智能化工程技术论文篇1
在社会发展的多个领域,都能够发现智能化技术的应用。智能化技术具有综合性的特点,包含着多种学科内容,例如控制学。从字面的理解来看,智能化技术的实际应用是借助一定技术手段的实施,完成人工智能的机器操作目标,并且解决一些人力不能完成的问题。在较长时间的实践应用中,智能化技术逐渐走向成熟,在各个社会领域发挥的作用更加明显。在电气工程领域,利用智能化技术实现较好的自动化控制,经过了较长时间实践,应用了多方面的电气工程内容,才得出了较强的实用性结论。因为智能化技术的应用术语属于高端的计算机技术,所以,自动化控制工作中引入智能化技术,必须有一定的计算机理论基础,否则将影响智能化技术的作用发挥。在智能化技术的不断实践应用中,极大提高了自动化控制系统的运行速度,较好改善了电气自动化控制工作,降低了工作成本,减轻了工作压力,实现了人力资源配置的合理优化。
二、智能化技术的应用优势
(一)免去了控制模型的建立
在电气工程的传统工作中,自动化系统控制的实现必须有控制模型的建立。但是,在实际的操作中,被控制对象往往需要十分复杂的动态方程,这就影响了精确效果的获得。由此,在设计对象模型的环节中,经常会遇到无法科学预测、无法准确估量的一系列困难。然而,智能化系统的出现,使这些困难得到了较好解决,极大促进了工作效率的提升,同时对于一些不可控制的因素,也实现了较好的控制,大大提升了自动化控制器的准确性。
(二)实现了便捷的电气系统控制
智能化控制器的实际应用实现了更加便捷的电气系统控制,随时都可以完成对系统控制程度的有效调整,极大提升了系统的整体工作性能,是对自动化控制顺利实现的进一步保障。从这一项优势中就可以看到,和传统的自动化控制器相比较,在任何条件下,智能化控制器都具有更加完善的调解控制功能,在电气工程的自动化实践应用中占据优势。
(三)实现了一致性的智能化控制
在自动化控制中的数据处理环节,智能化控制器可以实现一致性的智能化控制,很好解决了不同数据的处理困难。而且,在自动化控制的标准执行上,即使遇到陌生的数据,也依旧可以获得具有较高准确度的估计。但是,如果发现智能化控制器在实际的应用中没有发挥出理想的效果,一定要全面排查工程的各个细节,细致地进行分析,不能盲目的否定智能化控制技术。
三、智能化技术的实践应用
(一)系统病因诊断
在电气工程诊断工作中,采用传统的人工手段具有较强的复杂性,虽然对工作人员要求十分严格,但是也无法获得较为准确的诊断病因。在电气工程工作中,实现自动化控制的过程中经常会遇到一些如设备、数据等方面的问题,这是不可能避免的,采用传统的人工诊断办法不能确保病因处理的及时性,而且处理效果也不佳。但是,智能化技术的广泛应用,使得自动化控制工作的诊断效率得到大幅度提升。而且,定时检测诊断应用,有效避免了一些不必要的问题。
(二)系统设计优化
在电气工程发展中,传统的工程设计需要工作人员进行多次重复的实验操作和改良,而且,在这一工作过程中,对工作人员的工作素质也有着较高的要求,既需要工作人员掌握一定的专业设计知识,还需要工作人员能够很好的将知识理论应用于实践工作中。但是,在实际的设计工作中,工作人员往往不能做到全面的考虑,经常会漏掉一些具体的问题。所以,一旦发现复杂问题,很多情况下都不能做到及时解决。而智能化技术的出现,较好解决了这一问题。设计工作可以借助于计算机网络完成,也可以借助于相关的软件完成,既保证了设计中数据的准确性,也实现了设计样式的丰富化,更能够做到对复杂问题的及时处理,较好保证了自动化控制的稳定性。
(三)系统的自动化控制
在电气工程中,智能化技术可以应用于多个控制环节,能够很好的实现整体性的自动化控制。智能化技术的主要控制工作是借助于三种手段实现的,一是模糊控制,二是专家系统控制,三是神经网络控制。运用这三种控制手段,极大提升了自动化控制效率,使远距离的自动化控制成为可能,增强了对电气系统的运行反馈。特别是神经网络控制,能够实现算法的反向学习,在信号处理方面得到了较大应用。
四、结语
智能化工程技术论文篇2
前面已经讲到,智能化技术能够控制和反馈对电气工程中所有设备的数据,与此同时还能够有效根据响应时间、下降时间和鲁棒性变化等参数来对电气工程自动化的控制程度实现自动调节,这样一来就可以节省了重新建立模型的时间,另外还可以在第一时间来处理因客观因素以及预警自动化控制过程中所造成的错误。这样及时的处理和高效的警惕大大降低了风险,节省了很多的人力物力财力的消耗,从而更好的实现了对电气工程自动化系统的有效控制。
2、智能化技术的有效应用
2.1模糊逻辑与控制
一般地说,电气工程的自动化控制系统中都会含有一定数量的模糊控制器,它能很好的代替PID控制器。就目前而言,模糊逻辑的控制主要有M型与S型两种应用类型,但是有一点需要强调的是,这两种控制器都有各自的规则库,又可以叫做ifthem的模糊规则集。其中S型控制器的规则为if。X是G,y是H,则W=f(X,Y),这里所说的G与H指的都是模糊集,下面分别对这两种应用类型进行介绍。M型控制器主要由模糊化、知识库、推理机与反模糊化这四大部分所共同构成,主要用于实现变量的测量、量化、模糊化的目的,其隶属函数的形式也是多种多样的;知识库主要是由语言控制的数据库与规则库两个部分,其开发方式是将专家知识与经历置于控制及应用目标上。值得注意的是,在建模的过程中,一定要使用神经网络的推理机与模糊控制器对其加以操作;推理机同样也是模糊控制器中不可或缺的重要组成部分,它能够很好地模仿人类决策与推理模糊控制行为;反模糊化主要用来量化与反模糊化,它包括的技术种类也比较多,其中应用得最为广泛的当属中间平均技术与最大化的反模糊化这两种了。
2.2优化设计与诊断故障
在过去的很长一段时间里,设计产品通常都是依靠实验或者传统手工检验来完成,通过这种方式所得方案往往不是最优方案。随着计算机技术的蓬勃发展以及在各个领域的广泛应用,越来越多的电气工程产品开始更多的选择使用CAD来进行设计。这样大大减短了产品的开发周期,如果在这个过程中很好地渗透智能化技术,可谓是如虎添翼,使其设计质量与效率得到大大的提升,专家系统的设计就是一个典型案例。不仅如此,智能化技术在优化设计还体现在遗传算法方面。众所周知,遗传算法是当前全世界范围内比较先进的计算法,其最大的优势之处在于计算精度高,因此在电气工程中得到了亲睐,而且在其中也起到了极其重要的作用。除此之外,故障和它的预兆在电气工程中的关系是错综复杂的,具有不确定与非线性的特点,这给我们的判断带来很大的困扰。
3、总结语
智能化工程技术论文篇3
关键词:人工智能技术;教学方法;编程能力
中***分类号:TP3 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2014)16-3865-02
1 概述
2008年11月16日,中国科协成立50周年新闻会在北京召开。在新闻会上,“五个10”系列评选活动,即10位传播科技的优秀人物、10部公众喜爱的科普作品、10个公众关注的科技问题、10个影响中国的科技事件、10项引领未来的科学技术评选结果揭晓。10项引领未来的科学技术是:基因修饰技术;未来家庭机器人;新型电池;人工智能技术;超高速交通工具;干细胞技术;光电信息技术;可服用诊疗芯片;感冒***苗;无线能量传输技术。
人工智能技术学科是计算机科学中涉及研究、设计和应用智能机器的一个分支。指人类的各种脑力劳动或智能行为,诸如判断、推理、证明、判别、感知、理解、通信、设计、思考、规划、学习和问题求解等思维活动,可以用某种智能化的机器来予以人工实现[1]。
通过《人工智能技术》课程的学习,使学生对人工智能技术的发展概况、基本原理和应用领域有深入了解、对主要技术及应用有一定掌握,并对现代人工智能技术发展的方向有所研究。通过人工智能技术课程的学习与研究,启发学生对人工智能技术的兴趣,培养知识创新和技术创新能力,并能将人工智能技术融入到今后所开发的计算机软件之中。
