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    人工智能技術的好處精選(九篇)

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    第1篇:人工智能技術的好處范文

    【Abstract】Artificialintelligencecanbesaidtobethefourthhumanrevolution.Theartificialintelligencetechnologyiscontinuouslyadvancingaroundtheworld,andChinaisalsocloselyfollowingthepaceoftheworldandconstantlyexploringthefieldofartificialintelligence.However,withtheemergenceofmoreandmoreartificialintelligencetechnologiesandequipment,theinfluenceofartificialintelligenceonsocietyisgrowing.ArtificialintelligencehasagreatinfluenceonthedevelopmentofChina'sindustrialeconomy.Thispaperbrieflydiscussesandanalyzestheseinfluencesthroughinvestigationandconsultingdata.

    【關鍵詞】人工智能;工業經濟;影響

    【Keywords】artificialintelligence;industrialeconomy;influence

    【中圖分類號】F426;TP18【文獻標志碼】A【文章編號】1673-1069(2020)11-0029-02

    1引言

    在20世紀人工智能技術有了質的飛越,取得了突破性的進展。而近年來人工智能技術仍舊在不斷發展,應用人工智能的行業也隨著人工智能技術不斷發展在不斷地增多,例如,軍事行業、服務行業、駕駛行業等。而隨著人工智能在這些行業的應用,對我國工業經濟的發展也起著一定的作用,本文簡要地討論了相關的內容。

    2人工智能對我國工業經濟的影響

    2.1替代勞動力

    我國是工業、農業大國,很多人以勞動作為工作、賺錢的途徑,人工智能時代的到來有可能會替代勞動力,這種影響有利也有弊。對于個人而言,很多農民工會思考自己的工作和技能是否會被人工智能取代,有危機感。但是好處是這些人員會促使自己去學習新的知識以及能力,不斷地提高自己的專業能力,發展新的技能,防止被取代[1]。對于企業而言,不斷地使用勞動力會持續增加資金投入,很多工業相關企業考慮到雇一個工人的綜合用工成本是很高的,除了薪酬外,還包括為員工繳納五險一金等問題,因而他們會優先使用人工智能。但人工智能的應用只需要一次性投入,可以減少企業的資金投入,創造更多的經濟利益。工業企業使用人工智能技術以及設備可以減少資金、稅金的投入,因而很多企業出于成本考慮優先使用人工智能,這樣自然而然會帶來失業問題。但是工業企業并非隨意應用人工智能,當下我國法律就工業領域人工智能應用問題加強了對勞動者的保護。對人工智能會替代勞動力這個問題不同的人員有著不同的想法,有的人是持悲觀的態度,有的人持樂觀的態度,根據調查可知,大多數的經濟學家是持相對悲觀態度的,認為人工智能有可能會替代勞動力,從而影響工業經濟增長。

    2.2增加就業崗位

    前面講到人工智能在工業領域中的應用會替代勞動力,但與此同時也會創造就業崗位。眾所周知,人工智能包含很多方面,在工業領域中很多人工智能的自動化技術以及設備逐漸得到應用,這些新引進的先進設備為人們創造了新的就業崗位,帶動了工業經濟增長從而推動了國家的經濟增長。根據一些專家、學者的研究發現,人工智能技術以及設備的應用實際會為那些沒有應用人工智能的生產環節創造更多的就業崗位,讓工人、勞動力可以專注于無法通過人工智能完成的工作。

    2.3促進產業結構優化

    近年來,很多人工智能技術應用在工業領域中,如大數據、云計算、5G通信等,這些技術的應用導致工業的生產、傳輸、存儲、處理、分析等不同環節發生全方位、革命性變化,這些數據、算法變化是依靠人工智能技術運行的,從某種方面上講,工業領域中的一些人工智能技術可以說是一種現代的信息技術,是當下互聯網時代的重要組成部分。隨著這些人工智能的應用,我國工業領域也發生了翻天覆地的變化。人工智能技術涉及很多現代先進的技術,這些先進技術的應用必然會促進工業產業鏈中各環節技術產品的集群式、爆發式增長,優化了產業結構,從而促進工業經濟的增長[2]。

    2.4促進工業生產智能化,提高生產效率

    隨著時代的發展以及社會的進步,人工智能技術不斷地應用在工業領域,這些智能化設備技術的應用促進了工業行業生產流程的智能化。在改革開放初期,我國科學技術不發達,很多工業領域中的生產設備都是流水線式生產,工業工作中所涉及的每一步工作都需要人工操作,很多關鍵的工作環節以及決策判斷都需要依靠人力勞動或者人們思考來進行。但是人工智能自動化時代的到來為工業生產帶來了智能化和集成化的改變,可以提高工廠的工作效率,使用更多的人工智能設備以及技術,這意味著工廠和車間可以實現更長的作業時間。眾所周知,當前勞動力成本逐步提高,尤其是加班需要支付兩倍或者三倍的薪資,但是設備不需要,工廠只需要支付值班人員的費用就能夠讓工廠二十四小時開工運轉,可以在提高生產效率的同時減少資金投入。目前,在美國、德國等一些國家都已經出現了不停工的“無人工廠”[3]。

    2.5降低工業生產的危險性

    工業是我國幾大產業之一,其對我國的經濟發展有著很大的促進作用,在工業領域中很多工業生產工作都涉及高危險性的環節,在之前人工智能還沒出現時每一項工作都需要由工作人員親自操刀去實踐,即使危險系數高的工作也需要由工作人員去進行,因而經常會出現一些危險事故,造成工作人員的傷亡,面對這些危險因素當時的管理人員以及工作人員是無能為力的。但是人工智能的出現可以制造出工業機器人,或者相關的保護裝置,高危工作可以由人工智能機器人進行處理,如果必須由工作人員來進行可以利用先進的設備來探測危險,最大限度降低危險發生的可能性。人工智能在工業領域的應用,在降低人工風險的同時還可以提高勞動生產率,減少生產商品的社會必要勞動時間。

    2.6提升工業產品的質量和性能

    人工智能在工業領域的應用對工業產品的質量有著一定的影響,它可以提高工業產品的質量。如紡織加工工業,在人工智能應用之前,很多縫合工作都是需要人工來進行的,即使工作人員的操作十分嫻熟,每個人縫合出來的成品還是有差距的,每人每天縫制的質量可能存在差異,這種情況不利于產品的銷售,并且會導致出現企業資源浪費等現象。而隨著人工智能的應用,很多流水線工作都采用機械進行制造,每一個步驟都是經過智能化機械完成的,彼此之間的差異是很小的,與此同時,還可以最大限度地保障產品的質量。除此之外,人工智能還能應用于工業產品的研發設計上,人工智能可以做到人們靠手工無法完成的工作或者計算出人類無法計算出的數據[4]。人工智能在工業產品研發中的應用可以提高工業產品的品質和性能,使其具有更高的經濟價值與使用價值。在工業領域中應用人工智能可提升質檢水平,提高產品合格率。人工智能在生產線各個環節全面實時監控,與傳統方式相比,人工智能對生產過程的監控能大幅度提高企業對產品質量的監管和控制能力,降低產品不良率,提高生產效率。有的工業企業采用人工智能對產品生產過程進行全面質檢,不僅可以節省資本還可以創造更多的利益。

    第2篇:人工智能技術的好處范文

    關鍵詞:人工智能 情感 約束

    中圖分類號:TP18 文獻標識碼:A 文章編號:1007-3973(2013)001-085-03

    1引言

    人工智能(Artificial Intelligence,AI)自從20世紀50年代產生,經過長期發展,已經有了長足的進步,并且已經深入到社會生活的諸多領域,如語言處理、智能數據檢索系統、視覺系統、自動定理證明、智能計算、問題求解、人工智能程序語言以及自動程序設計等。隨著科學技術的不斷發展,現在的人工智能已經不再是僅僅具有簡單的模仿與邏輯思維能力,人們也越來越期待人工智能能夠幫助或者替代人類從事各種復雜的工作,加強人的思維功能、行為功能或是感知功能。這就要求人工智能具有更強的情感識別、情感表達以及情感理解能力。通俗的說,為了使得人工智能對外界的變化適應性更強,需要給它們賦予相應的情感從而能夠應對這個難以預測的世界。

    在賦予人工智能“情感”的過程中,面臨著許多的問題,有科技層面上的,也有社會學層面的。本文在這里只討論其中一個比較基本的社會學問題:“人工智能情感約束問題”,即關注于如何約束賦予給人工智能的情感,不至于使其“情感泛濫”。情感指的是一種特殊的思維方式,人工智能具有了情感后的問題是:人工智能的情感是人類賦予的,人工智能自身并不會創造或者控制自己的情感。如果賦予人工智能的情感種類不合理,或者是賦予的情感程度不恰當,都有可能造成“情感泛濫”并導致一些災難性的后果。例如,當人工智能具有了情感之后,如果人類自身管理不恰當,有可能導致人工智能反過來傷害人類。盡管目前我們只能在一些科幻作品中看到這種情況發生,但誰也不能保證未來有一天會不會真的出現這種悲劇。

    本文第二章對人工智能情感研究進行了概要性回顧,第三章對如何約束人工智能情感進行了嘗試性探討,最后一章對全文進行了總結。

    2人工情感發展情況概述

    隨著科學家對人類大腦及精神系統深入的研究,已經愈來愈肯定情感是智能的一部分。人工情感是以人類自然情感理論為基礎,結合人工智能、機器人學等學科,對人類情感過程進行建模,以期獲得用單純理性思維難以達到的智能水平和自主性的一種研究方向。目前,研究者的研究方向主要是人工情感建模、自然情感機器識別與表達、人工情感機理等四個方面的內容。其中,尤以人工情感機理的研究困難最大,研究者也最少。

