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關(guān)鍵詞:智能制造技術(shù);人工智能技術(shù);智能制造業(yè);基本介紹;應用
中圖分類號:TP273 文獻標識碼:A 文章編號:1671-2064(2017)09-0025-01
1 人工智能技術(shù)的基本介紹
1.1 概念
網(wǎng)絡信息技術(shù)與計算機技術(shù)等等眾多學科的技術(shù)進行有效的融合,并且對于人類進行智能模擬,最終對于機械或者是其它領域進行智能化與自動化的控制,這種技術(shù)就是人工智能技術(shù)。隨著時代的發(fā)展,人工智能技術(shù)具有重要的價值。比如:對于機械等進行智能化控制,可以在遺傳編程、信息圖像、語言等各個方面進行應用。
1.2 特點
人工智能技術(shù)具有以下方面的特點。第一,性價比高。我們以智能制造業(yè)為例子進行具體說明。智能制造業(yè)一方面在運行中需要對于大量的數(shù)據(jù)信息等進行計算,分析等工作,另一方面需要對于運行的過程進行有效化監(jiān)控。應用以往的方式需要花費大量的成本。而應用人工智能后,需要應用較小的成本,就能實現(xiàn)智能化控制與分析。第二,具有可靠性的特點。人工智能是在網(wǎng)絡信息技術(shù)、計算機技術(shù)等為基礎形成的新型高端技術(shù)類型,可以在全過程控制中保障智能制造業(yè)的安全。第三,具有可操作性的特點。光纖、電纜、網(wǎng)絡信息、計算機等眾多領域的進步與發(fā)展,為人工智能的應用提供了強大的技術(shù)支持,有利于其進步與發(fā)展。
2 人工智能技術(shù)在智能制造業(yè)中的應用
2.1 對于自動化控制流程的簡化
在智能制造業(yè)中進行產(chǎn)品的生產(chǎn)操作比一般產(chǎn)品要復雜,尤其是對于操作流程的控制具有非常高的要求。而應用人工智能技術(shù)之后,有關(guān)的操作人員只需要應用網(wǎng)絡操作智能控制系統(tǒng)就可以實現(xiàn)對于操作平臺的全過程智能自動控制,一方面保障了產(chǎn)品的質(zhì)量與安全,另一方面使得系統(tǒng)對于可能出現(xiàn)的故障進行提前判斷,進行必要的安全規(guī)范處理。如圖1所示。
2.2 對事故和故障的及時處理
人工智能在智能制造業(yè)中進行應用,可以對于事故和一些故障進行及時的預防和處理,最終保障智能制造業(yè)產(chǎn)品的質(zhì)量和安全。這種應用方式的特點在于,有效的彌補了傳統(tǒng)監(jiān)測技術(shù)中存在的缺點和不足,建立起了動態(tài)化的監(jiān)測網(wǎng)絡系統(tǒng),對其生產(chǎn)中的狀態(tài)進行實時監(jiān)控,對其質(zhì)量的功能進行了有效的保障。除此之外,我們應用智能技術(shù)中的模糊理論可以建立起有效的刀具狀態(tài)識別模型,建立起有效的監(jiān)控參數(shù)和刀具狀態(tài)之間的模糊關(guān)系,對于我們今后對于智能化制造技術(shù)的應用有重要的啟示。但是,這種應用還存在一些問題。因此,我們需要在今后的應用中對于這種方式進行有效的改進,提高其應用的質(zhì)量和水平,全面提高刀具監(jiān)控的水平,提高智能制造業(yè)的質(zhì)量,實現(xiàn)其良好的經(jīng)濟效益和社會價值。
2.3 對產(chǎn)品設計的優(yōu)化
以往的制造業(yè)設計中需要進行大量的實驗,設計出眾多的樣品,一方面花費了大量的時間、經(jīng)歷、金錢,最終成型的產(chǎn)品也不一定達到令人滿意的程度。而將人工智能技術(shù)在制造業(yè)設計中進行有效的應用,其可以對于設計工作建立起網(wǎng)絡化信息模型,并且對于設計出的產(chǎn)品在網(wǎng)絡上進行生產(chǎn)過程應用仿真,有效了解設計出的產(chǎn)品具有怎樣的缺點和不足,在網(wǎng)絡模型平臺中進行有效改進,再次進行應用生產(chǎn)過程仿真,大大提高產(chǎn)品設計的質(zhì)量與水平,還節(jié)省了大量的時間與金錢,對于產(chǎn)品進行了優(yōu)化設計。