《人工智能技术》是一门众多学科交叉的新兴课程,其涵盖范围广,涉及知识点多,知识更新快,内容抽象,不容易理解,理论性强,而且需要较好的数学基础和较强的逻辑思维能力,这给该课程的讲授带来了一定困难。《人工智能技术》也是一门应用型学科,怎样将理论运用到实践中,使学生将学到的人工智能技术知识和思想运用到自己的实际课题,这也是该课程需要解决的问题之一。
因此,对《人工智能技术》课程教学来说,我们要了解课程的最新信息,把握课程的特点,帮助学生找到好的学习方法,使他们能充分发挥自己的创新思维能力,提高学习兴趣,该文给出了《人工智能技术》课程的教学与实践的探索。
2 教学与实践的探索
2.1 教材和实验教学内容的选取
1) 人工智能技术是整个计算机科学领域发展最快,知识更新最快,最前沿的学科之一。在教材选用方面,我们采用了蔡自兴教授等主编,由高等教育出版社出版的《人工智能基础》这本教材。蔡自兴教授的主要研究领域为人工智能、机器人学和智能控制等。这本教材是作者在美国国家工程院院士、普度大学教授傅京孙先生的指导和鼓励下编写,借鉴了国内外人工智能技术研究领域专家的最新研究成果和学术书籍的长处,该书比较全面地介绍了人工智能技术的基础知识与技术,材料新,易于理解,兼顾基础及应用[2]。
此外,我们还给学生自主学习提供多种类型的学习资料,其中包括参考书目,如:Russel S, Norvig P.等编著的《Artificial Intelligence: A Modern Approach》一书,人工智能技术国内外期刊,如电子学报,计算机学报,人工智能与模式识别,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等人工智能技术会议,使学生能够掌握人工智能技术的更多前沿动态,提高学习兴趣。
2) 配套的实验教学内容。《人工智能技术》是一门理论性和实践性都很强的课程,实践性教学环节对该课程尤为重要。除了完成课本上的作业之外,还注重实验教学,培养学生的创新能力、算法设计能力和编程能力。首先,每个章节设置相应的实验,而实验内容经过严格的考虑,如:五子棋游戏,产生式系统,旅行商问题,传教士和野人问题,BP神经网络实现简单的分类,遗传算法、人工生命程序等,要求学生运用所学章节的知识,***地设计和实现实验内容。实验报告包括简述实验原理及方法,给出程序设计流程***,源程序清单,实验结果及分析等内容,通过这种方式,进一步加强学生的信息获取能力和研究能力。
2.2 教学方法和手段的改革
人工智能技术课程交叉性强,涉及面广,传统的教学方法手段单一,缺少交流,课堂气氛沉闷,激发不起学生的学习兴趣,教学效果不理想。人工智能技术这门课程内容抽象,如何激发学生的学习兴趣是本课程需要解决的主要问题,也是关系教学改革成败的关键。本课程需采用多种方法进行教学,以此来激发学生的学习兴趣。
1) 问题启发式教学。《人工智能技术》这门课程中有很多似是而非、引人入胜的问题,主要是用计算机模拟人类的智能来解决这种问题。在教学中,有目的的提出这些问题,鼓励学生思考,提出自己的想法和解决方案,并进行分析和比较,这样强化学生的主动学习意识,提高学习积极性[3]。
2) 个性化学习和因材施教。学生中存在计算机专业和非计算机专业本科毕业的差别,由于他们每个人的基础不同,有的计算机知识比较匮乏,因此有必要针对每个学生的学习进度,课堂作业和实验报告情况进行及时评估,对学生提出个性化的教学。例如:在实验教学中,要求有能力和兴趣的学生可以做探究性和创新性的附加实验,从而引导学生发挥个性的空间,而对稍微吃力的学生则要求完成基本的实验,更注重基础知识的学习和夯实,这样就能达到因材施教的目的。同时对不同层次的学生进行分析,进一步提出学习建议,并进行有针对性的指导。
3) 多媒体使用和多学科知识的融合。本课程PPT课件***文并茂,提纲挈领,便于学生理解。课堂讲授、板书与PPT手段相结合,注重课程中的关键词用英文表示,并适当指定英文参考书,使学生能够接触国外文献资料,加深对学习内容的理解,获得更宽广的知识。PPT课件运用了大量多媒体技术,如动画、声音、***像,通过动画和视频演示抽象的概念、算法和过程,使人工智能技术中抽象的知识形象化,在课件中融入了文学,历史等其他学科的相关知识,便于学生较好地理解知识难点和重点[4]。
4) 师生互动和课内外答疑。在教学中,改变了传统的老师讲,学生听的教学模式。针对人工智能技术的实用性,适当提问,收集学生学习情况,尽量使用实例进行讲解。设置了实验讲解互动课程,对于实验的讲解,学生可以提出疑问,然后在课堂上展开讨论,学生可以看到问题从提出、分析到解决的整个过程,让学生自己在讨论中总结结论。为了解决教学中存在的疑难问题,还设有课后答疑,使学生能将所有的问题都理解透彻。
5) 理论研究与实践结合。在教学内容的安排上,注重学生的理论研究和动手能力,适当布置一些课程相关的论文和实验编程。通过课程论文,可以培养学生钻研问题的兴趣; 通过查阅科技文献使学生掌握如何查找相关文献的技能,可以培养学生撰写科技论文的能力。通过实验实践,使学生可以更加清楚地了解人工智能技术基本概念和难点,也能了解算法的设计具体运行过程,并对其进行验证,提高了学生的编程能力和和学习兴趣。
6) 考试考核方式改革。本课程的考核考试也是一个值得探讨的问题,本课程应采用多种综合考试方法,注重学生对基础概念、知识和基本的技能的掌握以及理论联系实际的能力。平时作业考核成绩,实验实践教学成绩、提交课程论文成绩,以及最后的期末考试成绩形成一种有效的考试考核方法,促进学生主动学习,提高教学质量。实验的评价指标在于算法设计、编程的准确性和实验结果及分析。课程论文评价指是选题是否严谨科学和具可研究性,论文结构、思路是否严谨,论文内容科学性、正确性,能否提出自己的见解。考查查阅科技文献的能力主要通过是否查找到权威的、最新文献以及撰写是否规范。
2.3 学生学好《人工智能技术》课程的建议
《人工智能技术》是一门理论与实践相结合的应用课程,学生如何学习这么课程,也是我们应该探讨的问题。
学生应该正确看待《人工智能技术》这门科学的发展。人工智能技术孕育于20世纪30、40年代,形成于60、70年代,发展至今,人工智能技术只有短短60多年的历史,它是一门不断发展和完善的崭新学科,还有许多课题处于探索中,理论和技术还远未成熟,我们应该对它有科学的认识。
针对非计算机专业本科毕业的学生,除了课堂听讲之外,还应该课下自学该课程的先修课程,如:数据结构、离散数学等课程。人工智能技术中涉及到大量的数学知识,如:模式识别需要具有较好的概率论,数理统计知识,另外还会用到少量随机过程、模糊数学的一些知识。人工智能技术是一门应用课程,编程语言的掌握必不可少,涉及到SVM算法,粒子群算法,免***算法神经网络,遗传算法等算法,实现这些算法要求学生具有较强的编程能力。
学生应该多读,多查阅资料,特别是国外的期刊文献和重要国际会议论文,多了解人工智能技术最前沿的信息,理论联系实际,加深对基本算法的理解,并将人工智能技术的知识运用到自己所研究的领域,以做到学以致用。
3 结论
人工智能技术在一定程度上代表着信息技术的前沿,该文对《人工智能技术》的课程教学进行了一些探讨,教学与实践效果有了显著提高,但仍然有许多方面还需要我们继续探讨和改进。
参考文献:
[1] 蔡自兴,徐光佑.人工智能技术及其应用[M].北京: 清华大学出版社,2003.
[2] 蔡自兴,肖晓明,蒙祖强,等.树立精品意识搞好人工智能技术课程建设[J].中国大学教学,2004(1):28-29.