    目前人工情感在很多領域得到了應用和發展,比較典型的是在教育教學、保健護理、家庭助理、服務等行業領域。在教育教學方面比較典型的例子是德國人工智能研究中心發展的三個方案:在虛擬劇場、虛擬市場和對話Agent中引入情感模型和個性特征來幫助開發兒童的想象力及創造力。在保健護理方面比較典型的是家庭保健與護理方向,如Lisetti等人研制的一個用于遠程家庭保健的智能情感界面,用多模態情感識別手段來識別病人的情感狀態,并輸入不同媒體和編碼模型進行處理,從而為醫生提供關于病人簡明而有價值的情感信息以便于進行有效的護理。服務型機器人的典型例子是卡內基梅隆大學發明的一個機器人接待員Valerie。Valerie的面孔形象的出現在一個能夠轉動方向的移動屏幕上時可以向訪問者提供一些天氣和方位方面的信息,還可以接電話、解答一些問題;并且Valerie有自己的性格和愛好,情感表達較為豐富。當然這些只是人工情感應用領域中的幾個典型的例子,人工智能情感的潛力仍然是巨大的。

    盡管關于人工情感的研究已經取得了一定的成果,給我們帶來了很多驚喜和利益,但由于情緒表現出的無限紛繁以及它與行為之間的復雜聯系,人們對它的運行機理了解的還不成熟,以致使得目前人工情感的研究仍面臨著諸如評價標準、情感道德約束等多方面問題。所以必須清楚的認識到我們目前對于人工情感的計算乃至控制機制并沒有一個成熟的體系。

    3對人工智能的情感約束

    正如上文所述,如果放任人工智能“情感泛濫”,很有可能會造成嚴重的后果。為了使人工智能技術更好的發展,使智能與情感恰到好處的結合起來,我們有必要思考如何對賦予人工智能情感進行引導或者約束。

    3.1根據級別賦予情感

    可以根據人工智能級別來賦予其情感,如低級別人工智能不賦予情感、高級別人工智能賦予其適當的情感。眾所周知,人工智能是一門交叉科學科,要正確認識和掌握人工智能的相關技術的人至少必須同時懂得計算機學、心理學和哲學。首先需要樹立這樣的一個觀點:人工智能的起點不是計算機學而是人的智能本身,也就是說技術不是最重要的,在這之前必須得先解決思想問題。而人工智能由于這方面沒有一個嚴格的或是量度上的控制而容易出現問題。從哲學的角度來說,量變最終會導致質變。現在是科學技術飛速發展的時代,不能排除這個量變導致質變時代的人工智能機器人的到來,而到那個時候后果則不堪設想。因此,在現階段我們就應該對人工智能的情感賦予程度進行一個約束。

    根據維納的反饋理論,人工智能可以被分成高低兩個層次。低層次的是智能型的人工智能,主要具備適應環境和自我優化的能力。高層次的是情感型的人工智能,它的輸入過程主要是模仿人的感覺方式,輸出過程則是模仿人的反應情緒。據此我們可分別將機器人分為一般用途機器人和高級用途機器人兩種。一般用途機器人是指不具有情感,只具有一般編程能力和操作功能的機器人。那么對于一般用途的機器人我們完全可以嚴格的用程序去控制它的行為而沒必要去給他賦予情感。而對于高級層面的情感機器人來說,我們就適當的賦予一些情感。但即使是這樣一部分高層次的情感機器人,在賦予人工情感仍然需要考慮到可能會帶來的某些潛在的危害,要慎之又慎。

    3.2根據角色賦予情感

    同樣也可以根據人工智能機器人角色的不同選擇性的賦予其不同類型的情感。人類與機器合作起來比任何一方單獨工作都更為強大。正因為如此,人類就要善于與人工智能機器合作,充分發揮人機合作的最大優勢。由于計算機硬件、無線網絡與蜂窩數據網絡的高速發展,目前的這個時代是人工智能發展的極佳時期,使人工智能機器人處理許多以前無法完成的任務,并使一些全新的應用不再禁錮于研究實驗室,可以在公共渠道上為所有人服務,人機合作也將成為一種大的趨勢,而他們會以不同的角色與我們進行合作。或作為工具、顧問、工人、寵物、伴侶亦或是其他角色。總之,我們應該和這些機器建立一種合作互助的關系,然后共同完任務。這當然是一種很理想的狀態,要做到這樣,首先需要我們人類轉變自身現有的思維模式:這些機器不再是一種工具,而是平等的服務提供人。

    舉例來說,當機器人照顧老人或是小孩的時候,我們應該賦予它更多的正面情緒,而不要去賦予負面情緒,否則如果機器人的負向情緒被激發了,對于這些老人或者小孩來說危險性是極大的;但是,如果機器人是作為看門的保安,我們對這種角色的機器人就可以適當的賦予一些負向的情緒,那么對于那些不按規則的來訪者或是小偷就有一定的威懾力。總之,在我們賦予這些智能機器人情感前必須要周到的考慮這些情感的程度和種類,不要沒有顧忌的想當然的去賦予,而是按分工、作用賦予限制性的情感約束,達到安全的目的。

    3.3對賦予人進行約束

    對人工智能情感賦予者進行約束,提高賦予者的自身素質,并定期考核,并為每一被賦予情感的人工智能制定責任人。

    縱觀人工智能技術發展史,我們可以發現很多的事故都是因為人為因素導致的。比如,首起機器人殺人案:1978年9月的一天,在日本廣島,一臺機器人正在切割鋼板,突然電腦系統出現故障,機器人伸出巨臂,把一名工人活生生地送到鋼刀下,切成肉片。

    另外,某些研究者也許會因為利益的誘惑,而將人工智能運用在不正當領域,或者人工智能技術落入犯罪分子的手中,被他們用來進行反對人類和危害社會的犯罪活動。也就是用于所謂的“智能犯罪”。任何新技術的最大危險莫過于人類對它失去控制,或者是它落入那些企圖利用新技術反對人類的人的手中。

    因此為了減少這些由于人而導致的悲劇,我們需要對這些研究者本身進行約束。比如通過相應的培訓或是定期的思想政治教育、或是理論知識的學習并制定定期的考核制度來保證這些專家自身的素質,又或者加強對人工智能事故的追究機制,發生問題能立即查詢到事故方等等,通過這樣一系列強有力的硬性指標達到減少由于人為因素導致悲劇的目的。

    3.4制定相應的規章制度來管理人工智能情感的發展

    目前世界上并未出臺任何一項通用的法律來規范人工智能的發展。不過在1939 年,出生在俄國的美籍作家阿西莫夫在他的小說中描繪了工程師們在設計和制造機器人時通過加入保險除惡裝置使機器人有效地被主人控制的情景。這就從技術上提出了預防機器人犯罪的思路。幾年后, 他又為這種技術裝置提出了倫理學準則的道德三律:(1)機器人不得傷害人類,或看到人類受到傷害而袖手旁觀;(2)在不違反第一定律的前提下,機器人必須絕對服從人類給與的任何命令;(3)在不違反第一定律和第二定律的前提下,機器人必須盡力保護自己。這一“機器人道德三律”表現了一種在道德憂思的基礎上,對如何解決人工智能中有害人類因素所提出的道德原則,雖然得到很多人的指責,但其首創性還是得到公認的。盡管這個定律只是小說家提出來的,但是也代表了很多人的心聲,也是值得借鑒的。

    那么對于人工智能情感的約束呢?顯然,更加沒有相應的法律法規來規范。那么,我們就只能在賦予人工智能情感的道理上更加的小心翼翼。比如,我們可以制定一些應急方案來防止可能導致的某些后果,也即出現了問題如何及時的處理之。另外我們在操作和管理上應更加慎重的去對待。也希望隨著科學技術的發展,能夠在不久的將來出臺一部相應的規章制度來規范人工智能情感的管理,使之更加精確化、合理化。

    4結束語

    人工智能的情感研究目的就是探索利用情感在生物體中所扮演的一些角色、發展技術和方法來增強計算機或機器人的自治性、適應能力和社會交互的能力。但是現階段對這方面的研究雖然在技術上可能已經很成熟,但是人工智能情感畢竟是模擬人的情感,是個很復雜的過程,本文嘗試性的在人工智能發展中可能遇到的問題進行了有益的探討。但是不可否認仍然有很長的道路要走,但是對于人工智能的發展勁頭我們不可否認,將來“百分百情感機器人”的問世也許是遲早的事情。

    參考文獻:

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    第3篇:人工智能技術的好處范文

    【關鍵詞】繼電保護;速動;微機化;網絡化

    Abstract:Power system relay protection is guaranteed an effective technology to ensure the safe operation of power systems and to improve economic efficiency technology.The concept,the structure,the basic tasks of power system relay protection and the basic requirements of power system on it are elaborated in this paper,the dveloping history of relay protection is reviewed,the development status is discussed,at last,the direction of future development of relay protection is forecasted.

    Key words:relay protection;quick-operation;computerization;networkiing

    1.繼電保護的概念、組成、任務及其基本要求

    1.1 繼電保護的概念和基本組成

    繼電保護技術通常是指根據電力系統故障和危機安全運行的異常工況,提出切實可行的對策的反事故自動化措施。

    一般來說,一套繼電保護裝置由3個部分組成,即測量部分、邏輯部分和執行部分,其結構原理圖如圖1所示。

    圖1 繼電保護裝置的結構原理圖

    (1)測量部分。測量被保護裝置的工作狀態電氣參數,與整定值進行比較,從而判斷保護裝置是否應該啟動。

    (2)邏輯部分。根據測量部分邏輯輸出信號的性質、先后順序、持續時間等,使保護裝置按一定的邏輯關系判定故障類型和范圍,確定保護裝置如何動作。

    (3)執行部分。根據接收到的邏輯部分的信號,完成跳閘、發出信號等動作。

    1.2 電力系統中繼電保護的基本任務

    繼電保護是保證電力系統安全運行、提高經濟效益的有效技術,其基本任務:

    (1)自動的、迅速的、有選擇性的將故障元件從電力系統切除,迅速恢復非故障部分的正常供電;

    (2)能正確反映電氣設備的不正常運行狀態,并根據不正常工作情況和設備運行維護條件的不同發出信號,以便值班人員進行處理,或由裝置自動調整;

    (3)與供配電系統的自動裝置,如自動重合閘裝置ARD、備用電源自動投入裝置APD等配合,根據電網運行方式,選擇短路類型,選擇分值系數,縮短事故停電時間,提高供電系統的運行可靠性。