3 結(jié)語
對于人工智能與制造自動化技術(shù)的挑戰(zhàn)問題進行分析與研究,有利于我們了解人工智能發(fā)展的趨勢與應用實踐情況,最終可以在今后生a中有效應用這項技術(shù),促進我國經(jīng)濟的發(fā)展與社會的進步。
參考文獻
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【關(guān)鍵詞】大數(shù)據(jù);人工智能;計算機網(wǎng)絡技術(shù)
如今計算機領域掀起了人工智能的浪潮,許多行業(yè)和技術(shù)正向著智能化方向轉(zhuǎn)型,人工智能技術(shù)也因此得到了迅猛的發(fā)展。同時大數(shù)據(jù)時代的到來也給計算機網(wǎng)絡技術(shù)提出了更高的挑戰(zhàn),數(shù)據(jù)信息的爆炸式猛增,以及網(wǎng)絡環(huán)境的日益復雜,都加快了計算機網(wǎng)絡技術(shù)的升級轉(zhuǎn)型?;诖松钊胙芯咳斯ぶ悄芗夹g(shù)在計算機網(wǎng)絡中的應用對提高網(wǎng)絡環(huán)境的安全性以及推動計算機網(wǎng)絡技術(shù)的進步具有重要意義。
一、大數(shù)據(jù)時代和人工智能
1、大數(shù)據(jù)時代。所謂大數(shù)據(jù)是數(shù)據(jù)的種類和數(shù)量眾多的數(shù)據(jù)集,在大數(shù)據(jù)中,數(shù)據(jù)種類繁多,數(shù)量龐大,比較傳統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)的真實性更高,數(shù)據(jù)的處理速度更快。在大數(shù)據(jù)時代,互聯(lián)網(wǎng)依靠數(shù)據(jù)信息的支撐,對于如何從眾多的信息中快速獲取有價值的數(shù)據(jù)提出了更高的要求。大數(shù)據(jù)給我們帶來了新的機遇和挑戰(zhàn),深入研究大數(shù)據(jù)技術(shù),合理地在各個領域運用,將會提高數(shù)據(jù)的應用價值,給我們的生活提供更大的便利。
2、人工智能的特點及優(yōu)勢。相比于傳統(tǒng)模式,人工智能技術(shù)在信息處理上速度更快,準確率更高。在大數(shù)據(jù)時代這種優(yōu)勢會更加明顯;人工智能具有成本消耗低的特點,人工智能技術(shù)基于專家系統(tǒng)創(chuàng)建知識庫和推理機,有效降低資源消耗的同時,還提升了效率;具有超強的自我學習能力,從基礎的機器學習到尖端的深度學習,從簡單的模式到復雜的人工神經(jīng)網(wǎng)絡,人工智能都有著優(yōu)異的表現(xiàn),而且其發(fā)展速度是迅猛的,在某些領域甚至已經(jīng)超越了人類。
二、人工智能在計算機網(wǎng)絡技術(shù)中的應用分析
1、安全管理中的數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)。數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)是一種深層次的數(shù)據(jù)分析方法,它按照給定的任務,對大量的數(shù)據(jù)進行挖掘和分析,揭示隱藏的規(guī)律,通過對網(wǎng)絡連接等技術(shù)的準確描述,完成同主機的對話,進而找到更加有效的方法。目前基于數(shù)據(jù)挖掘的技術(shù)越來越成熟,在數(shù)據(jù)化運營中的應用也越來越廣泛。數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)極大的促進了人工智能的發(fā)展,使其在各個領域得以實現(xiàn)。人工智能技術(shù)結(jié)合數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)可有效排除計算機中的安全漏洞,提高系統(tǒng)安全性。