智能化工程技术论文篇4
论文关键词:智能电网;电力特色教学模式;电力信息化和智能化
随着智能电网、绿色能源席卷全球,电力行业迎来了蓬勃发展的新时期,电力不但要信息化还要智能化,电力企业将需要大量高水平的既精通信息技术又有电力专业背景的人才,这给电力大学计算机专业人才培养带来机会和挑战。结合电力大学的大电力特色,为培养智能电网急需的高素质复合型人才,开展计算机专业电力特色教学模式的研究和实践具有重要的意义。为了培养智能电网急需的信息人才,需要开展计算机专业的电力特色教学,首先要开设“电力信息化”课程。
一、我国电力信息化现状及智能电网的目标
电力信息化是指计算机、通讯等信息技术在电力工业各个环节应用全过程的统称。我国当今电力信息化现状是实施电力工业生产过程各个环节的信息化,包括电力工业规划、设计、施工、发电生产、输电、变电、配电、用电、电网调度、供电营销、物资及管理等各个环节。由此可见,信息技术是电力信息化的基础,各类电力资源的开发和利用是电力信息化的核心。提高电力企业的经营决策水平和经济效益是电力信息化的宗旨。智能电网将使电力信息化从数字化向智能化发展。智能电网是电力信息化的延续和飞跃。智能电网是飞速发展的信息技术与新能源变革融合在一起的产物。中国的智能电网目标是分三个阶段推进:2009年至2010年为规划试点阶段,重点开展“坚强智能电网”发展规划工作,制定技术和管理标准,开展关键技术研发和设备研制及各环节试点工作;2011年至2015年为全面建设阶段,加快特高压电网和城乡配电网建设,初步形成智能电网运行控制和互动服务体系,关键技术、装备实现重大突破和广泛应用并自主可控;2016年至2020年为引领提升阶段,全面建成统一的“坚强智能电网”,技术和装备全面达到国际先进水平。
通过分析我国电力信息化现状及智能电网的目标可见,各国探索智能电网建设的先行策略是信息技术应用。为实现智能电网的战略目标,电力企业将需要大量高水平的既精通信息技术又懂电力信息化业务的复合型人才,因此,对计算机专业学生开展电力特色教学是非常必要的。
二、电力大学计算机专业电力特色教学模式
面对电力行业信息化飞速发展的形势,特别是智能电网席卷全球,电力大学计算机专业的教学模式在保有原有优势的基础上创建特色,开展以计算机技术为主、电力专业背景为辅的特色教学模式。2010年学校设立了计算机专业电力特色教学模式研究和实践的教改项目,以实现计算机专业的电力特色及工程应用能力的培养。电力特色教学重点要放在计算机技术和电力专业交叉点上,电力特色教学的先行策略是由电力信息化这门课程承担此重任。2010年学校将电力信息化课程列入433门核心课程中。修改后的2008版教学大纲中电力信息化这门课程是计算机专业学生的必修课程,这不但要求电力信息化这门课程的内容不断优化,同时也要求对电力信息化课程的教学进行改革。
电力大学计算机专业电力特色教学模式的后行策略是在电力信息化这门课程改革和研究的基础上进行课程群建设,开设代表计算机技术和电力专业最新技术交叉点的“电力云平台”、“电力物联网技术”等课程,并将“电力信息化”、“电力云平台”及“电力物联网技术”三门课程纳入到一个课程群来建设。可见电力大学亟待探索并建立适合计算机专业的电力特色及工程应用能力的培养模式。
三、电力信息化课程特点与教学现状分析
1.电力信息化课程的特点
电力信息化这门课程具有如下特点:
(1)涉及面广。电力信息化这门课程内容涵盖电力工业生产发电、输电、变电、配电、用电、电网调度等全过程的信息化与智能化。课程内容包括发电企业的信息化与智能化、变电站的信息化与智能化、电力调度中心信息化与智能化、配用电生产管理信息化和智能化、电力信息安全技术及物联网在智能电网中的应用等。
(2)技术先进前沿。电力信息化这门课程内容涵盖当今信息和电力领域的前沿技术、热点技术。如在讲解变电站的信息化与智能化这部分内容时要详细分析电力领域的热点技术iec61850。在讲解电力调度中心信息化与智能化这部分内容时要详细分析信息领域的热点技术soa和电力领域的热点技术cim及其在电力调度的应用。在讲解物联网在智能电网中的应用这部分内容时要详细分析当今信息和电力领域的前沿技术物联网、智能电网及云平台。
(3)与电力行业实际工程紧密结合。在讲解课程的各部分内容时紧密结合实际工程。如在讲解发电企业的信息化与智能化这部分内容时紧密结合发电企业的实际工程,如水电站厂级监控系统、火电站的dcs系统、发电厂?sis系统、发电厂智能管理信息系统等。
(4)多学科的交叉。电力信息化课程是计算机技术、通讯技术、控制技术、电力系统背景知识的融合与交叉。在讲解课程的各部分内容时处处是多学科的交叉,如在水电站厂级监控系统中涉及计算机的网络通讯技术,涉及控制领域的plc技术和现场总线技术,涉及水力发电特性专业背景知识等。
(5)电力信息化课程的教学内容是动态的,是与时俱进的,随着电力信息化和智能化的发展而不断地补充新内容,没有现成的教材。当今世界电力信息化和智能化发展非常迅速,如国家电网公司已经开展广域全景分布式一体化的电网智能调度技术支持系统研制。在讲解电力调度中心信息化与智能化这部分内容时就必须补充这部分新技术。
2.电力信息化课程教学现状分析
(1)没有现成的教材,课程难度大,师资紧缺。从上述分析的电力信息化这门课程的特点可见,要求老师具备丰富的知识储备及电力工程经验。
(2)课程内容与电力实际紧密结合,学生没有现场工程概念,又是多学科的交叉,学生感觉课程难度大且抽象,学习兴趣不足。很多学生很想学好这门课,但他们中只了解信息技术,没有其他学科技术知识的积累。本课程开设在大三的第六学期,很多学生感觉困难后就放弃了,准备考研复习。
四、电力信息化教学改革的思想和方法
电力信息化这门课程是综合应用课程,教学思想和方法的改革是必要的,具体措施如下:
1.组建一支优秀的教学团队
通过引进发掘培养人才,组建一支优秀的教学团队。吸纳不同学科的拥有前沿的信息技术、丰富的电力背景和工程经验的老师进入团队,可以根据老师的特长安排讲解相应的章节。电力信息化这门课程可由若干老师共同完成。由于国内市场几乎没有相关专著和教材,已经组织讲课团队老师撰写并出版电力信息化教材。教材包含当今电力信息化和智能化最新技术并提供老师们的最新研究成果。该团队的老师需要及时了解电力行业的信息化和智能化最新动态的最新技术。除了合作项目途径外,老师要利用一切机会参加合作、进修和交流。通过团队的力量来解决没有现成的教材、课程难度大的问题。
2.补充课程中需要的其他学科知识
鉴于计算机专业学生的知识结构比较单一,在学习电力信息化课程时先为学生补充必需的计算机控制与通讯基础技术知识,包括计算机控制通道接口技术、plc技术、串行通讯技术、现场总线技术及工业以太网技术等。在学习电力信息化的具体相关内容时为学生铺垫必需的电力背景知识和工程背景内容,如讲解水电站厂级监控系统时要先补充水力发电厂相关内容。通过利用一定的学时补充课程中需要的其他学科知识来降低学生课程学习的难度,使学生能快速全面地了解并掌握电力信息化技术。
3.新技术、新理念的引入
由于没有现场工程概念,学生在学习电力信息化课程时会感觉抽象、难以理解,老师有必要与时俱进地将新的技术和理念引入课堂中。例如可以引入当今电力行业流行的先进仿真培训软件,比如三维变电站仿真培训软件,让学生在软件上仿真漫游变电站并模拟各种操作。通过仿真软件让学生模拟接触电力工业现场,建立对电力工业现场的感性认识,提高学生的学习兴趣。
为了加强学生课后巩固教学环节,帮助学生消化和应用所学知识,可以将新的理念引入课堂中。借鉴西方本科教学及我国研究生培养的经验,本课程课后作业巩固环节可以尝试不同于常规计算机专业课程的方法。本课程要求学生在课后查阅大量的文献资料。每章的作业是查阅与本章相关的文献资料并撰写提交小论文,期末每个学生制作ppt文件并开展讨论。
在学生课后巩固教学环节中老师起着重要的引导作用。指导本科学生查阅相关文献资料时,首先要教会学生如何在海量信息中查找到需要的优秀文献,如何充分利用校***书馆提供的优质库资源,然后指导学生如何读文献,如何写小论文。要求学生在每章节后阅读15篇以上相关文献资料并提交小论文。教师要认真批阅学生的小论文,总结学生容易出现的普遍性问题,在下次写小论文时提醒学生注意。