    1.3 電力系統中對繼電保護的基本要求

    判斷繼電保護裝置是否符合標準,必須在技術上滿足以下條件:選擇性、速動性、靈敏性和可靠性這四個基本要求。而對于其他一些較輕微的故障,繼電保護要求也因此降低了,發生故障時可動作于發信號來滿足保護條件即可。

    (1)選擇性

    當電力系統中線路或設備發生短路故障時,負責本段線路胡設備的繼電保護裝置會動作,當其拒動時,會由相鄰設備或線路的保護裝置將故障切除;

    (2)速動性

    電力系統發生故障時,電力系統中繼電保護裝置應能夠快速地將故障切除,防止對人或電力設備、公共財產造成不必要的傷亡損失降低設備的損壞程度,提高系統并列運行的穩定性;

    (3)靈敏性

    當電力系統中線路或設備發生短路故障時,電力系統保護裝置的及時反應動作能力,能夠滿足靈敏性的要求的繼電保護,在規定范圍內發生故障時,不論短路點的短路的類型和位置如何,以及短路點是否存有過渡電阻,都能夠正確反應并動作,即要求不僅在系統的最大運行方式下三相線路短路時能夠可靠動作。電力系統中保護裝置的靈敏度大小是由靈敏系數來衡量;

    (4)可靠性

    即是繼電保護設備能夠安全穩定的工作動作,不誤動、不拒動是對繼電保護裝置最根本要求。

    選擇性、速動性、靈敏性和可靠性這四個基本要求既相互聯系又相互制約,我們應視具體問題而定,辯證的利用這四個要求合理做出機電保護裝置的設定。

    2.繼電保護發展歷程與現狀

    電力系統的發展帶動了繼電保護的不斷發展。在二十世紀初期,電力電網系統的發展,繼電器廣泛開始在電力系統的保護中應用,這個時期是繼電保護裝置技術發展的開端。自二十世紀五十年代到九十年代末,在四十多年的時間里,電力系統繼電保護裝置完成了發展的四個階段,從電磁式繼電保護裝置到晶體管式的繼電保護裝置再到集成電路的繼電保護裝置及微機繼電保護裝置。

    十九世紀后期,電力系統結構日趨復雜,電力系統的飛速發展,短路容量的不斷增大,到二十世紀初期產生了作用于斷路器的電磁型的繼電保護裝置。雖然在一九二八年電力電子器件已開始與保護裝置相結合,但電子型的靜態繼電器的大量生產和推廣,只是在當時五十年代晶體管與其他的固態元器件發展起來之后才能夠得以實現。靜態繼電器具有較高的靈敏度及維護簡單、作速度、壽命長、消耗功率小、體積小等優點,但容易受外界干擾和環境溫度的影響。隨后在一九五六年出現了應用計算機研發的數字式繼電保護。大規模的模集成電路技術飛速發展,微型計算機和微處理機普遍的應用,極大地推動了數字式繼電保護技術開發與研究,目前微機式數字保護技術正處于日新月異的研究與試驗階段,并已有少量裝置已電力系統的容量逐漸增大,應用范圍越來越廣是當今電力電網企業所面臨的一個重要問題,僅僅是將系統的各元件的繼電保護裝置設置完善,遠遠不能避免。電力電網中因長時間停電造成的事故與經濟損失。當電力電網系統正常運行被破壞時,盡可能的將其影響的范圍限制到最小,負荷停電的時間減小到最短這是電力系統保護的任務。因此必須從電力系統的全局出發,研究的故障元件被相應的繼電保護裝置動作并切除后,系統將呈現何種狀況,如何盡快的恢復正常運行等等。此外,爐、機、電任一部分的故障都將影響到電能的生產安全,特別是在大機組和大電力系統中的相互協調和影響正成為電能生產安全的重大課題。因此,保證爐、機、電的安全運行已經成為繼電保護的一項重要任務。

    3.繼電保護的未來發展方向

    隨著計算機技術、電子技術、通信技術的飛速發展,人工智能技術如遺傳算法、人工神經網絡、模糊邏輯、進化規模等相繼在電力系統繼電保護的領域研究中應用,電力系統繼電保護技術已向網絡化、計算機化、一體化方向不斷發展。

    3.1 繼電保護的計算機化

    按照著名的摩爾定律,芯片上的集成度每隔18-24個月翻一番。其結果是不僅計算機硬件的性能成倍增加,價格也在迅速降低。微處理機的發展主要體現在單片化及相關功能的極大增強,片內硬件資源得到很大擴充,單片機與DSP芯片二者技術上的融合,運算能力的顯著提高以及嵌入式網絡通信芯片的出現及應用等方面。這些發展使硬件設計更加方便,高性價比使冗余設計成為可能,為實現靈活化、高可靠性和模塊化的通用軟硬件平臺創造了條件。

    我國在2000年220kV及以上系統的微機保護率為43.99%,線路微機保護占86%,到2003年底,220kV以上系統的微機保護已占到70.29%,線路的微機化率達到97.6%。實際運行中,微機保護的正確動作率要明顯高于其他保護,一般比平均正常動作率高0.2-0.3個百分點。

    繼電保護裝置的計算機化是不可逆轉的發展趨勢。電力系統對微機保護的要求不斷提高,除了保護基本功能外,還應具有大容量故障信息和數據的長期存放空間,快速的數據處理功能,強大的通信功能,與其他保護、控制裝置和調度聯網以供享全系統數據、信息和網絡資源的能力、高級語言編程等。

    3.2 繼電保護的網絡化

    網絡保護是計算機技術、通信技術、網絡技術和微機保護相結合的產物,通過計算機網絡來實現各種保護功能,如線路保護、變壓器保護、母線保護等。網絡保護的最大好處是數據共享,可實現本來由高頻保護、光纖保護才能實現的縱聯保護。另外,由于分站保護系統采集了該站所有斷路器的電流量、母線電壓量,所以很容易就可實現母線保護,而不需要另外的母線保護裝置。

    電力系統網絡型繼電保護是一種新型的繼電保護,是微機保護技術發展的必然趨勢。它建立在計算機技術、網絡技術、通信技術以及微機保護技術發展的基礎上。網絡保護系統中網省級、省市級和市級主干網絡拓撲結構,以及分站系統拓撲結構均可采用簡單、可靠的總線結構、星形結構、環形結構等。分站保護系統在整個網絡保護系統中是最重要的一個環節。分站保護系統有兩種模式:一是利用現有微機保護;另一個是組建新系統,各種保護功能完全由分站系統保護管理機實現。由于繼電保護在電網中的重要性,必須采取有針對性的網絡安全控制策略,以確保網絡保護系統的安全。

    3.3 繼電保護的智能化

    隨著計算機技術的飛速發展及計算機在電力系統繼電保護領域中的普遍應用,新的控制原理和方法不斷被應用于計算機繼電保護中,近年來人工智能技術如專家系統、人工神經、網絡、遺傳算法、模糊邏輯、小波理論等在電力系統各個領域都得到了應用,從而使繼電保護的研究向更高的層次發展,出現了引人注目的新趨勢。例如電力系統繼電保護領域內出現了用人工神經網絡(ANN)來實現故障類型的判別、故障距離的測定、方向保護、主設備保護等。在輸電線兩側系統電勢角度擺開情況下發生經過渡電阻的短路就是一種非線性問題,距離保護很難正確做出故障位置的判別,從而造成誤動或拒動;如果用神經網絡方法,經過大量故障樣本的訓練,只要樣本集中充分考慮了各種情況,則在發生任何故障時都可正確判別。

    隨著人工智能技術的不斷發展,新的方法也在不斷涌現,在電力系統繼電保護中的應用范圍也在不斷擴大,為繼電保護的發展注人了新的活力。將不同的人工智能技術結合在一起,分析不確定因素對保護系統的影響,從而提高保護動作的可靠性,是今后智能保護的發展方向。雖然上述智能方法在電力系統繼電保護中應用取得了一些成果,但這些理論本身還不是很成熟,需要進一步完善。隨著電力系統的高速發展和計算機、通信等各種技術的進步和發展,可以預見,人工智能技術在繼電保護領域必會得到應用,以解決用常規方法難以解決的問題。

    3.4 保護、控制、測量、數據通訊一體化

    在實現繼電保護的計算機化和網絡化的前提下,保護裝置實際上就是一臺高性能、多功能的計算機,是整個電力系統計算機網絡上的一個智能終端。它可以從網絡上獲取電力系統運行和故障的任何信息和數據,也可將它獲得的任何被保護元件的信息和數據傳送給網絡控制中心或任意終端,即實現了保護、控制、測量、數據通訊一體化。如果將保護裝置就地安裝在室外變電站的被保護裝置旁,則可以免除大量的控制電纜。

    現在光電流互感器(OTA)和光電壓互感器(OTV)已處于研究試驗階段,將來必然在電力系統繼電保護裝置中得到應用。

    4.結論

    隨著電力系統的高速發展和計算機技術、網絡技術和人工智能技術的進步,繼電保護技術面臨著進一步發展的趨勢。其發展將出現原理突破和應用革命,由數字時代跨入信息化時代,發展到綜合自動化水平。這對繼電保護工作者提出了艱巨的任務,也開辟了活動的廣闊天地。

    參考文獻

    [1]楊奇遜.微型機繼電保護基礎[M].北京:水利電力出版社,1988.