2、保障網(wǎng)絡安全。如今計算機網(wǎng)絡環(huán)境日益復雜化,計算機網(wǎng)絡安全化管理的重要性是不言而喻的。人工智能技術(shù)的迅速發(fā)展,對計算機網(wǎng)絡安全的防護起著重要的作用,其中智能防火墻技術(shù)就是一個典型的例子。智能防火墻能夠自主的對網(wǎng)絡上的信息進行篩選,有選擇的為用戶提供信息,能夠攔截有害信息,防止病毒和垃圾信息進入計算機系統(tǒng)。在對垃圾信息進行處理時,人工智能的入侵檢測技術(shù)可以提前對這些信息進行預覽,使問題盡快的被發(fā)現(xiàn)處理。在計算機連接互聯(lián)網(wǎng)時,人工智能技術(shù)會對數(shù)據(jù)進行分析處理,判斷計算機網(wǎng)絡的安全狀態(tài),并反饋給用戶。這些檢測機制對于提高計算機網(wǎng)絡的可靠性和安全性起著重要的作用。
3、人工智能管理。所說的人工智能系統(tǒng)是由軟件實現(xiàn)的,它以知識庫為基礎,通過對知識庫中數(shù)據(jù)的分析處理完成相應的任務,同時還能保證及時性。人工智能管理系統(tǒng)在能夠提高工作效率的同時還可以針對不同用戶提供個性化服務,在一段工作結(jié)束后,管理系統(tǒng)會對信息進行分析處理,有針對性的為用戶提供服務。在信息查找方面,人工智能管理技術(shù)提供了自定義設置功能,使查找數(shù)據(jù)和信息更加人性化。在日常實際的使用中,人工智能管理系統(tǒng)這些智能化和人性化的特點,對用戶工作效率的提高和時間的節(jié)省有著非常重要的意義。
4、網(wǎng)絡管理和系統(tǒng)評價。在網(wǎng)絡管理方面,由于網(wǎng)絡環(huán)境時時刻刻都處在動態(tài)變化之中,網(wǎng)絡環(huán)境的復雜性大大增加了網(wǎng)絡管理工作的難度。而人工智能技術(shù)能有效解決這一問題,基于人工智能技術(shù)的網(wǎng)絡管理將更加智能化,通過網(wǎng)絡內(nèi)部的專家知識庫和問題求解技術(shù),能夠建立起一個有著綜合性能的管理系統(tǒng)。這種智能化的管理技術(shù)不僅可以將網(wǎng)絡管理人員從繁重的工作中解放出來同時還能有效提高計算機網(wǎng)絡管理的質(zhì)量和效率。人工智能技術(shù)中另外一個重要組成部分就是專家系統(tǒng)。所謂專家系統(tǒng)其實是知識庫和推理機的綜合,利用專家系統(tǒng)技術(shù)能夠模擬由領域?qū)<也拍芙鉀Q的復雜問題,提供仿真該領域?qū)<业膸椭椭笇В層脩艋ǜ俚臅r間和費用以更便捷的方式解決專業(yè)性問題。將專家系統(tǒng)合理的運用于網(wǎng)絡技術(shù)中,能有效提高網(wǎng)絡管理效率。
【關(guān)鍵詞】人工智能;電氣自動化控制;應用研究;智能控制器
1前言
人工智能是計算機技術(shù)飛速發(fā)展過程中產(chǎn)生的一個重要分支,是對人的意識、思維的信息過程進行模擬,通過對其擴展應用于各個領域,對于整個社會的發(fā)展都有著積極的推動作用。在企業(yè)、工程運行過程中,為了提高運行管理效率,需要大量的應用到自動化控制技術(shù),將人工智能應用于自動化控制領域?qū)τ谔岣咂髽I(yè)運營水平有著很大的幫助。
2人工智能概念、優(yōu)勢及特點
在這里我們提到的人工智能,是一門以研究、開發(fā)用于模擬、延伸和伸展人的智能的理論、方法、技術(shù)及應用系統(tǒng)的科學,其最終目的是生產(chǎn)出能以人類智能相似的方式作出反應的智能機器,并應用到社會生產(chǎn)生活的各個方面。在理論上人工智能可以像人那樣思考,甚至超過人腦,所以各領域?qū)τ谌斯ぶ悄艿奈磥砑挠韬裢?。人工智能除了具有其他智能技術(shù)的特點外,還具有一些獨特的優(yōu)勢,具體表現(xiàn)為控制性能更高、使用方法更簡便、控制效果高度一致等。通過在電氣自動化領域應用人工智能技術(shù),對于整個領域都有著積極的推動作用,與傳統(tǒng)自動化控制方法比較,其突出的優(yōu)點體現(xiàn)為更高的性價比、更強的可操作性和更高的可靠性。[1]
3人工智能技術(shù)在自動化控制方面的應用
鑒于人工智能技術(shù)在自動化控制方面的發(fā)展水平,目前其應用主要是體現(xiàn)在電氣設備的設計、電氣控制、故障診斷等多個方面。下面我們分別對其進行細致分析:
3.1在電氣設備設計方面的應用
在傳統(tǒng)的電氣設備設計過程中,由于涉及到的學科內(nèi)容較多,如電磁學、電動機、變壓器、交直流轉(zhuǎn)換等。同時對于設計人員的工作經(jīng)驗也提出很高的要求,在設計完成后還需要進行大量的調(diào)試試驗,人力、物力、財力的消耗都非常大。通過將人工智能技術(shù)應用于電氣設備設計,除了能夠解決以往人腦很難解決的大量計算和模擬問題外,還能夠有效的控制設計的精確度和工作效率。在對電氣設備進行設計過程中,一般需要應用到兩方面的人工智能技術(shù),分別是專家系統(tǒng)和遺傳算法,前者主要是針對產(chǎn)品的開發(fā)性設計,而后者主要是實現(xiàn)對設計方案的優(yōu)化。通過應用人工智能技術(shù),在設計工作中,對于設計人員工作經(jīng)驗的要求就大大降低,只需要熟練掌握相關(guān)的設計軟件即可。
3.2在電氣控制中的應用
自動化控制作為電氣控制領域中最為重要的一個環(huán)節(jié),通過與人工智能的融合,能夠很大幅度的提高電氣運行控制的自動化水平,進而有效的降低人、物、財三者的成本,改善運行系統(tǒng)的質(zhì)量和效率。較為成熟的智能控制的方法主要包括神經(jīng)網(wǎng)絡控制、專家控制、模糊控制三類。3.2.1神經(jīng)網(wǎng)絡控制神經(jīng)網(wǎng)絡控制中所指的神經(jīng)網(wǎng)絡,指的是一種經(jīng)驗模型,它是通過對生物神經(jīng)網(wǎng)絡功能的模仿而建立的。在信息傳輸處理過程中,模擬生物神經(jīng)網(wǎng)絡的傳輸處理方式進行。這種模擬人工神經(jīng)的網(wǎng)絡對于輸入的信號有著極強的處理和反應能力。鑒于神經(jīng)網(wǎng)絡中各個神經(jīng)元之間的連接關(guān)系非常復雜,而且各個神經(jīng)元之間是以一種非線性的方式進行信號傳遞,這種情況下,在輸入和輸出信號之間可以構(gòu)建很多種不同的關(guān)系。鑒于這一特點,神經(jīng)網(wǎng)絡模型同樣可以作為一個黑箱模型來處理那些用機理模型無法精確描述,但是其輸入輸出間確實存在關(guān)系的規(guī)律。神經(jīng)網(wǎng)絡控制作為一種成熟的經(jīng)驗控制的方法,在實際自動化控制中應用的越來越廣泛。3.2.2專家控制專家控制,作為人工智能技術(shù)的一個重要分支,也被稱為專家智能控制,是將專家系統(tǒng)的理論和技術(shù),以及控制技術(shù)的理論、方法進行有機的結(jié)合,在未知環(huán)境下,仿效專家的大量經(jīng)驗,實現(xiàn)對系統(tǒng)的控制。是通過對人類專家的控制知識和經(jīng)驗進行模擬來實現(xiàn)設備的智能化控制。3.2.3模糊控制模糊控制在人工智能技術(shù)中發(fā)展的最為成熟,也最為簡單,所以在各個領域都得到了廣泛的應用。一套典型的模糊控制系統(tǒng),結(jié)構(gòu)如下圖1所示:通過對系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖的分析,我們可以看到這一控制系統(tǒng)主要是由模糊控制器、輸入/輸出接口、執(zhí)行機構(gòu)、被控對象和檢測裝置五部分組成。其中模糊控制器作為這一系統(tǒng)的核心,可以實現(xiàn)如模糊量化處理、模糊決策、非模糊化處理等多個功能;輸入輸出接口則是實現(xiàn)被控對象與控制器間的數(shù)據(jù)交換;執(zhí)行機構(gòu)主要是生產(chǎn)現(xiàn)場的各類電動機;在模糊控制系統(tǒng)中,根據(jù)需要實現(xiàn)功能的不同,被控對象也各不相同,既可以是裝置、設備,也可以是各種對象過程。模糊控制對于那些用精確數(shù)學模型難以定義的對象具有更高的優(yōu)異性。系統(tǒng)中的檢測裝置就是各種不同類型的傳感器,其精度與系統(tǒng)的控制精度有著直接的關(guān)系,所以在系統(tǒng)構(gòu)建時應盡量選擇高精度的傳感器。[2]
3.3在故障診斷中的應用