4.实施案例教学
新的电力信息化教学实施方案与国内外电力发展紧密结合,既具有理论性又有很强的实用性。此课程在教学方法上必须将理论与工程案例结合,实施案例教学。案例可以来源于实际经典案例,也可以来源于老师们的最新研究的相关成果。在案例教学的过程中要培养学生如何将工程应用问题转化为计算机问题的能力。如在讲解iec61850和cim技术时,要剖析iec61850和cim是如何利用计算机技术中的面向对象技术来建模的。
智能化工程技术论文篇5
关键词:机电一体化;系统;智能控制;应用
中***分类号:TH-39 文献标识码:A
1 对智能控制系统进行分类
所谓智能控制系统主要是一种多项控制技术,智能控制的正常运行需要仰仗于各类智能控制的子系统,进而构建出集成、混合的控制系统,只有这样,众多的智能技术才能够在智能系统中发挥其应有的作用。当下,各个行业所采取的控制系统主要有以下几个类别:(1)学习控制系统,类似于人类大脑的功能,人类的学习能力是智慧的主要表现形式,而学习控制系统主要通过对结构进行认知、辨别以及调整以后,利用对数据的处理及对信号的循环输入以保障其良好的运行效果,该系统还能结合一些基本信息自动地进行控制。(2)分级控制系统,该系统采取分级递进的智能模式,主要利用自组织控制、自适应控制等条件。再改控制系统中主要表现了三个级别,即:协调级别、组织级别以及执行级别,而对于每个级别来说,他们都具备该级别独有的作用。(3)专家控制系统,这种智能系统主要是将技能、知识、经验等因素进行有机的融合,并将这些因素整合到计算机系统当中,系统会根据相应的程序指令进行相应的操作。在该系统中,包括了众多的理论内容,这些理论内容都为智能系统在对实际问题进行处理时提供了一定的帮助,让处理后得出的结果具备较高的性能。(4)神经网络系统。当前,人工神经网络控制系统仍旧是运用最多的系统,该种智能系统的网络结构主要借鉴了人工神经元、人工细胞的相关技术,智能控制和模仿真人是该系统的主要功能。
2 将智能控制运用到有关机床
机电一体化是当今工业中的一项重要技术,智能化则是当今科技的主要发展趋势,在机电一体化当中发挥着巨大的作用,智能控制的主要表现形式之一就是数控机床与机器人的智能化。
对于数控机床来说,衡量机电一体化技术的重要指标便是精度。在陈旧的数控机床设备中,由于没有对智能技术进行过多的融合,进而导致产品加工不理想以及机床的精度不达标,智能数控系统中运用了许多RISC芯片以及多CPU控制系统,这些芯片以及系统将大幅度提高机床的精度。
在数控系统最初设计的过程中,大多数运用到的设计方法是模块化设计,其具有较为良好的裁剪性能,而且功能所设计的方面非常之广,针对各类不同的机电一体化生产基本上都能够达到要求,而在群孔系统的效果控制中,对于相同或者类似的群孔系统可以对各种操作流程进行参照,进而保证系统调整符合相关要求。
系统的操作程序是正常运行的重要指令,根据所需要加工产品的精度和尺寸对操作程序进行编程,才能够让产品加工以后达到预期的智能效果,从前,产品加工都是在普通车场进行,操作流程则需要依靠人工进行控制,所以要求操作工人具有较高的技术水平,而在当今的数控车床中,我们只需要依据相关的程序,对机器进行调试之后就可以进行加工工作,这恰恰是智能化的重要表现。
3 在设备装置中的智能元件
将智能控制运用到机电一体化系统中,不仅可以促进系统控制形式的调整以及转变,更加可以保障系统实现自动控制,机电一体化的典型设备就是数控机床,数控机床在元件的控制上更加能够反映出其发挥的具体作用。
数控机床中最基本的装置就是平面显示器,它的主要作用是显示相关的程序指令,进而让机床的操作人员对机床的运行状态更加深入的了解,在机床改造技术更新换代的同时,智能元件的种类也在不断翻新变化,近些年来出现的FPD平板显示技术具有能耗低、重量轻、显示大等诸多优势,完全可以应对最基本的智能操作。
而硬件模块则是保障数控机床达到指标的主要装置,生产商采用相关的智能技术,加之融合相关的智能元件创造出了良好的模块结构,譬如存储器、CPU、PLC、位置私服等,在具体的操作过程中进行了对模块形式的删减,建立了不同性能的模块。
在数控机床进行加工时,利用动态监控系统,完全可以将各种不同的现代化技术进行融合,这其中包括网络技术、计算机技术、多媒体技术、模拟技术等。有的时候甚至可以将一些经常用的控制装置改造成具有严密制造过程的控制体系,进而推进智能化进程。而网络技术是当今智能控制中应用最广的一项技术,它可以通过机床联网的形式利用计算机进行编制、输入、调节程序、执行命令等工作,进而实现无人操作的智能化控制。而网络装置主要包括的是数据线以及计算机,只要具备这两样装置,就可以完全将数据准确地显示在机床面板上。
4 智能控制的主要特点
智能控制是多领域的交叉学科,从最初的“二元论”到后来的“三元论”发展至今,已经成为“四元论”,智能控制已经得到了长足的发展,我们有理由认为,智能控制理论的根基是自动控制理论、信息论、运筹学以及人工智能的交叉。其具有相对完善的理论基础。
相比于传统理论,我们可以认为智能控制对对于传统理论的延伸和发展,也可以说传统理论是智能控制所包括的一部分,是智能控制的最初形式。智能控制具有分级、开放、分布的结构特点,具备很强的信息处理能力。智能控制追求的是对系统的全面优化。而智能控制的主要任务和所针对的对象具有不确定性,传统的控制方法在通常情况下仅仅适用于单一任务和精确的数学模型。而只能控制系统的重点在于对数学模型符号、环境以及描述的识别,在数据库的设计上,它与传统控制常用到的运动学方程、函数等数学描述方法有着本质上的差别。只能控制具有混合控制的基本特点,该系统能以数学广义模型来表述混合的控制过程,采用定性决策以及定量控制结合的控制方式。
智能控制系统对于传统控制理论并不加以排斥,智能控制当中往往包含常规控制,而智能控制同样经常利用常规控制的基本方法来对低端的控制问题加以解决,并对常规的控制方法力***扩充,而且智能控制系统具备非常强的学习功能、组织功能以及适应功能,能够克服环境所具有的不确定性以及复杂性,最终实现有效控制。
结语
现如今,智能控制已经成为机电一体化系统中被应用最多的控制方法,智能控制以其独有的高水平、高效率、高性能的控制优势对传统的控制方法造成了猛烈的冲击,并大有取代之势,文章中提到的数控机床仅仅是机电一体化技术中的一个典型代表,在现代工业生产生活中,智能控制在机电一体化系统当中的运用还有诸多方面,人们发现,智能控制的控制效能具有非常明显的优势,其优越性也越来越多地得到了人们的认可。
参考文献
智能化工程技术论文篇6
关键词:智能化;电气工程;控制模型
在建筑工程的施工过程中,我们发现电力工程越来越重要,所占的比重不断上涨,得益于日益发展的社会以及科技的不断创新,电气工程智能化的出现更是对电气工程中有着重大意义。不仅完善了电气工程在早期自动化技术控制中所存在的缺陷,更是推动了电气工程的发展。智能化技术就是一种通过计算机技术把人工智能的一些理论程序进行实现,虽然目前智能化电气工程还在起步阶段,但是有很大的发展空间。
一、智能化技术运用的理论基础
智能化技术的综合性比较强,理论基础包含了语言学、生物学、控制学、医学以及信息学等多方面的学科知识。智能化技术的提出主要作用是希望通过机器代替人工可以***完成一些高危险,高难度的工作。智能化技术的在电气工程方面的研究主要包括信息收集与处理、电子电气技术等。通过大量的实验证明,智能化技术在电气工程方面的应运,有着显著的效果。不仅提高了电气工程的施工效率,另一方面减轻了工作人员的任务重量,提高了电气工程的施工质量,有效的节省了一部分劳动力的支出,最重要的是无人控制化的特点大大的保障了人们的生命财产安全。
二、智能化技术运用中的优势
(一)不需建立控制模型