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    第4篇:人工智能技術的好處范文

    關鍵詞:機械制造;機械自動化;應用探索

    1.機械自動化技術概念

    機械自動化技術就是指將自動化技術應用于機械制造行業生產建設中, 對加工對象進行自動化、連續性的生產作業,使得機械制造行業的整個生產過程更加自動化、高效化和安全化。機械自動化技術的應用使得整個制造過程中投入原料的流動速度和加工工藝變化更為迅速及時,從而達到節約機械制造人力資源投入的目的。實踐研究結果證實,機械自動化技術的應用顯著提升了整個機械制造行業的產品質量,強化了生產效率,有效控制了產品的生產周期,提高了產品的更新速度,從而使得整個機械制造行業的生產成本得到了有效控制,提升了經濟效益。

    2.機械自動化技術在機械制造中的應用

    2.1 智能機械制造的應用

    在機械制造行為,通常是勞動密集型的生產模式,需要的從業人員較多,工作任務較重,如果能夠實現智能化生產,可減少人員的使用并提高生產效率,將機械自動化技術應用于機械制造之中可以為實現智能機械制造添磚加瓦。但僅應用機械自動化技術想要實現智能機械制造還是不夠,這需要將多門學科融會貫通,如人工智能技術、機械制造技術等。將相關的科學技術進行整合,形成新的智能化系統,科研人員可通過人工智能將制造工序由機械智能實現。如將人工智能系統安置于機械生產用機械人的操作程序之中等等多種表現形式。

    2.2 集成化的應用

    集成化主要是用來加強機械制造技術的功能的集成。集成化技術的應用可以對制造技術水平實現提高,同時對相關制造設備及裝置的管理也更為規范和科學合理。例如將現代化計算機網絡技術應用于機械制造中,可以對制造的全過程進行有效管控,并優化制造過程。要想對整個機械制造過程實現統一的管理,且形成機械制造中不同層次級別的集成系統,那么就是將集成化運用到機械制造之中。在機械自動化快速發展的今天,在機械制造中融入集成化技術及管理已經成為機械制造過程的主流技術。

    2.3 虛擬化的應用

    將自動化虛擬制造技術融入機械制造之中,就是將諸如人工智能學、機械制造工藝以及多媒體技術等多種科學技術整合在一起,從而實現機械制造虛擬化。該技術的使用是基于一定的模擬和仿真技術之上的。例如,利用MasterCAM計算機輔助制造軟件對機械部件的數控制造進行計算機模擬等,將數控程序在計算機上編程并驗證,將出現問題的地方進行改正后再投入真正的生產,大大縮短了生產周期及生產成本,且提高了工作效率和產品質量,為企業帶來了更大的經濟收益,也推動了機械制造業的進步。

    2.4柔性自動化的應用

    在我國市場經濟的大環境下,現代化科學技術迅猛發展,機械制造企業要想在市場多變且競爭激烈的形勢下生存并發生,就要根據市場需求及用戶需求隨時做出調整及變革。而柔性自動化在機械制造業中的應用可以幫助機械制造企業的改變更加順利和可行。如在機械產品的加工生產過程中,客戶要更改原有的加工方案,這時柔性自動化就能夠提高機械制造的應對變化的能力,根據客戶需求及時做出調整,使用戶需求得到最大化的滿足。這就為產品的生產提供了有力的質量和效率保障,提高了企業的市場競爭力。

    3.機械自動化技術的發展

    機械自動化技術是機械制造業的主流研究方向,它不僅對機械制造業的發展起到主導作用,同時還對我國國民經濟的進步起到了積極的帶動作用,因此我國的機械制造行業就從我國的行業實際情況出發,開辟出具有中國特色的機械自動化之路。因此在實際的操作中,應注重與生產實際相結合,發展出投資少、成果見效快的自動化技術,并使相關的配套設施更為完善。

    3.1 發展適用的自動化技術

    機械制造及自動化技術的優勢主要表現在以下幾個方面:

    3.1.1生產能力和工作質量得以大幅度提高。

    3.1.2提高了產品科技含量,提升了產品的具體功能。

    3.1.3產品的可靠性與安全性更高。

    3.1.4提高了生產效率,降低了勞動強度。對機械制造及自動化技術的優勢進行探討。從目前我國機械制造及自動化技術在裝備制造業中的應用情況看,機械制造及自動化技術在未來將會朝著多方面發展,以朝著機電一體化、智能化等方向尤為重要。此外, 對我國裝備制造業發展進行分析,機械制造及自動化勢必面向智能化的方向發展,這關鍵在于機械制造的機械技術與自動化技術的優點得到充分發揮,推進智能化產品的發展,從而完善了企業制造生產中產品單一的結構,豐富了裝備制造業產品的種類。

    3.2 降低發展自動化技術的成本

    在發展自動化技術的過程中,要注重研究成本的控制,使其更符合我國的基本國情,最大限度的節約社會資源,在不影響機械自動化效果的基礎上,開避自動化發展新思路。

    4.結語

    綜上所述,我們要高度重視高新技術在生產實際中的應用,讓新的、更實用的技術為社會生產提供更多的便利,才能夠促進各行各業快速的發展。機械自動化這門新的科學技術給人們帶來的好處有目共睹,但我國的機械自動化水平相較與發達國家還落后一定的距離,但這樣的差距不是永久性的,只要通過我國科研人員及實踐人員的共同努力和學習,就能夠逐漸縮短差距,提高我國的機械制造水平,趕超發達國家,使我國在機械制造領域走的更快更穩,為我國的社會主義經濟建設提供更為有力的支持。

    參考文獻:

    第5篇:人工智能技術的好處范文

    【關鍵詞】機電一體化 應用 發展趨勢

    一、機電一體化的產生與應用

    20世紀60年代以來,人們利用電子技術的初步成果來完善機械產品的性能,刺激了機械產品與電子技術的結合。計算機技術、控制技術、通信技術的發展,為機電一體化的發展奠定了技術基礎。20世紀80年代末期,各國均開始對機電一體化技術給以很大的關注。20世紀90年代后期,機電一體化技術向智能化方向邁進。目前,機電一體化已成為一門有著自身體系的新型學科,隨著科學技術的不斷發展,還將被賦予新的內容。

    二、機電一體化的發展現狀

    機電一體化的發展大體可以分為三個階段。20世紀60年代以前為第一階段,在這一時期,人們利用電子技術的初步成果來完善機械產品的性能。但當時電子技術的發展尚未達到一定水平,C械技術與電子技術的結合還不可能廣泛和深入發展,已經開發的產品也無法大量推廣。

    20世紀70年代~80年代為第二階段。這一時期,計算機技術、控制技術、通信技術的發展,為機電一體化的發展奠定了技術基礎。大規模、超大規模集成電路和微型計算機的迅猛發展,為機電一體化的發展提供了充分的物質基礎。

    20世紀90年代后期,開始了機電一體化技術向智能化方向邁進的新階段。一方面,光學、通信技術等進入了機電一體化,微細加工技術也在機電一體化中展露頭腳,出現了光機電一體化和微機電一體化等新分支;另一方面,由于人工智能技術、神經網絡技術及光纖技術等領域取得的巨大進步,更為機電一體化技術開辟了發展的廣闊天地。我國是從20世紀80年代初才開始在這方面研究和應用。國務院成立了機電一體化領導小組并將該技術列為“863計劃”中。許多大專院校、研究機構及一些大中型企業對這一技術的發展及應用也做了大量的工作,雖然取得了一定成果,但與日本等先進國家相比仍有相當差距。

    三、機電一體化的發展趨勢

    (一)智能化趨勢。智能化是21世紀機電一體化技術發展的一個重要方向。人工智能在機電一體化建設者的研究日益得到重視,機器人與數控機床的智能化就是重要應用。這里所說的“智能化”是對機器行為的描述,是在控制理論的基礎上,吸收人工智能、計算機科學、模糊數學、生理學和混沌動力學等新思想,使它具有判斷推理、邏輯思維、自主決策等能力。

    (二)模塊化趨勢。模塊化是一項重要而艱巨的工程。由于機電一體化產品種類和生產廠家繁多,研制和開發具有標準機械接口、電氣接口、動力接口、環境接口的機電一體化產品單元是一項十分復雜但又是非常重要的事。不過這樣可利用標準單元迅速開發出新產品,也可以擴大生產規模,制定各項標準,以便各部件、單元的匹配和接口。

    (三)人性化。機電一體化產品的最終使用對象是人,如何給機電一體化產品賦予人的智能、情感和人性顯得愈來愈重要,機電一體化產品除了完善的性能外,還要在色彩、造型等方面與環境相協調,使用這些產品,對人來說還是一種藝術享受。

    (四)網絡化趨勢。網絡技術的興起和飛速發展給科學技術、工業生產等領域都帶來了巨大的變革。各種網絡將全球經濟、生產連成一片,企業間的競爭也將全球化。由于網絡的普及,基于網絡的各種遠程控制和監視技術方興未艾,而遠程控制的終端設備本身就是機電一體化產品,因此機電一體化產品朝著網絡化方向發展是為大勢所趨。

    (五)微型化趨勢。微型化指的是機電一體化向微型機器和微觀領域發展的趨勢。微型化產品泛指幾何尺寸不超過1cm的機電一體化產品,并向微米、納米級發展。微機電一體化產品體積小、耗能少、運動靈活,具有不可比擬的優勢。

    (六)綠色化趨勢。科技的發展給人們的生活帶來巨大變化,在物質豐富的同時也帶來資源減少、生態環境惡化的問題。綠色產品概念在這種情況下應運而生。綠色產品是指低能耗、低材耗、低污染、舒適、協調而可再生利用的產品。在其設計、制造、使用和銷毀時應符合環保和人類健康的要求。

    (七)帶源化。是指機電一體化產品自身帶有能源,如太陽能電池、燃料電池和大容量電池。由于在許多場合無法使用電能,因而對于運動的機電一體化產品,自帶動力源具有獨特的好處。帶源化是機電一體化產品的發展方向之一。

    四、典型機電一體化產品的發展

    目前我國是全世界機床擁有量最多的國家(近320萬臺),但數控機床只占約5%且大多數是普通數控(發達國家數控機床占10%)。近些年來數控機床為適應加工技術的發展,在以下幾個技術領域都有巨大進步。

    (1)高速化。由于高速加工技術普及,機床普遍提高了各方面的速度。車床主軸轉速有3000~4000r/min提高到8000~10000r/min;銑床和加工中心主軸轉速由4000~8000r/min提高到12000~40000r/min以上;快速移動速度由過去的10~20m/min提高到120m/min;在提高速度的同時要求提高運動部件起動的加速度,由過去一般機床的0.5G(重力加速度)提高到1.5G~2G,最高可達15G;

    (2)高精度化。數控機床的定位精度已由一般的0.01~0.02mm提高到0.008左右;亞微米級機床達到0.0005mm左右;納米級機床達到0.005~0.01um;最小分辨率為1nm(0.000001mm)的數控系統和機床已問世。

    (3)復合加工,新結構機床大量出現,如5軸5面體復合加工機床,5軸5聯動加工各類異形零件。同時派生出各種新穎的機床結構,包括6軸虛擬軸機床,串并聯絞鏈機床等。

    結束語:綜上所述, 經過20多年的發展,機電一體化技術已經成為當今世界最熱門、最重要的技術發展方向之一,并影響到幾乎全部的工業行業。我國從80年代初對機電一體化技術和產品開始予以重視,先后在國家科技攻關計劃、863高科技計劃和國家自然科學基金中列專項對機電一體技術加以研究,并取得了一系列重大科技成果。1990年,國家將用電子技術改造傳統產業列為“八五”及本世紀后十年發展全民經濟的重要戰略技術措施,機電一體化技術的推廣應用已取得相當進展。

    參考文獻:

    [1]李建勇.機電一體化技術[M].北京:科學出版社,2004.

