(xué)和技術(shù)專(zhuān)家們尋找解決問(wèn)題的新出路。當(dāng)人們的思想轉(zhuǎn)向研究大自然造就的精妙的人腦結(jié)構(gòu)模式和信息處理機(jī)制時(shí)，推動(dòng)了腦科學(xué)的深入發(fā)展以及人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和鬧模型的研究。隨著對(duì)生物鬧的深入了解，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)獲得長(zhǎng)足發(fā)展。在經(jīng)歷了漫長(zhǎng)的初創(chuàng)期和低潮期后，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)終于以其不容忽視的潛力與活力進(jìn)入了發(fā)展高潮。這么多年來(lái)，它的結(jié)構(gòu)與功能逐步改善，運(yùn)行機(jī)制漸趨成熟，應(yīng)用領(lǐng)域日益擴(kuò)大，在解決各行各業(yè)的難題中顯示出巨大的潛力，取得了豐碩的成果。通過(guò)

運(yùn)用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)建模，可以進(jìn)行預(yù)測(cè)事物的發(fā)展，節(jié)省了實(shí)際要求證結(jié)果所需的研究時(shí)間。

2我國(guó)人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀

隨著人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的20世紀(jì)80年代在世界范圍內(nèi)的復(fù)蘇，國(guó)內(nèi)也逐步掀起了研究熱潮，1989年10月和11月分別在北京和廣州召開(kāi)了神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及其應(yīng)用討論會(huì)和第一屆全國(guó)型號(hào)處理——神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)術(shù)會(huì)議；1990年2月由國(guó)內(nèi)八個(gè)學(xué)會(huì)（中國(guó)電子學(xué)會(huì)、人工智能學(xué)會(huì)、自動(dòng)化學(xué)會(huì)、通信學(xué)會(huì)、物理學(xué)會(huì)、生物物理學(xué)會(huì)和心理學(xué)會(huì)）聯(lián)合在北京召開(kāi)“中國(guó)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)首屆學(xué)術(shù)會(huì)議”，這次大會(huì)以“八學(xué)會(huì)聯(lián)盟，探只能奧秘為主題，收到了300多篇學(xué)術(shù)論文”，開(kāi)創(chuàng)了中國(guó)人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)及神經(jīng)計(jì)算機(jī)方面科學(xué)研究的新紀(jì)元，經(jīng)過(guò)十幾年的發(fā)展，中國(guó)學(xué)術(shù)界和工程界在人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的理論研究和應(yīng)用方面取得了豐碩成果，學(xué)術(shù)論文、應(yīng)用成果和研究人員逐年增加。在國(guó)際上，1987年，在美國(guó)加洲召開(kāi)第一屆國(guó)際神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)會(huì)，此后每年召開(kāi)兩次國(guó)際聯(lián)合神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)大會(huì)（UCNN），不久，改學(xué)會(huì)創(chuàng)辦了刊物Journal Neural Networks，另有十幾種國(guó)際著名的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)學(xué)術(shù)刊物相繼問(wèn)世。至此，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)理論研究在國(guó)際學(xué)術(shù)領(lǐng)域獲得了其應(yīng)有的地位。

經(jīng)過(guò)多年的發(fā)展，目前已有上百種的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型被提出。這么多年來(lái)，它的結(jié)構(gòu)與功能逐步改善，運(yùn)行機(jī)制漸趨成熟，應(yīng)用領(lǐng)域日益擴(kuò)大，在解決各行各業(yè)的難題中顯示出巨大的潛力，取得了豐碩的成果

[1]。正是由于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是一門(mén)新興的學(xué)科，它在理論、模型、算法、應(yīng)用和時(shí)限等方面都還有很多空白點(diǎn)需要努力探索、研究、開(kāi)拓和開(kāi)發(fā)。因此，許多國(guó)家的政府和企業(yè)都投入了大量的資金，組織大量的科學(xué)和技術(shù)專(zhuān)家對(duì)人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的廣泛?jiǎn)栴}立項(xiàng)研究。從人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的模擬程序和專(zhuān)用芯片的不斷推出、論文的大量發(fā)表以及各種應(yīng)用的報(bào)道可以看到，在這個(gè)領(lǐng)域里一個(gè)百家爭(zhēng)鳴的局面已經(jīng)形成。

3人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀的分析

人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)是一個(gè)新興學(xué)科，因此還存在許多問(wèn)題。其主要表現(xiàn)有：