在以往传统的自动化控制时,往往由于被控制对象比较复杂无法进行具体的准确的控制把握,这样就会出现被控制对象模型的设计无法预测,无法估量。如果有一部分数据参数的发生变动,不能很好的掌控到它,那么设计出来的模型与实际不相符发生偏差,导致工作效率降低。而智能化控制不需要进行模型设计,避免了在源头上发生那些不可估量与预测的客观因素,这样便使智能化在精密程度上有很大的提升。
(二)方便控制调整电气系统
智能化控制与传统自动化控制在调整控制方面的优势是,智能化控制只要根据相关数据的变化而自行进行调整,无需工作人员在场,进行手动调整控制,这样就实现了电气工程无人控制的目标,也就是说智能化控制更加适合电气工程的实际工作,不仅提升了电气工程的工作效率,并对工作的质量有一个很好的保证还不需要员工操作。
(三)智能化控制有很强的一致性
智能化控制的一致性主要表现为它在不同数据的处理问题上,即使是并不熟悉的数据也会有一个比较高的估计,实现了电气工程自动化上的相关要求。被控制对象的不同会导致控制的效果不一样,虽然在一些被控对象由于数据变动并没有及时的进行智能化控制,但是它的控制效果仍然不会太差,但是这并不是非常绝对的。所以说我们在智能化系统设计的时候,一定要根据不同的被控对象进行合理具体的进行分析,对于智能控制发生改变的要求进行非常严格的审查,如果在智能控制中仍然发生问题,使用效果没有达到预期效果,先不要否认智能化技术,要及时对被控对象进行全面的排查再确定。
三、智能化技术在电气工程中的具体应用
(一)智能控制
在传统的电气工程自动化技术中加入智能控制,就可以实现电气工程的自动化、远程化、高效化以及无人化,智能化的发展就会有一个很大的发展空间,通过智能化技术在电气工程的应用我们可以肯定智能化技术的效果与成绩是非常良好的,使智能化技术在以后的其他领域方面的发展应用奠定基础。
(二)优化设计
在电气工程自动化的控制过程之中,会接触到关于电气设备的设计过程,往往电气设备的设计是非常复杂的,不仅对设计人员的专业知识要求过硬以外(其中包括对电力、磁力、电路等学科知识的掌握),还要有丰富的工作经验。传统的电气设备设计是通过经验与实践相结合的方式进行设计,这样的设计方案达标率是非常低的,并且几乎无法进行修改:而现在的电气设备的设计是通过CAD技术以及一些计算机的辅助软件来实现的,无论成功与否在设计中与传统设计相比节省了不少的人力与时间,设计出来的电气设备的不管是使用性能还是质量都要好很多。遗传算法便是智能化技术具体应用的一种体现,遗传算法具有很强的先进性和实用性。遗传算法的使用在设计优化上有很深远的意义。
(三)故障诊断
电气工程的系统在运作时,不可能不发生事故,为了避免事故的发生,在事故发生前必然会出现一些是事故发生有关的征兆,利用智能化技术我们可以对电气系统进行准确、全面的检测判断。在智能化技术在变压器故障的应用中,首先根据变压器中所发生渗漏地点的渗漏油的分解气体进行具体分析,及时的发现事故发生的大致范围,然后一个个进行排除逐渐的缩小范围最后找到具体事故发生的位置进行及时的维修。这种做法一方面避免了事故的发生损害其他电气设备另一方面加快了对事故的分析与解决速度。电气智能化在故障诊断上有着重要意义。
四、结语
智能化技术在各个领域都有着各自的应用与发展,但在电气工程这一领域有着深远的影响,人工智能理论的发展是智能化技术发展的前提,所以一定要搞清楚人工智能的理论,一旦理论发生错误,那么智能化技术的实践就会发生问题,所以在电气工程的工作过程中一定要积累并总结经验,促进人工智能理论的发展,进一步推动智能化技术的进步。
参考文献:
[1]莫家宁.智能化技术在电气工程自动化控制中的应用探讨[J].机电信息,2013(06):102-103.
智能化工程技术论文篇7
关键词:机电一体化 智能制造 制造企业
机电一体化又称机械电子学(Mechatronics,由英文机械学Mechanics的前半部分与电子学Electronics的后半部分组合而成)。随着计算机技术的迅猛发展和广泛应用,机电一体化技术获得前所未有的发展。现在的机电一体化技术,是机械和微电子技术紧密集合的一门技术,它的发展使冷冰冰的机器有了人性化和智能化。如今的现代化企业已经进入了崭新的智能制造时代。
一、智能制造的概念
智能制造应当包含智能制造技术(IMT)和智能制造系统(IMS)。因本文不涉及智能制造技术本身,只侧重于论述制造模式,所以重点讨论智能制造系统。智能制造技术是指利用计算机模拟制造专家的分析、判断、推理、构思和决策等智能活动,并将这些智能活动与智能机器有机地融合起来,将其贯穿应用于整个制造企业的各个子系统,以实现整个制造企业经营运作的高度柔性化和集成化,从而取代或延伸制造环境中专家的部分脑力劳动,并对制造业专家的智能信息进行收集、存储、完善、共享、继承和发展的一种极大地提高生产效率的先进制造技术。智能制造系统是指基于IMT,利用计算机综合应用人工智能技术、智能制造机器、技术、材料技术、现代管理技术、制造技术、信息技术、自动化技术、并行工程、生命科学和系统工程理论与方法,在国际标准化和互换性的基础上,使整个企业制造系统中的各个子系统分别智能化,并使制造系统形成由网络集成的、高度自动化的一种制造系统。
IMS是智能技术集成应用的环境,也是智能制造模式展现的载体。IMS理念建立在自组织、分布自治和社会生态学机制上,目的是通过设备柔性和计算机人工智能控制,自动地完成设计、加工、控制管理过程,旨在解决适应高度变化的环境制造的有效性。由于智能制造模式突出了知识在制造活动中的价值地位,而知识经济又是继工业经济后的主体经济形式,所以智能制造就成为影响未来经济发展过程的制造业的重要生产模式。
二、智能制造系统的特点
IMS具有以下几个特征:
一是自组织能力,二是自律能力,三是自学习和自维护能力,四是整个制造系统的智能集成,五是人机一体化智能系统,六是虚拟现实。
综上所述,可以看出IMS作为一种模式,它是集自动化、柔性化、集成化和智能化于一身,并不断向纵深发展的先进制造系统。
三、智能制造的支撑技术
人工智能技术;
并行工程;
虚拟制造技术;
信息网络技术。
四、智能制造主要研究内容及目标
1.智能制造主要研究内容
(1)智能制造理论和系统设计技术;
(2)智能制造单元技术的集成;
(3)智能机器的设计。
2.智能制造主要研究目标
(1)整个制造过程的全面智能化,在实际制造系统中,以机器智能取代人的部分脑力劳动作为主要目标,强调整个企业生产经营过程大范围的自组织能力。
(2)信息和制造智能的集成与共享,强调智能型的集成自动化。
五、智能制造的发展简况
1.国外发展简况
自20世纪80年代美国提出IMS概念以来,IMS一直受到众多国家的重视和关注。日本、美国、加拿大、澳大利亚、瑞士和欧洲自由贸易协定国在1991年1月联合开展了由日本首先于1990年4月提出的为期10年的IMS国际合作计划。
2.国内发展简况
我国20世纪80年代末也将“智能模拟”列入国家科技发展规划的主要课题,已在专家系统、模式识别、机器人方面取得了一批成果。1993年,中国国家自然科学基金委员会重点项目“智能制造技术基础的研究”获准设立,1994年开始实施,由华中理工大学、南京航空航天大学、西安交通大学和清华大学联合承担。研究内容为IMS基础理论、智能化单元技术、智能机器等。至今,已取得了不少可喜的研究成果。
综上所述,可以看出IMS是一种集自动化、柔性化、集成化和智能化于一身的制造模式,具有不断向纵深发展的高技术和高水平的先进制造系统,同时也是需要投入巨大科研力量去突破一个个技术难点的先进制造系统。目前研究的重点为虚拟企业、分布式智能系统、并行工程和基于的IMS。同时也应看到,这是一个人机一体化智能系统,只要努力追求人的智能和机器智能的有效结合,这样的系统就有可能实现。当然,这种实现是一个从初级到高级的发展过程。
智能化工程技术论文篇8
关键词:建筑;电气工程;智能化;技术应用
最近几年,由于我国经济发展速度不断加快,促使建筑工程数量急剧增多,建筑工程引进科学技术,获得了极大的进步,并且在整体建筑施工工程当中也占据了重要的位置,成为主要内容之一。智能化技术实际上是一项计算机应用技术,也是有关计算机技术和准确传感技术的结合使用。在建筑电气工程当中应用智能化技术,是科技引进建筑的良好成果。应该将智能化技术广泛的引用到建筑电气工程当中,给完成建筑行业智能化目标方面作出巨大的贡献。因此,下面将进一步研究建筑电气工程的智能化技术应用。