在電氣自動化運行過程中,故障診斷也是控制系統(tǒng)重要的實現(xiàn)功能,將人工智能技術(shù)應用于這一環(huán)節(jié),對于提高整個自動化控制系統(tǒng)的運行效率和質(zhì)量有著巨大的意義,具體應用到的技術(shù)包括專家系統(tǒng)、模糊理論及神經(jīng)網(wǎng)絡,通過對這三種技術(shù)的綜合應用,互補優(yōu)缺點,當電氣系統(tǒng)中的各類電動機、發(fā)電機、變壓器發(fā)生故障時,可通過人工智能診斷系統(tǒng)對故障點進行及時的診斷和處理。[3]
4結(jié)語
人工智能作為人類智力的延伸,在提高人類工作效率的同時,也將會更好為人類提供服務。在上面文章里,我們只是簡單的對人工智能技術(shù)及其在電氣自動化控制領域的應用進行了探討。通過加強自動化電氣控制方面人工智能技術(shù)的研究和應用,將會有效的推動電氣產(chǎn)業(yè)的進一步深化和改革。
參考文獻:
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關(guān)鍵詞:智能技術(shù);冶金自動化;數(shù)學模型
DOI:10.16640/ki.37-1222/t.2017.04.011
1 在冶金自動化中運用人工智能技術(shù)的重要作用
冶金工業(yè)是一項與傳質(zhì)、傳熱以及復雜化學反應相關(guān)的工業(yè)生產(chǎn)過程,冶金產(chǎn)品生產(chǎn)控制冶煉過程很難按照一般數(shù)學模型進行設計,運用人工智能技術(shù)以后配料、燒結(jié)、高爐等過程得以實現(xiàn)智能化控制,對于冶金產(chǎn)品生產(chǎn)的作用主要如下:一是提高了產(chǎn)品質(zhì)量,通過采用爐氣連續(xù)分析動態(tài)控制系統(tǒng)和副槍測溫系統(tǒng)提高終點控制命中率,這樣以來將大幅度減少補吹工作,因此鋼的清潔度和鋼水質(zhì)量都會得到明顯改善;二是降低了冶金產(chǎn)品的生產(chǎn)成本,一方面人工智能技術(shù)的廣泛應用代替了一次性副槍定氧、定碳探頭的消耗,另一方面,利用人工智能快速分析數(shù)據(jù)的特點,使得煤氣回收率提高;三,提高了金屬物質(zhì)的回收利用率,吹氧制度和加料制度的改變使得渣中氧化鐵的含量得到控制,同時補吹過程的減少也降低了渣中氧化鐵的含量;四是人工智能技術(shù)使得冶金生產(chǎn)實現(xiàn)了動態(tài)化的控制,這將有效節(jié)約不必要的冶煉時間消耗,同樣的生產(chǎn)時間內(nèi)將有可能生產(chǎn)出更多的產(chǎn)品。
2 人工智能在冶金自動化中的應用水平分析
應用在冶金自動化生產(chǎn)中的人工智能技術(shù)包含智能控制、數(shù)據(jù)挖掘以及軟計算等多個關(guān)鍵性環(huán)節(jié)。
智能控制技術(shù)主要被用于解決依靠一般數(shù)學方法和模型很難描述清楚的復雜的、隨機的、模糊的、柔性的控制問題。這樣的問題一般至少具備以下特點之一:一是難以明確具體的控制對象;二是控制對象的相關(guān)參數(shù)變化范圍極大;三是控制對象可能具備高度的非線性特征。冶金工業(yè)作為一個復雜的化學工業(yè)生產(chǎn)工程,非常符合智能控制技術(shù)處理對象的特點,因此智能控制技術(shù)在冶金自動化生產(chǎn)中應用十分普遍,比如實現(xiàn)鋁電解槽模糊控制技術(shù),以及通過控制電極升降來加強對電弧爐煉鋼過程的控制。
數(shù)據(jù)挖掘是近些年來新興的、面向商業(yè)應用的人工智能技術(shù),它通常被用于從源數(shù)據(jù)中挖掘模式或聯(lián)系方法。冶金產(chǎn)品生產(chǎn)中涉及的傳感器超過萬件以上,數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)就是對生產(chǎn)過程經(jīng)過嚴密監(jiān)控和提取知識信息,用于分你想生產(chǎn)實際過程中各種因素之間相互作用關(guān)系,以發(fā)現(xiàn)問題和做出改進。比如進行冶金設備某階段運行狀況評價或者對有色冶金過程進行故障診斷與預防。