    第6篇:人工智能技術的好處范文

    關鍵詞機電一體化技術應用

    1機電一體化技術發展

    機電一體化是機械、微電子、控制、計算機、信息處理等多學科的交叉融合,其發展和進步有賴于相關技術的進步與發展,其主要發展方向有數字化、智能化、模塊化、網絡化、人性化、微型化、集成化、帶源化和綠色化。

    1.1數字化

    微控制器及其發展奠定了機電產品數字化的基礎,如不斷發展的數控機床和機器人;而計算機網絡的迅速崛起,為數字化設計與制造鋪平了道路,如虛擬設計、計算機集成制造等。數字化要求機電一體化產品的軟件具有高可靠性、易操作性、可維護性、自診斷能力以及友好人機界面。數字化的實現將便于遠程操作、診斷和修復。

    1.2智能化

    即要求機電產品有一定的智能,使它具有類似人的邏輯思考、判斷推理、自主決策等能力。例如在CNC數控機床上增加人機對話功能,設置智能I/O接口和智能工藝數據庫,會給使用、操作和維護帶來極大的方便。隨著模糊控制、神經網絡、灰色理論、小波理論、混沌與分岔等人工智能技術的進步與發展,為機電一體化技術發展開辟了廣闊天地。

    1.3模塊化

    由于機電一體化產品種類和生產廠家繁多,研制和開發具有標準機械接口、動力接口、環境接口的機電一體化產品單元模塊是一項復雜而有前途的工作。如研制具有集減速、變頻調速電機一體的動力驅動單元;具有視覺、圖像處理、識別和測距等功能的電機一體控制單元等。這樣,在產品開發設計時,可以利用這些標準模塊化單元迅速開發出新的產品。

    1.4網絡化

    由于網絡的普及,基于網絡的各種遠程控制和監視技術方興未艾。而遠程控制的終端設備本身就是機電一體化產品,現場總線和局域網技術使家用電器網絡化成為可能,利用家庭網絡把各種家用電器連接成以計算機為中心的計算機集成家用電器系統,使人們在家里可充分享受各種高技術帶來的好處,因此,機電一體化產品無疑應朝網絡化方向發展。

    1.5人性化

    機電一體化產品的最終使用對象是人,如何給機電一體化產品賦予人的智能、情感和人性顯得愈來愈重要,機電一體化產品除了完善的性能外,還要求在色彩、造型等方面與環境相協調,使用這些產品,對人來說還是一種藝術享受,如家用機器人的最高境界就是人機一體化。

    1.6微型化

    微型化是精細加工技術發展的必然,也是提高效率的需要。微機電系統(MicroElectronicMechanicalSystems,簡稱MEMS)是指可批量制作的,集微型機構、微型傳感器、微型執行器以及信號處理和控制電路,直至接口、通信和電源等于一體的微型器件或系統。自1986年美國斯坦福大學研制出第一個醫用微探針,1988年美國加州大學Berkeley分校研制出第一個微電機以來,國內外在MEMS工藝、材料以及微觀機理研究方面取得了很大進展,開發出各種MEMS器件和系統,如各種微型傳感器(壓力傳感器、微加速度計、微觸覺傳感器),各種微構件(微膜、微粱、微探針、微連桿、微齒輪、微軸承、微泵、微彈簧以及微機器人等)。

    1.7集成化

    集成化既包含各種技術的相互滲透、相互融合和各種產品不同結構的優化與復合,又包含在生產過程中同時處理加工、裝配、檢測、管理等多種工序。為了實現多品種、小批量生產的自動化與高效率,應使系統具有更廣泛的柔性。首先可將系統分解為若干層次,使系統功能分散,并使各部分協調而又安全地運轉,然后再通過軟、硬件將各個層次有機地聯系起來,使其性能最優、功能最強。

    1.8帶源化

    是指機電一體化產品自身帶有能源,如太陽能電池、燃料電池和大容量電池。由于在許多場合無法使用電能,因而對于運動的機電一體化產品,自帶動力源具有獨特的好處。帶源化是機電一體化產品的發展方向之一。

    1.9綠色化

    科學技術的發展給人們的生活帶來巨大變化,在物質豐富的同時也帶來資源減少、生態環境惡化的后果。所以,人們呼喚保護環境,回歸自然,實現可持續發展,綠色產品概念在這種呼聲中應運而生。綠色產品是指低能耗、低材耗、低污染、舒適、協調而可再生利用的產品。在其設計、制造、使用和銷毀時應符合環保和人類健康的要求,機電一體化產品的綠色化主要是指在其使用時不污染生態環境,產品壽命結束時,產品可分解和再生利用。

    2機電一體化技術在鋼鐵企業中應用

    在鋼鐵企業中,機電一體化系統是以微處理機為核心,把微機、工控機、數據通訊、顯示裝置、儀表等技術有機的結合起來,采用組裝合并方式,為實現工程大系統的綜合一體化創造有力條件,增強系統控制精度、質量和可靠性。機電一體化技術在鋼鐵企業中主要應用于以下幾個方面:

    2.1智能化控制技術(IC)

    由于鋼鐵工業具有大型化、高速化和連續化的特點,傳統的控制技術遇到了難以克服的困難,因此非常有必要采用智能控制技術。智能控制技術主要包括專家系統、模糊控制和神經網絡等,智能控制技術廣泛應用于鋼鐵企業的產品設計、生產、控制、設備與產品質量診斷等各個方面,如高爐控制系統、電爐和連鑄車間、軋鋼系統、煉鋼———連鑄———軋鋼綜合調度系統、冷連軋等。

    2.2分布式控制系統(DCS)

    分布式控制系統采用一臺中央計算機指揮若干臺面向控制的現場測控計算機和智能控制單元。分布式控制系統可以是兩級的、三級的或更多級的。利用計算機對生產過程進行集中監視、操作、管理和分散控制。隨著測控技術的發展,分布式控制系統的功能越來越多。不僅可以實現生產過程控制,而且還可以實現在線最優化、生產過程實時調度、生產計劃統計管理功能,成為一種測、控、管一體化的綜合系統。DCS具有特點控制功能多樣化、操作簡便、系統可以擴展、維護方便、可靠性高等特點。DCS是監視集中控制分散,故障影響面小,而且系統具有連鎖保護功能,采用了系統故障人工手動控制操作措施,使系統可靠性高。分布式控制系統與集中型控制系統相比,其功能更強,具有更高的安全性。是當前大型機電一體化系統的主要潮流。

    2.3開放式控制系統(OCS)

    開放控制系統(OpenControlSystem)是目前計算機技術發展所引出的新的結構體系概念。“開放”意味著對一種標準的信息交換規程的共識和支持,按此標準設計的系統,可以實現不同廠家產品的兼容和互換,且資源共享。開放控制系統通過工業通信網絡使各種控制設備、管理計算機互聯,實現控制與經營、管理、決策的集成,通過現場總線使現場儀表與控制室的控制設備互聯,實現測量與控制一體化。

    2.4計算機集成制造系統(CIMS)

    鋼鐵企業的CIMS是將人與生產經營、生產管理以及過程控制連成一體,用以實現從原料進廠,生產加工到產品發貨的整個生產過程全局和過程一體化控制。目前鋼鐵企業已基本實現了過程自動化,但這種“自動化孤島”式的單機自動化缺乏信息資源的共享和生產過程的統一管理,難以適應現代鋼鐵生產的要求。未來鋼鐵企業競爭的焦點是多品種、小批量生產,質優價廉,及時交貨。為了提高生產率、節能降耗、減少人員及現有庫存,加速資金周轉,實現生產、經營、管理整體優化,關鍵就是加強管理,獲取必須的經濟效益,提高了企業的競爭力。美國、日本等一些大型鋼鐵企業在20世紀80年代已廣泛實現CIMS化。

    2.5現場總線技術(FBT)

    現場總線技術(FiedBusTechnology)是連接設置在現場的儀表與設置在控制室內的控制設備之間的數字式、雙向、多站通信鏈路。采用現場總線技術取代現行的信號傳輸技術(如4~20mA,DC直流傳輸)就能使更多的信息在智能化現場儀表裝置與更高一級的控制系統之間在共同的通信媒體上進行雙向傳送。通過現場總線連接可省去66%或更多的現場信號連接導線。現場總線的引入導致DCS的變革和新一代圍繞開放自動化系統的現場總線化儀表,如智能變送器、智能執行器、現場總線化檢測儀表、現場總線化PLC(ProgrammableLogicController)和現場就地控制站等的發展。

    2.6交流傳動技術

    傳動技術在鋼鐵工業中起作至關重要的作用。隨著電力電子技術和微電子技術的發展,交流調速技術的發展非常迅速。由于交流傳動的優越性,電氣傳動技術在不久的將來由交流傳動全面取代直流傳動,數字技術的發展,使復雜的矢量控制技術實用化得以實現,交流調速系統的調速性能已達到和超過直流調速水平。現在無論大容量電機或中小容量電機都可以使用同步電機或異步電機實現可逆平滑調速。交流傳動系統在軋鋼生產中一出現就受到用戶的歡迎,應用不斷擴大。

    參考文獻

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    5林行辛.鋼鐵工業自動化的進展與展望[J].河北冶金,1998(1)