一、建筑电气工程概述
(一)智能化技术应用
当前智能化技术在多个领域当中获得了十分广泛的应用,例如GPS定位和计算机以及精密传感等技术。虽然经济全球化导致市场竞争更加激烈,但是智能化技术产品始终拥有顽强的生命力,有着良好的市场发展前景。智能化的优势重点体现在下列几个方面:智能化技术能够很大程度上加强稳定性,同时减少了成本。在针对诊断一些故障的时候获得了实践应用,确保危险场地的项目或者是关键施工项目能够正常的实施,在某种程度上提升了施工的质量和效率,并且减少了人工工作量,优化了工作者工作的环境。将智能化技术应用到电气工程中,能够加强其总体性能及可靠程度,高效解决铣刨固定功率运转速度和工作阻力保护掌控等问题,能够满足多种工程状况下对于铣刨深度方面提出的要求,能够自适应调整平整度和坡度,确保高质量的铣刨路面,能够自动掌控发动设备。在电气工程中应用智能化技术,重点表现在行走掌控系统,问题判断和电子平衡系统等多个方面。在应用数字化技术,由于微电子和计算机技术不断加快发展的脚步,以及成本的减少,数字掌控系统在当前电气工程当中获得了十分广泛的引用。因为微处理设备或者是单片机掌控系统在当前工程机械当中应用越来越广泛,因此让其变成了施工质量的基础保障。国外已经成功研制出了给予微处理设备的数字式自动调均系统掌控设备,同时将其运用到有关产品当中,获得了十分理想的成果。通过使用数字化自动调均系统,既能够加强系统掌控的精确程度,同时还能够强化系统整体技术性能。
(二)理论基础
目前社会智能化技术普及程度越来越高,很多行业均接受了智能化技术,促使其应用更加广泛。智能化技术是一种对可以使用到拓展和延伸,还有对于人类行为进行模仿的智能的技术和理论,还有方法这些进行探索和研发的科学技术。电气工程是当前人类生产生活当中的核心活动,而智能化技术属于计算机技术的尖端分支,之间应用其中。实践表明,智能化技术运用到电气工程自动化操作控制当中,达到了良好的成效。通过使用智能化技术,既能够提升电气自动化掌控流程的效率,同时还能够减少花费的成本,缓解了有关工作者的压力,实现了对于人力资源科学配置。智能化技术属于全新的技术科学之一,其是计算机科学的主要分支。电气工程自动化当中使用智能技术提升了总体劳动配置流程,很大程度上分减了工作量,并且提升了工作效率。通过广泛的使用智能化技术,能够使我国价格不高的劳动力输出获取较多的经济收益。智能系统和人类分辨及处理功能相差不多,可以从根本上强化生产力,进而加快经济发展的速度。
二、建筑电气智能设计必要性
由于能源耗费量持续增多,能源越来越少,针对这样的背景环境,促使节能变成了目前社会发展中的首要任务。建筑在能源消耗当中占据的比重极大,建筑电气节能是目前节能工作当中的关键内容。虽然电气节能贯穿在电气总体生命周期当中,但是在每一个时期设计时属于节能的关键点,对于总体节能起到决定性的作用。因此,在建筑电气节能方面,一定要将设计当作切入点,确保资源能够科学的使用,最大限度应用目前先进的节能产品,保证达到良好的节能效果。经济发展和能源二者属于相互推动和限制的关系,经济发展需要将消耗能源当作基础,而只有科学的使用和节省能源,才可以保证能源可持续发展,进而加快经济发展的速度。若毫无限制的浪费和消耗能源,那么十分有可能造成能源消耗殆尽,进而阻碍紧急发展。所以,智能能源成为了目前我国经济发展的核心问题,而加快建筑电气智能化设计有着十分重要的意义。经过在建筑电气工程当中使用智能化技术,可以达到对于建筑当中现场掌控设备,包含电和中央空调,还有电梯这些系统的动态监督及掌控,实现资源科学分配和设备的科学运用。经过设计电气智能设备,能够减少能源的消耗,让目前电力紧张这一情况得到缓解,既可以推动经济发展,同时还可以制造良好的经济收益。电气智能必须要完全贯穿到建筑电气项目的整个流程当中,并且还要在施工的过程中采取有效科学的设备,达到节能能源的目的。还拥有理想的生态效果,不仅能够对于环境进行保护,并且还能够加快科技发展的速度,可以说是一举多得。
三、建筑电气工程智能化技术应用存在的问题
(一)智能化水平不高
由于我国建筑业发展速度不断加快,促使我国建筑电气工程智能化技术获得极大的进步。但是,我国整体建筑电气工程智能化水平和发达国家相比依然较低,很多电气智能化均处于理论层面,在具体应用中的经验不是十分丰富,怎样把电气工程智能化理论和实践巧妙的结合在一起,还需要深入的研究讨论。
(二)智能化应用领域不广阔
针对我国当前建筑电气工程中智能化技术应用,还没有达到全面的发展,仅仅在一部分领域应用。比如,电动和发动设备等这些领域达到了智能化。而在别的生活化的领域当中,普及程度较差,因此,我国建筑工程智能化技术应用还处于初期,引用领域不够广阔,在未来的发展当中还需要进一步的完善。
(三)智能化创新性不足
任何一项新的技术想要发展都必须要进行创新,只有进行创新才能够获得发展。我国电气工程智能化理论这个领域的探索和实践相比,较为完善。但是智能化技术创新性不足,将会导致实践的过程中产生一系列的问题,在之后应用智能化技术的时候,必须要重视创新发展。
四、建筑电气工程中智能化技术的具体应用
(一)科学选用变压设备
选用科学的变压设备种类是高层建筑达到电气节省能源目的重点,变压设备在常规工作状态下,会因为里面交变电磁力线在里面铁心叠片地方产生磁滞和涡流情况,造成空载损耗,也就是铁损。由于材料物理学发展速度不断加快,非晶态磁性节能材料属于全新的节能材料,在变压设备铁心材料中大量的应用,进而制造出专用节能变压设备。在工程当中使用频率较高的就是S11和S13这两种型号的变压设备,是对于之前变压设备构造完善之后制造出来的产品,经过调整之前的叠片式铁心构造,能够降低设备铁心当中的磁阻,很大程度上减少了空载电流,能够提升变压设备功率因数,减少工程区供配电系统的整体线损,提升了系统供电质量,从根本上减少了空载损耗,进而在根源上解决耗能过大的问题。想要让变压设备常规工作状态下,负载量能够处于最好的工作状况条件值,需要在变压设备负载率设计过程中思考其铜耗问题,变压设备铜耗和负载率平方二者是正比的关系。例如,在变压设备负荷率大概0.49的情况下,它的整体效率最好,线损最低,但是依然没有降低其内部铁损,实际上就是单纯的由负荷率调整变压设备线损,无法真正的达到节能的目的。在0.49负荷率情况下,不仅会提升总体系统的变压设备及多种配电开关容量,造成投入成本增多,并且,设备使用管理和检修维护这些费用也会提高,也就是单纯的由低负荷率情况选择配电变压设备,不仅无法取得理想的效果,并且也会导致成本增多。整体思考上面全部因素之后,在设计的过程中,要思考供配电系统末期容量扩充的要求,应该事先留出适合的容量,要求便也设备负荷率保持适中。工程设计的时候,一般比较适合选择80%左右的负荷率。
(二)建筑用电智能化
施工现场的工作者应该使用分项施工的方式,最大限度思考电气负荷情况,同时制定出有效的智能方法。依照智能减排这个主要施工思路,开展施工,加强和工作人员之间的沟通,针对不一样的工程和负荷特点,依次分析比较电气智能技术。在当中选取出最佳设计方案,并且,使用先进的技术手段,尽可能让经济和社会效益实现最大化。另外,建筑管理者,要严格管理电气施工设计工作,将设计方案交到有关部门严格的审查。选择适合的变压设备,进而满足电力负荷改变需求,减少不必要的能耗。
五、结束语
通过本文对建筑电气工程智能化技术应用的进一步阐述,使我们了解到在建筑电气工程中使用智能化技术,在保证工程质量的基础上,不仅能够减少能源损,缓解人工工作压力,并且还能够在根本上提升工作的效率。因此,希望通过本文的阐述,能够给建筑电气工程智能化技术应用方面提供一定的参考和帮助,进而推动经济发展。
参考文献:
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[4]段鹏.试论电气工程及其自动化智能化技术在建筑电气中的应用[J].门窗,2016,09:202.