(1)受到腦科學(xué)研究的限制：由于生理實(shí)驗(yàn)的困難性，因此目前人類(lèi)對(duì)思維和記憶機(jī)制的認(rèn)識(shí)還很膚淺，還有很多問(wèn)題需要解決；

(2)還沒(méi)有完整成熟的理論體系；

(3)還帶有濃厚的策略和經(jīng)驗(yàn)色彩；

(4)與傳統(tǒng)技術(shù)的接口不成熟。

上述問(wèn)題的存在，制約了人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)研究的發(fā)展。

我相信只要能客服這些局限性，人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展將不可限量。

4結(jié)論

在理論上．RBF網(wǎng)絡(luò)和BP網(wǎng)絡(luò)一樣能以任意精度逼近任何非線性函數(shù)。但由于它們使用的激勵(lì)函數(shù)不同，其逼近性能也不相同。Poggio和Girosi已經(jīng)證明，RBF網(wǎng)絡(luò)是連續(xù)函數(shù)的最佳逼近，而B(niǎo)P網(wǎng)絡(luò)不是。BP網(wǎng)絡(luò)使用的Sigmoid函數(shù)具有全局特性，它在輸入值的很大范圍內(nèi)每個(gè)節(jié)點(diǎn)都對(duì)輸出值產(chǎn)生影響，并且激勵(lì)函數(shù)在輸入值的很大范圍內(nèi)相互重疊，因而相互影響，因此BP網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練過(guò)程很長(zhǎng)。此外，由于BP算法的固有特性，BP網(wǎng)絡(luò)容易陷入局部極小的問(wèn)題不可能從根本上避免，并且BP網(wǎng)絡(luò)隱層節(jié)點(diǎn)數(shù)目的確定依賴(lài)于經(jīng)驗(yàn)和試湊，很難得到最優(yōu)網(wǎng)絡(luò)。采用局部激勵(lì)函數(shù)的RBF網(wǎng)絡(luò)在很大程度上克服了上述缺點(diǎn)，RBF不僅有良好的泛化能力，而且對(duì)于每個(gè)輸入值，只有很少幾個(gè)節(jié)點(diǎn)具有非零激勵(lì)值，因此只需很少部分節(jié)點(diǎn)及權(quán)值改變。學(xué)習(xí)速度可以比通常的BP算法提高上千倍,容易適應(yīng)新數(shù)據(jù)，其隱層節(jié)點(diǎn)的數(shù)目也在訓(xùn)練過(guò)程中確定，并且其收斂性也較BP網(wǎng)絡(luò)易于保證，因此可以得到最優(yōu)解[10] [11]。

從上面所示的結(jié)果來(lái)看，主要有一下幾方面的不同：

（1）由于學(xué)習(xí)速率是固定的，因此BP網(wǎng)絡(luò)的訓(xùn)練過(guò)程較長(zhǎng)，當(dāng)需要處理較復(fù)雜的問(wèn)題時(shí)，需要的時(shí)間很長(zhǎng)。而RBF網(wǎng)絡(luò)的建網(wǎng)過(guò)程即是訓(xùn)練過(guò)程此外，訓(xùn)練時(shí)間較少．精度也比較高。

（2）在處理同一問(wèn)題時(shí)，通常情況BP網(wǎng)絡(luò)所需的神經(jīng)元個(gè)數(shù)比RBF網(wǎng)絡(luò)要少。

（3）BP網(wǎng)絡(luò)的輸出和初始的權(quán)值有關(guān)，而RBF網(wǎng)絡(luò)的輸出與初始的權(quán)值無(wú)關(guān)。

（4）RBP網(wǎng)絡(luò)隱含層的層數(shù)和單元數(shù)的選擇要憑借經(jīng)驗(yàn)反復(fù)驗(yàn)證，因此網(wǎng)絡(luò)的冗余性比較大。RBF隱層節(jié)點(diǎn)的數(shù)目也在訓(xùn)練過(guò)程中確定。但是要確定徑向基函數(shù)的分布密度。

人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)近來(lái)越來(lái)越受到人們的關(guān)注，因?yàn)樗鼮榻鉀Q大復(fù)雜度問(wèn)題提供了一種相對(duì)來(lái)說(shuō)比較有效的簡(jiǎn)單方法?？梢酝ㄟ^(guò)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)對(duì)事物進(jìn)行預(yù)測(cè)從而用簡(jiǎn)單的方法完成復(fù)雜的問(wèn)題。

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