    第7篇:人工智能技術的好處范文

    【關鍵詞】機電一體化;應用;發展

    前言

    隨著機電一體化技術的發展,各種產品與裝置實現了機電一體化,有利實現整體優化,提高產品質量和生產效率,縮短開發新產品的生產準備周期,加速科技成果向商品轉化,有利推動傳統產業發生深刻變革,同時,隨著新產品的研發及高精密等設備的發展,要求新一代機電一體化技術、產品及系統朝著高性能、智能化、系統化以及輕量化、微型化方向發展,從而為國家帶來更大的經濟效益與社會效益。機電一體化的出現不是孤立的,它是許多科學技術發展的結晶,是社會生產力發展到一定階段的必然要求。當然,與機電一體化相關的技術還有很多,并且隨著科學技術的發展,各種技術相互融合的趨勢將越來越明顯,機電一體化技術的廣闊發展前景也將越來越光明。

    一、機電一體化技術的應用問題分析

    在現代機械制造業中的應用 傳統機械制造業是建立在規模經濟的基礎上,靠企業規模、生產批量、產品結構和重復性來獲得競爭優勢的,它強調資源的有效利用,以低成本獲得高質量和高效率,其生產盈利是靠機器取代人力,靠復雜的專業加工取代人的技能來獲取的。先進的機械制造業是以信息為主導,采用先進生產模式、先進制造系統、先進制造技術和先進組織管理形式的全新的機械制造業,其特征是全球化、網絡化、虛擬化、智能化以及環保協調的綠色制造。現代制造業集成了現代科學技術的發展,充分利用電子計算機技術,使制造技術提高到新的高度。近年來,制造工程領域的新技術相繼誕生,如計算機數字控制、現代集成制造系統、柔性制造技術、敏捷制造、虛擬制造、并行工程等。機電一體化技術是以微型計算機為代表的微電子技術、信息技術迅速發展,向機械工業領域迅猛滲透,機械電子技術深度結合的現代工業的基礎上,以機械技術、微電子技術、信息技術、自動控制技術、傳感測試技術、電力電子技術、接口技術及軟件編程技術等群體技術的綜合應用。其發展大體可分為3 個階段,20 世紀60 年代以前為第一階段。20 世紀七八十年代為第二階段,也是蓬勃發展的階段,這一時期,計算機技術、控制技術、通信技術的發展,為機電一體化的發展奠定了技術基礎,大規模及超大規模集成電路和微型計算機的迅猛發展,為機電一體化的發展提供了充分的物質基礎。20 世紀90 年代后期機電一體化進入深入發展的第三階段,機電一體化技術向智能化方向邁進。一方面通信技術、光學等進入機電一體化,微加工技術也在機電一體化中凸現出來,出現了微機電一體化和光電一體化等新分支;另一方面對機電一體化系統的建模設計、分析和集成方法,對機電一體化的學科體系和發展趨勢進行了深入研究。同時人工智能技術、神經網絡技術及光纖技術等領域的巨大進步,為機電一體化技術開辟了發展的廣闊天地。

    二、機電一體化技術意義分析

    1、機電一體化簡化了機構鏈,使機械磨損、配合間隙及受力變形等引起的誤差大大減少,從而達到純機械技術手段所無法實現的工作精度。

    2、采用微處理器、大規模集成電路、電力電子器件裝置使機電一體化產品零部件數量減少,體積變小,結構得到簡化。

    3、具備安全連鎖控制、過載及失控保護、斷電保護功能,進一步提高了機電一體化產品的安全可靠

    4、采用計算機技術提升了產品的自動化程度,減少了操作按鈕及手柄,改善了設備的操作性能。

    5、引入了軟件技術,實現機器工作程序的可修改性。通過軟件的修改,滿足了工作情況改變的需要,提高了柔性。

    6、機電一體化產品具備了多種復合功能,使多臺設備的多道工序能一次完成并能自動檢測工件和精度,其功能大大增強。

    三、機電一體化技術的發展趨勢分析

    1、智能化。智能化即要求機電產品有一定的智能,使它具有類似人的邏輯思考、判斷推理、自主決策等能力。例如在CNC數控機床上增加人機對話功能,設置智能I/O接口和智能工藝數據庫,會給使用、操作和維護帶來極大的方便。隨著模糊數學、神經網絡、灰色理論、心理學、生理學和混沌動力學等人工智能技術的進步與發展,為機電一體化技術發展開辟了廣闊天地。

    2、數字化。微控制器和接口技術的發展奠定了機電產品數字化的基礎,如不斷發展的數控機床和機器人;而計算機網絡的迅速崛起,為數字化設計與制造鋪平了道路,如虛擬設計、計算機集成制造等。數字化要求機電一體化產品的軟件具有高可靠性、通用性、易操

    作性、可維護性、自診斷能力以及友好人機界面。數字化的實現將便于遠程控制操作、診斷和修復。

    3、模塊化。是一項重要而艱巨的工程。由于機電一體化產品種類和生產廠家繁多,研制和開發具有標準機械接口、動力接口、環境接口的機電一體化產品單元模塊是一項復雜而有前途的工作。如研制具有集減速、變頻調速電機一體的動力驅動單元;具有視覺、圖像處理、識別和測距等功能的電機一體控制單元等。這樣,在產品開發設計時,可以利用這些標準模塊化單元迅速開發出新的產品。從而避免利益的沖突,并能使之標準化、系列化。

    4、網絡化。網絡技術的興起和飛速發展給社會各個領域帶來了巨大變革。由于網絡的普及,基于網絡的各種遠程控制和監視技術方興未艾。而遠程控制的終端設備本身就是機電一體化產品,現場總線和局域網技術使家用電器網絡化成為可能,利用家庭網絡把各種家用電器連接成以計算機為中心的計算機集成家用電器系統,使人們在家里可充分享受各種高技術帶來的好處,因此,機電一體化產品無疑應朝網絡化方向發展。

    5、自源化。自源化是指機電一體化產品自身帶有能源,如太陽能電池、燃料電池和大容量電池。由于在許多場合無法使用電能,因而對于運動的機電一體化產品,自帶動力源具有獨特的好處。

    6、人性化。人性化是各類產品的必然發展方向。機電一體化產品除了完善的性能外,還要求在色彩、造型等方面與環境相協調,使用這些產品,對人來說更自然,更接近生活習慣。

    7、微型化。微型化是機電一體化向微型機器和微觀領域發展的趨勢。微機電系統是指可批量制作的,集微型機構、微型傳感器、微型執行器以及信號處理和控制電路,直至接口、通信和電源等于一體的微型器件和系統。微機電系統產品體積小、耗能少、運動靈活,在生物醫療、信息等方面具有不可比擬的優勢。

    8、綠色化。工業發達給人們的生活帶來巨大變化,在物質豐富的同時也帶來資源減少、生態環境惡化的后果,所以綠色產品概念在這種呼聲中應運而生。綠色產品是指低能耗、低材耗、低污染、舒適、協調而可再生利用的產品。在其設計、制造、使用和銷毀時應符合環保和人類健康的要求,機電一體化產品的綠色化主要是指在其使用時不污染生態環境,產品壽命結束時,產品可分解和再生利用。

    四、結語

    機電一體化發展至今也已成為一門有著自身體系的新型學科,隨著相關技術的不斷發展,其內容將不斷更新。但其基本特征可概括為:機電一體化是從系統的觀點出發,綜合運用機械技術、微電子技術、自動控制技術、計算機技術、光學技術、電力電子技術、接口技術等群體技術,合理配置各功能單元,在多功能、高質量、高可靠性、低能耗的意義上實現特定功能價值,并使整個系統最優化的系統工程技術,它使工業生產由“機械電氣化”邁入了“機電一體化”為特征的發展階段。

    參考文獻

    第8篇:人工智能技術的好處范文

    [關鍵詞] 隱性知識 隱性知識共享 呼叫中心

    呼叫中心員工的業務培訓過于重視顯性知識的學習與應用,忽視了隱性知識的存在。事實上,員工在工作中所形成的發現問題和解決問題的能力,以及掌握中心技術的經驗、判斷力和應答技巧等隱性知識是知識創新的源泉,是形成呼叫中心競爭優勢關鍵所在,為此必須加強對呼叫中心隱性知識的管理。

    一、隱性知識的內涵

    英國哲學家邁克爾?波蘭尼(Michael Polanyi)在20 世紀50 年代最早提出隱性知識概念并指出:“在一個人所知道的、所意識到的東西與他所表達的東西之間存在著隱含的未編碼的知識”。他把這部分知識命名為“隱性知識”(tacit knowledge) ,他認為隱性知識來源于個體對外部世界的判斷和感知,是源于經驗的。

    美國管理學大師彼德?德魯克(Peter.F.Durcker)認為:“隱性知識,如某種技能,是不可用語言來解釋的,它只能被演示證明它是存在的,學習這種技能的惟一方法是領悟和練習”,他認為隱性知識是源于經驗和技能的。

    日本知識學教授野中郁次郎(Ikujiro Nonaka)則認為:“隱性知識是高度個人化的知識,有其自身的特殊含義,因此很難規范化,也不易傳遞給他人”。他還認為隱性知識不僅隱含在個人經驗中,同時也涉及個人信念、世界觀、價值體系等因素。

    二、呼叫中心知識共享的障礙

    隱性知識很難清楚地表達出來,或者即使表述了也很難讓接受者和學習者直接獲得,具有內隱的特性,不容易被編碼和傳播,不易被其他企業仿制或竊取,是企業形成競爭優勢的關鍵要素。但它同樣需要進行有效的管理才能發揮最大的效益。目前對呼叫中心隱性知識的有效管理存在著許多的障礙。

    1.員工激勵和業績考核機制。一個理性的員工,只有認為知識的共享比知識的專有會帶來更多的利益時,才會有長久的共享熱情。

    2.溝通學習方式單一。呼叫中心擁有大量的文本化制度知識和流程知識,業務培訓過于重視顯性知識的學習與應用,而對于隱性經驗、技能的相互學習、交流非常匱乏;缺乏員工愿意接受的知識共享所需的必要硬件措施。