智能化工程技术论文篇9
【关键词】智能技术 电气自动化 控制系统
计算机科学技术的一个重要分支是智能技术,智能技术的实现是依托计算机系统,通过模拟人工智能,促使机器做出智能化反应。目前,智能技术在电气自动化控制系统中已经得到广泛使用,有效解决了传统技术难以解决的难题,电气自动化控制系统的安全性和稳定性有了极大提高。鉴于此,要在未来发展过程中积极推行智能技术,加大在电气自动化系统中的运用力度,加快我国电气行业的发展进程。
1 智能技术运用效益的评价
智能技术功能的有效发挥可以帮助人们完成远程监控,对电气自动化控制系统实现***监测。将智能技术应用于电气自动化控制系统中,自动化体系建设资金投入大大降低,运营效率也会显著提高,并且可以接受并且完成更多不同的任务,目前,已经得到各行业的实践认可。智能技术在电气自动化系统中的应用水平,受到计算机技术的直接影响,原因在于自动化系统主要依赖智能技术完成生产过程和电气运行的***监测。工业生产过程中如果生产问题能够被及时发现,并且提交给管理部门,这样可以从根本上帮助企业消除安全隐患,避免不必要的经济损失,进而提升企业经营效益。由此可见,智能技术应用于电气自动化控制系统中可以促进企业健康稳定发展。
2 电气自动化控制系统设计
2.1 架构设计
在电气设计的角度分析,电气自动化控制系统的设计较为复杂,需要涉及多个学科和领域的知识,这就要求程序员在掌握过硬专业技术能力的同时,还要扎实掌握专业的电气知识,设计人员工作过程中要经常与编程人员共同深入实践进行操作实验,熟练掌握操作过程,分析操作要点,预防操作不当,并且针对易引起操作不当的部分予以改进。对于电气编程,编程人员首先要学习计算机理论,掌握专业的计算机语言,才能够编写出科学的智能化控制程序。电气自动化控制系统与控制程序息息相关,自动控制可以大大减少人工控制时间,充分利用智能技术更是可以提高电气设备运行的稳定性。系统流程如***1所示。
2.2 功能设计及应用
电气自动化系统的智能数据采集技术,让人们告别了人工数据控制,数据的采集可以方便利用终端设备和控制平台实现,并且第一时间记录下采集的数据,输入到自动化设备中执行动作,自动化控制效率得到了大大提高。
电气自动化控制系统中智能监控技术和预警技术是核心技术,由于电气设备运行过程中不需要人工巡查,智能技术则成为电气设备运行期间的唯一安全保障。电气自动化设备借助于智能监控技术能够实现自动预警,确保设备始终处于安全稳定运行状态,避免发生重大安全事故。
电气自动化控制系统应用的另外一项重要技术是智能故障录波技术,电气设备运行过程中可以对设备故障录波和记录,并且能够智能捕捉波形,提高了电气自动化控制系统运行科学性,省去了繁琐的人工故障记录,提高了维护效率。
3 总结
综上所述,电气自动化系统中应用智能技术,有效提高自动化设备运行的安全性和稳定性。本文针对当前智能技术进行评价分析,然后以工业电气为研究对象,对电气自动化控制系统架构及功能应用进行分析,试***为之提供行之有效的可行性建议。实践证明,随着科学技术的进一步发展,更多新型的技术将会应用到电气自动化控制系统中,电气自动化控制系统将会向着更好的方向发展。
参考文献
[1]徐典友.浅析人工智能在电气自动化中的运用[J].信息通信,2015(01).
[2]王海杰.论工业生产中电气自动化重要作用及趋势展望[J].科技展望,2015(03).
[3]任铭.电气自动化控制中的人工智能技术研究[J].中国科技投资,2013(11).
[4]潘正昊.气工程及其自动化技术下的电力系统自动化发展分析[J].科技创新与应用,2017(10).
[5]徐建俊.基于“双证融通”的高职人才培养课程新体系的构建――电气自动化技术专业[A].第6届全国高等学校电气工程及其自动化专业教学改革研讨会论文集(上册)[C].2009.
作者简介
马逸然(1996-),山东省济南市人。大学本科学历。山东科技大学。研究方向为电气工程及其自动化。
智能化工程技术论文篇10
关键词:人工智能;教学;教材
人工智能的发展经历了漫长的历程。特别是20世纪30年代和40年代,智能界发现了数理逻辑和关于计算的新思想。1956年夏季,人类历史上第一次人工智能研讨会在美国的达特茅斯(Dartmouth)大学举行,标志着人工智能学科的诞生。多年来,机器学习、计算智能、人工神经网络等和行为主义的研究深入开展,形成高潮。同时,不同人工智能学派间的争论也非常热烈,这些都推动人工智能研究的进一步发展[1]。人工智能技术已经可以担当信息化和信息社会建设所赋予的重任。我国已有数以万计的科技人员和大学师生从事不同层次的人工智能的研究与学习,人工智能已成为一个受到广泛重视并有着广阔应用潜能的庞大交叉的前沿学科[2]。
人工智能与计算机领域的其他方向有一个比较显著的特点,即以符号处理为主,而其他方向是以数值计算为主。从理论上说,人工智能领域担负着一个极富挑战的任务――揭示智能的本质,从应用上说,人工智能的目标是开发更有用的计算机程序[3]。人工智能课程是智能科学与技术专业的重要基础课程,介绍人工智能的基本理论、方法和技术,为以后高级课程的学习、在人工智能领域的进一步研究和开发工作,奠定良好的基础。
本文以首都师范大学开设的人工智能原理精品课程的教学实践为基础,介绍我们针对不同专业、不同层次学生所开设的相关系列课程。
1课程知识点
人工智能是由脑科学、认知科学、逻辑学、信息科学技术等多学交叉所形成的一个新兴边缘学科。目前,国内外对人工智能的研究存在着狭义和广义两种观点。狭义人工智能通常是指以符号智能为主体的传统人工智能概念。广义人工智能通常是指包含自然智能、符号智能、计算智能、集成智能和分布智能等在内的智能科学技术概念。本课程主要基于广义人工智能的概念,从原理、方法、技术、系统和应用等不同方面,对人工智能进行科学的探讨。人工智能的主要特点是注重知识和推理,强调启发式和不确定性,提倡多学派融合和多技术综合。同时,它又是一个开拓性领域,其新思想和新技术层出不穷,因此,应鼓励学生的创新和实践。这门课程的主要内容包括:人工智能基础、知识表示、确定性推理和搜索、计算智能和不确定性人工智能、机器学习与自然语言理解、分布智能和专家系统等。其主要知识点有:
1) 了解人工智能发展简史、研究目标;了解人工智能的研究方向;理解人工智能的定义、人工智能成功的标志。重点是掌握物理符号系统假设、***灵测试和启发式等概念。
2) 知识表示和推理。要求了解和掌握时间和空间的表示、事件和行动的表示技术;了解和掌握概率推理、Bayes定理方法;了解和掌握谓词演算和归结定理证明。
3) 搜索和优化方法。这部分内容主要介绍启发式搜索策略(A,A*算法)、局部搜索策略(盲人爬山,模拟退火,遗传搜索);了解和掌握博弈方法(min-max搜索, ― 剪枝)。
4) 机器学习。主要讨论机器学习的基本该概念和一些非连接主义的机器学习方法。
5) 神经网络。主要讨论基于神经网络的连接学习机制。
6) 专家系统。专家系统是人工智能应用研究的一个重要领域。它实现了人工智能从理论研究走向实际应用,从一般思维方法探讨转入专门知识运用的重大突破。这部分内容主要是让学生了解专家系统的构成、分类和相关开发工具。
2系列课程设置
2.1两个系列五门课程