    3.共享的文化。缺乏信任感,擔心自己的知識分享后,績效排位將受到排擠的可能;無意識的因素,沒有意識到自己所掌握知識的價值,而不自覺地沒有分享知識。

    三、呼叫中心隱性知識管理具體策略

    阻礙呼叫中心隱性知識交流的因素還有很多,但只要根據已有的理論成果和呼叫中心的特點,從技術和體制兩個方面入手,就有可能解決其中的關鍵問題。

    1.利用信息技術開發相應的管理平臺

    目前國內的呼叫中心基本上都已實現利用現代計算機技術、通信技術和Internet/Intranet 網絡、依托電話營銷等管理信息系統,通過自動和人工服務的方式,全方位應答客戶電話、傳真、Internet、E- mail 形式的服務請求,向客戶提供多層次、全方位和個性化的服務。隱性知識管理所依托的技術環境除了傳統系統軟件提供的一般功能外,還需要專家系統和人工智能技術的支撐,必須采取針對性更強的相關技術,促進隱性知識的創造和傳播。事實上,現有的信息技術發展,如互聯網、人工智能、神經網絡、軟件技術,已經具備了對隱性知識進行有效管理的能力。

    基于SECI(Nonaka and Takeuchi,1995)轉化模型,知識管理的基本作用機理包括了外化、內化、中介和認知,利用信息技術開發呼叫中心隱性知識管理系統,需要具備這四種功能。

    外化:運用數據苦、文件管理系統和搜索工具等技術來實現。

    內化:運用網絡瀏覽器和搜索引擎等技術來實現。

    中介:運用群件產品、內部網、工作流和文件管理系統來實現。

    認知:運用專家系統、人工智能等技術來實現。

    這四大功能可靠地保證了系統內外部隱性知識和顯性知識的互動式轉化,由此可見,從技術的角度分析,利用信息技術開發相應管理平臺,進行隱性知識的管理是一個可行的方案。

    2.創設良好的共享文化和制度

    呼叫中心隱性知識管理問題不是簡單的技術問題,還受到文化和制度的制約,現有文化缺少對這方面的關注,傳統的管理制度也不能有效促進隱性知識的共享。

    設立知識主管(CKO),建立和造就一個能夠促進學習、積累知識和信息共享的環境,使每個人都認識到知識共享的好處;保證知識庫設施的正常運行;加強知識集成,產生新的知識,促進知識共享的過程。

    建立中心內部知識庫,能提供所需的服務以及一些基本的安全措施和網絡權限控制功能。員工可以利用該系統閱讀最新公告和搜索歷史事件,并適時進行業務解答的更新操作。

    完善中心內網,員工可及時了解每日工作報表或最新業務操作流程,通過內網知識社區、經驗分享板塊等,促進知識共享水平的提高。

    將中心人力資源狀況存入知識庫,以方便知識主管及其他管理者對員工的管理;將員工的建議予以審核,被采納的建議采取實名制存入知識庫,以促進員工提交建議的積極性。

    四、結語

    隱性知識是企業形成其競爭優勢的源泉,如何管理隱性知識,形成持續快速的知識創新是知識管理的關鍵。隱性知識的共享不是簡單的技術問題,還需建立和諧的知識共享文化和靈活有效的激勵機制,促進不同知識在不同群體之間充分流動,減少知識生產的重復性投入問題,以最大程度節約知識獲取成本,最終促進知識的應用和創新。

    參考文獻:

    [1]Polanyi,M.The Tacit Dimension[M].London:Routledge & Kegan Paul,1966

    [2]彼得?德魯克 潘承烈(譯):21世紀對管理的挑戰[M].中國企業聯合會,2000

    第9篇:人工智能技術的好處范文

    美國:由“萬物互聯”探索“萬物智能”

    起床前,咖啡已自動煮好;出門時,汽車已自動駕駛到門前;沒有牛奶了,冰箱會自動訂購……如果這是你對物聯網的全部想象,那么這些還不夠好:如果今天醒來就是不想喝咖啡,出門前臨時決定想走路,牛奶沒有忽然想改成喝豆漿呢?如果物聯網有智能該多好。

    在谷歌上搜索“物聯網”,會得到超過7億條相關信息。“物聯網”概念自20世紀90年代末被提出以來,人們至今未對其準確定義達成廣泛共識。物聯網,以及物聯網生態的終極模樣究竟意味著什么,人們還在探索和想象。但有一點可以肯定,物聯網絕不等于定時開關或遙控設備這些物品接入互聯網。

    幾乎每隔一段時間,人們就會討論一下2020年的聯網對象數量。美國已將物聯網上升為國家創新戰略的重點之一,歐盟制定了促進物聯網發展的14點行動計劃,日本的U-Japn計劃將物聯網作為四項重點戰略領域之一,韓國的IT839戰略將物聯網作為三大基礎建設重點之一。

    “互聯網+”正在重塑傳統行業。作為“互聯網+”的底層技術,盡管物聯網生態尚未完全建立,但在傳感器層面的大數據爆發已經來臨,伴隨萬物互聯,大數據、云技術、超級計算等技術的發展,互聯網的智能化進程也正在加速。

    人類將從“萬物互聯”走向“萬物智能”。智能,不會局限于硬件終端這一物聯網的入口,它將比如今的智能手機更碎片化地嵌入生活,讓人無法離開。與此同時,物聯網的最高境界――人工智能的互聯網終將到來。

    盡管人工智能這個幾十年前在美國提出的新詞匯,最近幾年才開始在媒體上蓬勃涌現,但關于這一話題的討論卻早已開始。20世紀五六十年代,一些年輕科學家就曾在美國提出人工智能的概念。隨后出現了各種相關學派和理論。20世紀末,一些理論開始變為模型,演進了算法。21世紀初,基于大數據和云計算的網絡化人工智能技術開始蓬勃發展。

    未來,人工智能將通過各式傳感器收集人類感知,借助算法分析處理數據,通過自我學習和升級,變得更為聰明和普及。美國專家邁克?博格曼指出,未來的人工智能不會局限于單個機器,而將成為一個系統。

    對未來聯網化的人工智能,好萊塢“先知先覺”,充滿想象。銀幕上不難“見到”未來世界,從《星球大戰》到《星際迷航》,從《銀翼殺手》到《終結者》,人們對人工智能和未來科技發展充滿不安和好奇。今年奧斯卡獲獎影片《模仿游戲》中的男主角――圖靈,早就曾提出關于人工智能的探討:機器會有意識嗎?可以自主思考嗎?會不會產生感情?

    對此,好萊塢導演可以大致分成兩派。一些導演心懷警惕,喜歡講述那些人工智能反叛人類最終又被人類戰勝的故事,只要看開頭,就能猜到結尾;另一部分導演則更愿意表達善意,他們喜歡想象機器人可以代替我們遛狗、做飯、看孩子,為我們解決各種煩惱,從體力、智力到情感,比如《超能陸戰隊》中的大白,或者《星際穿越》中的TARS。

    我們今天認識的人工智能還停留在蘋果公司的Siri或者某個公司出品的機器人產品,但未來,聯網化的人工智能不僅將解放人的勞動,也將改變人與人、人與社會之間的關聯,甚至超出好萊塢最激進的想象。

    法國:優步模式“挑戰”傳統交通服務

    美國打車軟件“優步”從2010年誕生后已擴張至全球200多座城市,但它的迅速發展一直沒能擺脫爭議和質疑,在法國也不例外。互聯網+交通服務會產生什么?借助互聯網興起的專車服務與傳統出租車行業間的沖突,引發了人們對互聯網改寫交通服務業發展的集中討論。

    優步2011年進軍巴黎,2014年2月推出“優步Pop”服務,即普通私家車司機可通過該服務接收乘客“訂單”。優步法國公司稱,其各項服務在法國擁有50萬用戶,其中僅“優步Pop”就有16萬用戶。

    優步緣何得到法國消費者的喜愛?同其他國際化大都市居民一樣,“打車難、打車貴”也困擾著巴黎等城市的法國人。法國的出租車運營準入制度十分嚴格,出租車數量長期難以滿足市場需要。2008年至2015年,法國出租車收費標準累計漲幅達到22.75%,高昂的打車費令不少工薪族“望而卻步”。

    而優步的出現,讓消費者只需在智能手機或平板上安裝相關應用,綁定銀行卡用于支付,便可隨時隨地叫車、享受便捷的專車服務。有統計顯示,晚高峰在巴黎市區內行駛相同路線,使用“優步Pop”服務的資費僅是常規出租車的60%。

    不少法國消費者認為,優步等叫車軟件為日常出行提供了極大便利,優步軟件操作方便、節約等候時間、資費便宜且司機服務態度好等因素,是他們支持該服務的主要原因。

    然而,一項改寫行業秩序的新興服務不可避免地會挑戰原有的利益格局,優步也沒能例外。其合法性、安全性以及不按既定規則“出牌”的套路,都成為法國全社會熱議的話題。

    法國出租司機說,自己需要繳付數千歐元的“份兒錢”,而優步簽約司機卻無須繳費。法國出租車工會組織稱,由于優步打亂了市場秩序,法國持有執照的出租車司機在過去兩年間損失了30%至40%的收入。

    在出租車司機及行業協會的抗議聲中,法國政府宣布從2015年1月1日開始禁止優步叫車服務,但實際情況卻是禁而難止,甚至愈禁愈火。

    6月25日,出于對優步的不滿,法國巴黎、圖盧茲、馬賽等城市的數千名出租車司機進行了街頭示威,不僅造成嚴重交通阻塞,甚至在一些地區引發了暴力沖突。

    當天,法國內政部長卡澤納夫對優步再度下達“封殺令”,勒令關閉“優步Pop”服務,稱監管機構一旦發現優步簽約司機載客,將查封車輛。法國總統奧朗德、總理瓦爾斯也先后發聲,表示政府整治“非法”出租車的決心。

    與此同時,安全問題也讓優步備受質疑。簽約司機的資質審核是否足夠嚴格?如何保證乘客人身及財產安全?“優步Pop”的簽約私家車輛是否擁有足夠保險?一旦乘客不幸遭遇交通事故,如何保證相應賠償?對于這些問題,目前還沒有明確解決方案。