为了适应人工智能技术日益广泛的需要,国内外高校普遍开设了人工智能方面的课程。本科阶段开设人工智能课程,主要是为了让学生对人工智能的发展、原理和应用领域有初步了解,启发学生对智能学科的兴趣;而研究生阶段的学习则是要求学生能够掌握人工智能的基本技术和前沿研究内容。为此,针对不同层次、不同专业的教学对象,我校分别开设了两个层次的五门相关课程。从2003年开始为第一届智能科学与技术专业本科生开设了人工智能原理课程。该课程由54学时的课堂讲授和18学时的实验教学组成,是智能科学与技术专业的必修课程和核心课程之一。
从2009年开始,我们又将人工智能课程中的实验教学部分***出来,安排36个机时,单独作为一门1个学分的人工智能实验课。该实验课也是智能科学与技术专业的必修课程和核心课程之一,目前已完整地开设了两届,受到了学生的欢迎与好评。
同时,我院软件工程专业、信息工程专业、电子信息工程专业及计算机科学与技术专业等信息类专业开设了人工智能概论选修课程,进行36学时的课堂教学,也已经成为这些专业本科生的一门重要的技术基础课程。
2010年我们又面向包括人文社科等全校所有专业开设了人工智能导论这一校公选课(36学时),其目的是使学生了解人工智能的基本概念、原理以及智能技术在不同领域的成功应用,具有一定的科普意义。
在研究生教育中,我们又针对研究生的特点,开设了高级人工智能课程,对研究生进行更深层的理论讲授和前沿研究课题的介绍。
由于人工智能是交叉学科,涉及面广、内容抽象、不易理解,学生往往有曲高和寡、望而生畏的感觉,加之不同专业、不同层次的学生对智能技术的要求有所差别,因此,为了更好地实现差别化教学的目标,提高该课程的教学质量,我们根据已有人工智能课程在教学与实践方面的经验,针对不同教学对象,提供不同的教学深度、教学内容、教学方法和考核方式,力争使智能科学惠及更多的学生。
2.2优选教材与教学内容
在教材选用方面,我们主要采用了首都师范大学王万森教授主编的教材《人工智能原理及其应用》。该教材同时为普通高等教育“十一五”部级规划教材和北京市精品教材,反映了人工智能研究和学科的最新发展,是王万森教授多年的教学与科研经验的结晶。由于广受好评,2007年出版了第2版,该书前后两版目前已印刷了16次,印量5.6万册,已成为国内多所大学的人工智能课程教材和教学参考书。此外,我们还为学生提供N. J. Nilsson的《Artificial Intelligence:A New Synthesis》、蔡自兴教授的《人工智能及其应用》、李德毅教授的《不确定性人工智能》及马少平教授的《人工智能》等教学参考书。
作为课程建设一个重要组成部分,我们十分重视教材建设。除上述王万森教授主编的《人工智能原理》教材外,另一本侧重基础与应用的《人工智能基础及应用》教材正在人民邮电出版社的编辑出版中;还有一本在人工智能实验课基础上,包括教学指导、习题解析和实验指导等内容的北京市精品教材立项,《人工智能习题解析、学习与实践指导》也即将交稿,由电子工业出版社出版。
在人工智能课程教学过程中,针对智能科学与技术专业的学生,我们不仅进行理论讲授,同时还利用人工智能实验课,开展了36个机时的相关实验教学,学生在学习人工智能理论的同时,还能够得到智能软件开发方面的实验训练。该实验课设立了5个基本实验和3个综合实验。其中,5个基本实验分别是:实验1,基于规则的简单动物识别系统;实验2,基于极大极小算法的一字棋游戏;实验3,简单的遗传优化;实验4,简单的可信度推理;实验5,简单的单层感知器学习。对每个基本实验,在给定实验程序框架的前提下,安排了5个实验机时。3个综合实验分别是:实验1,双机对弈五子棋游戏;实验2,基于BP网络的预测与评价系统;实验3,基于Web的不确性推理专家系统。对综合实验,要求每个学生选作其中的一个,安排10个实验机时。人工智能实验课程的设立,强化了学生的知识,激发了学生的学习兴趣,促进了学生对学习内容的理解,提高了学生对智能技术的简单应用能力。为后续课程如智能机器人、智能游戏及智能管理等课程奠定了坚实的基础。
对于非智能科学与技术专业的学生,我们则开展更为灵活多样的教学形式,如展开师生间的讨论,让学生看到问题从提出、分析到解决的全过程。让学生自己去查阅资料,发现智能技术与他们所学专业的关系或在其中的应用。让学生进行课程讲演与展示,如“地理学”专业的学生就讲解了智能技术在地理信息系统中的应用,“戏剧文学”专业的学生讲解了智能动画技术在影视作品中的作用,“法语”专业的学生发现原来机器翻译是这样有趣。采取这样的教学方法,学生普遍反映课堂学习令人印象深刻,整个过程让人回味无穷。
3课程教改
在教学内容改革方面,能适应智能科学技术发展和应用普及的需要,在保持人工智能基本理论和方法的核心地位的前提下,我们不断增加人工智能的新技术。例如,计算智能、分布智能、先进专家系统、新的机器学习方法等。
在教学方法改革方面,积极采用启发与互动、讨论与研究的教学方法。其中,对理论性知识我们多采取启发与互动的教学方法,这种方法有助于对学生理解能力和学习能力的培养。对技能性知识更多的是要求实践,而在课堂上则可采用讨论与研究的教学方法,这种方法有助于培养学生的思维能力和创新能力。
在教学实训方面,我们十分注重实验、实践和训练对人工智能教学和学生能力培养的重要性,积极探索把人工智能实验作为人工智能教学一个重要环节的理论和方法。在国内公开出版发行的所有人工智能教材中,首次把人工智能实验作为一个***部分写进教材(本课程负责人独著出版的“普通高等教育‘十一五’部级规划教材”《人工智能原理及其应用》第2版)之后,又在国内高校中首次把人工智能实验作为一门***课程开设,走出了我国人工智能实验的开创性的一步。
在课件建设方面,人工智能多媒体课件,获北京市高校首届多媒体教育软件大赛二等奖。相关课程智能科学技术导论多媒体课件,又获北京市高校第二届多媒体教育软件大赛优秀奖。
4结语
本文是以我校精品课程人工智能原理建设为基础,对系列相关课程在教学内容、教材、教学方法、教学手段、考核方式等方面进行的探讨,总结了该课程在教学和实践方面的一些教改举措。这些举措使得人工智能教学更贴合学生的学习需求。通过认真落实这些举措,使各个层面上的学生都能更好地掌握人工智能的基本概念、基本理论和基本技术,提高实践动手能力,达到本课程预期的教学效果。
参考文献:
[1] 王万森. 人工智能原理及其应用[M]. 北京:电子工业出版社,2007.
[2] 蔡自兴,肖晓明,蒙祖强,等. 树立精品意识搞好人工智能课程建设[J]. 中国大学教学,2004(1):28-29.
[3] 蔡自兴,徐光佑. 人工智能及其应用[M]. 北京:清华大学出版社,2010.
Building the Curriculum System of Artificial Intelligence
PENG Yan, WANG Wan-sen, XIE Da
(College of Information Engineering, Capital Normal University, Beijing 100048, China)
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