    在壓力下,優步宣布暫停“優步Pop”服務。實際上,在全球其他城市,優步也面臨類似的壓力。

    但是,“封”和“堵”并不能一勞永逸地解決問題。法國OpinionWay一項最新調查顯示,22%的受訪者至少使用過一個優步類的互聯網消費平臺,82%的受訪者認為優步這樣的“共享”模式顛覆了原有的消費方式。與此同時,受訪者期待政府和公共職能部門能更好管理這一模式,盡快制訂并完善相關法律法規,維護公平、合理、健康的行業秩序。

    可見,面對互聯網+租車產生的新商業模式,政府應當盡快加強監督和管理,尋求公平合理的方案,既讓消費者享受到真正的便捷交通,也維護公平、合理、健康的行業秩序。

    日本:當互聯網遇到農業

    日本的農戶人均耕地面積有限,沒有美國那樣的大規模農業,而隨著日本社會老齡化不斷加劇,農業人口正在不斷減少,農業就業人口平均年齡已經達到約67歲,日本媒體稱之為“老爺爺老奶奶農業”。在這種情況下,利用互聯網技術振興農業的呼聲越來越高漲。

    日本國際社會經濟研究所主任研究員加藤竹彥日前接受記者采訪時指出,今后,包括互聯網技術在內的信息技術有望引領日本農業新潮流,實現農業的“綠色數字革命”。但利用互聯網等技術發展農業,小規模農戶難以推動,以法人經營作為主體,效果更為理想。而日本農業領域當前一個有利的跡象是,農業生產法人數這些年不斷增加,截至2014年,已經達到了1.43萬家。

    “利用互聯網等技術的好處在于它可以將熟練農戶積累的技術和知識數據化,從而有利于讓下一代農戶或農業企業繼承。”加藤竹彥說,通過高精度傳感器收集的氣象大數據以及農作物生長數據等,還可實時發送給農戶或管理人員,從而讓他們能夠合理澆灌和施肥。

    此外,通過互聯網實時監控消費者動向,能夠抓住最佳時機生產和銷售暢銷的農作物或農產品;利用全球衛星定位系統,無人駕駛拖拉機能夠在大規模農場實現24小時耕作,有效解決農業人口不足問題;而利用大數據分析,還能夠提取出很多迄今為止尚未弄清的信息,例如能夠發現氣象條件與病蟲害發生的關聯性等。

    加藤竹彥指出,隨著智能手機和平面終端的普及,將可以向農業耕作人員提供含有云系統分析的手機客戶端服務,從而提高農場管理效率和農業耕作效果。而利用記錄農產品生產過程的技術,可以把生產過程的數據作為食品信息的一部分,直接供給消費者參考,從而徹底實現農業的可追溯管理,既有助于確保食品安全和質量的穩定,又能夠讓消費者感到放心。

    他強調說,利用互聯網等信息技術發展農業,能夠拉動包括制造業在內的各個行業參與其中,所以給很多行業創造了商機。

    日本政府一直注重發展高科技農業,農林水產省把利用機器人和信息技術的農業稱為“智能農業”,力爭發展節省勞力的高質量農業,并已經在2015年度列出了1 153億日元(1美元約兌換123日元)的專門預算。政府目前正加緊制定實現智能農業的“路線圖”。

    他指出,日本政府今年5月修訂的《日本復興戰略》中的《推進科學技術創新與機器人革命》一章,專門介紹了支援農業的“可穿戴機器”,而由眾多企業和機構組成的“實現智能農業研究會”,也提出了農業機械自動行走系統、草莓收獲和裝盒機器人、除草機器人、畜舍自動清洗機器人等項目。

    加藤竹彥認為,由于日本的農業剛剛開始引進互聯網技術等信息技術,因此尚無法全面評估經濟效果,但是在提高生產效率和農產品高附加值方面,互聯網+農業孕育著巨大潛力。

    英國:讓節能環保也智慧化

    互聯網的發展,為節約能源和保護環境帶來了許多新手段。在英國就能發現多個這樣的“互聯網+”場景:當互聯網與各種現有技術相結合,從環境監測到家居節能,都變得更智慧、更精準。

    伯明翰大學主導了一個名為Hitemp的環境項目,在伯明翰城區內部署了250個環境溫度感測裝置以及30個自動氣象站。它們通過無線或有線方式接入互聯網,實現數據互聯互通。研究人員說,這是全球最密集的環境監測網絡,用于研究城市熱島效應。

    這個項目的研究人員埃利奧特?沃倫在接受新華社記者采訪時說,通過無線和有線網絡,這些設備收集的數據能夠實時傳回大學的服務器進行分析,并與有關部門實時共享。

    他說,這個項目使用了最近發展起來的物聯網技

    術(也就是以互聯網連通的各種物件),可通過眾多分散的、構造簡單但互聯的傳感器收集數據,從而實現低成本部署,這樣“不但大大提高了設備使用效率,還有效降低了整個項目實施的成本”。

    沃倫認為,未來能將這些技術運用到更廣泛的環境監測項目上,包括監測空氣污染、二氧化碳排放等,為綠色城市規劃提供更有針對性的參考數據。

    不僅是科研,普通人的生活也能受益,如英國赫特福德郡大學的研究團隊提出了一個整合物聯網技術的智能家居方案。

    據該校研究人員約翰?錫奧介紹,這一方案主要通過在家中布設多個具備無線網絡連接的傳感器來實現,空調、冰箱等電器都可以連接到云端服務器上,用戶通過智能手機等移動設備可以隨時監測和控制,對家居狀況一目了然,避免安全隱患和不必要的能源消耗。

    這種智能家居的另一個環保之處在于,空調等耗能設備會逐步學習用戶的日常使用習慣,自動調節室內溫度,更加節省能源。此外,由于家中設備都實現聯網,其維護狀態也能在用戶授權情況下及時傳送給廠商,提醒他們及時維護而無須用戶操心。

    英國政府還在大力推廣一個耗資超過100億英鎊的智能儀表項目,這也是英國政府至今在物聯網領域最大的一筆投資。該項目計劃到2020年讓英國每一個家庭都用上能接入互聯網的智能儀表,可實時監測每戶家庭的能源使用情況。至今已安裝了160萬個智能儀表,最終可能要安裝2 600萬個。

    這種智能儀表直接與電力和燃氣公司的服務器連接,將可以把價格等信息直接推送到用戶的智能手機上,提醒他們什么時候電價要上漲或降低,讓用戶更有選擇性地用電,避開用電高峰。

    在供應端,智能儀表則可以幫助能源供應商優化能源配置。比如用電,使用傳統儀表時,由于無法實時準確測算每戶的用電量,供電公司只能按照估算為每戶分配額外的電力以確保他們獲得穩定供電,這會造成浪費。使用智能儀表后,每一戶的用電信息都會實時聯網傳送到供電公司進行分析,電腦系統能更準確按需分配電力給每一戶,避免浪費能源。

    英國首相卡梅倫在去年發表的一份報告中提到,物聯網能夠幫助減少能耗和讓家居生活更便捷,這種技術“將給我們的生活帶來重大改變”。為了進一步普及相關技術,英國政府正計劃建立更多的網絡基礎設施,包括開放更多無線頻譜等。

    德國:互聯網+制造業從愿景到現實

    互聯網+制造業將會發生什么?德國人用四年時間讓前景一點點清晰。從2011年德國首次提出“工業4.0”概念,到2013年出臺行動報告,再到各大企業建立示范工廠,“工業4.0”在德國一步步從愿景變為現實,向人們展現了互聯網+制造業帶來的智能、靈活與高效。

    給機器編程讓其自動運轉早已不是新鮮事,在德國工業界看來,那是屬于第三次工業革命的舊概念。而正在到來的第四次工業革命,核心在于通過互聯網,讓客戶、機器、原料形成網絡,讓客戶與工廠之間、機器與機器之間、機器與原料之間互聯互通,進一步提高生產的智能化程度。

    “工業4.0”的一大特點是它可以打破大規模生產和個性化定制之間的對立,一條生產線,可以自動識別每個工件的不同加工要求并采取對應操作,生產出符合不同客戶需求的產品。

    位于德國南部巴伐利亞州的西門子安貝格電子設備制造工廠被譽為德國“工業4.0”模范工廠,這家工廠主要生產可編程邏輯控制器。記者在其生產車間看到,幾個盛滿元件的盒子依序排在流水線進口處等待裝配。機械手臂首先從盒子中拿出一個元件,放在傳感器下掃描條碼,然后將元件置于流水線上,另一只機械手臂則根據條碼顯示的產品類型進行自動裝配,整個過程只需數秒。然后元件便自動被導入下一個生產環節。

    這個工廠每年可裝配30億個這樣的元件。與1989年建廠之初相比,在員工數量和工廠面積未發生太大變化的情況下,工廠產能提高了8倍。這要得益于生產過程的高度自動化――產品和生產設備之間實現了互聯互通,通過條碼,產品可“告知”生產設備它們的要求是什么,下一步工序是什么。生產設備和電腦可以自主處理75%的生產流程,只有剩余四分之一的工作需要人工參與。

    類似的智能工廠在德國其他地方也能見到。德國傳動與控制設備生產商博世力士樂公司首席執行官卡爾?特拉格說,該公司在德國洪堡的裝配工廠,能用一條生產線同時生產6大產品系列的200多種閥門產品。

    當然,“工業4.0”能做的不僅是提高車間的生產效率,通過互聯網,工廠的生產設施、倉儲系統、維護管理都可以融入同一個系統中,自動交換信息,觸發動作和控制。

    在特拉格看來,“工業4.0”的應用甚至不只局限于單一工廠的智能化,更重要的是促進整個產品價值鏈的高效融合,涉及原料、制造、物流、銷售等多個環節。互聯網應在全球范圍、在每個環節實現。但要創造這樣一個全球價值鏈,還有很多問題需要解決。

    目前,德國本國的“工業4.0”標準化尚未完成,各大企業“未來工廠”采用的互聯方式、接口設置、數據格式等標準不盡相同。而要讓價值鏈上的不同參與方有效溝通,必須確定同樣的標準。

    數據管理也是“工業4.0”面臨的主要挑戰。自動化+網絡化產生海量數據,這些數據歸誰所有?讀取、傳輸、使用過程中,數據安全如何保障?這些都是德國業界正在思考的問題。

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