軟計算能夠模擬系統(tǒng)的生產(chǎn)過程,通過對不確定、不精確及不完全真值的容錯來獲取低代價的實施方案,對于產(chǎn)品生產(chǎn)周期長、成本較高以及受影響因素多,的產(chǎn)品生產(chǎn)尤其重要。
3 提高人工智能在冶金自動化應用水平的戰(zhàn)略思考
3.1 加大在智能技術(shù)開發(fā)和利用上的投資力度
冶金行業(yè)需要同計算機控制行業(yè)一起共同開放出符合冶金工業(yè)生產(chǎn)過程和工藝要求、能夠建立復雜的數(shù)學模型和進行復雜計算的智能算法或模型。在這一方面我們需要積極地學習國外的先進冶金經(jīng)驗,積極開發(fā)具有我國自主知識產(chǎn)權(quán)的新型專家系統(tǒng)以及智能控制系統(tǒng),加大在設備購置和技術(shù)研發(fā)上的投資力度,逐步實現(xiàn)冶金生產(chǎn)智能化走向國際。
3.2 做好冶金企業(yè)的人工智能化管理布局
人工智能化技術(shù)的普及意味著傳統(tǒng)工S的工人人數(shù)將極大地減少,更多的資金投入將被投放到大型設備的購置和技術(shù)管理層次,原有的傳統(tǒng)冶金生產(chǎn)管理也不再適用。為了適用人工智能冶金生產(chǎn)的管理布局,需要管理者在總結(jié)以往經(jīng)驗的基礎上,全面規(guī)劃,加強領導與管理,做好本企業(yè)內(nèi)的信息管理系統(tǒng)更新?lián)Q代的技術(shù)改造,針對人工智能的產(chǎn)品生產(chǎn)特點,實現(xiàn)更加智能化的管理。
3.3 重視起冶金行業(yè)的專業(yè)人才培養(yǎng)
近些年來,我國的冶金行業(yè)步入發(fā)展平穩(wěn)期,與繁榮期不同的是,冶金工業(yè)生產(chǎn)的規(guī)模擴張速度放緩,盡管冶金行業(yè)在趨向精細化發(fā)展,但不可否認的是,與其他行業(yè)相對,冶金行業(yè)增長出現(xiàn)頹勢,這一點與我國冶金行業(yè)專業(yè)人才培養(yǎng)力度不夠相關(guān),最直接的證據(jù)是全國各大高校的冶金專業(yè)招生人數(shù)不斷減少。為了推動冶金行業(yè)的長遠發(fā)展,培養(yǎng)各個領域不同層次的冶金科技和管理人才,使得人工智能技術(shù)在冶金行業(yè)生產(chǎn)中應用性更強,就需要行業(yè)和政府充分重視起冶金行業(yè)的專業(yè)人才培養(yǎng)
4 結(jié)語
冶金工業(yè)生產(chǎn)的總目標是“高效、高質(zhì)、低成本、節(jié)能、環(huán)保”,人工智能技術(shù)在冶金生產(chǎn)中的應用也正是基于此進行的。運用人工智能技術(shù)給傳統(tǒng)的冶金生產(chǎn)帶來了巨大的改變,它通過改造煉鋼控制和優(yōu)化工藝流程使得大型設備生產(chǎn)效率提高,工人的勞動強度和產(chǎn)品的生產(chǎn)成本極大降低,提高了終點命中率,減少補吹次數(shù)和出鋼質(zhì)量。但人工智能技術(shù)的應用涉及多項環(huán)節(jié),如何做好精準的模型建立、數(shù)據(jù)采集和自動控制是進一步需要攻克的難關(guān),也是未來人工智能在冶金自動化中的應用的研究重點。
參考文獻:
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關(guān)鍵詞:電氣自動化;人工智能;控制
近年來,我國科學技術(shù)飛速發(fā)展,人工智能技術(shù)的優(yōu)勢凸顯出來,而自動化技術(shù)在各個領域中廣泛運用,特別是電氣工程自動化更是由于操作簡單、針對性強等優(yōu)勢,在很多領域發(fā)揮重要作用。從1956年第一次提出人工智能的概念后,對于人工智能的研究就不斷跟進,逐漸形成一個較為完善的科學體系,涉及計算機、自動化、信息技術(shù)、仿生學、語言學、控制技術(shù)、邏輯、哲學、生物學等多個學科。將其運用到電氣自動化控制中,實現(xiàn)精準控制,推動電氣自動化工程健康發(fā)展。
1人工智能技術(shù)概述
經(jīng)歷了三次信息產(chǎn)業(yè)改革,計算機快速成為21世紀重要的基礎技術(shù)類型,為各領域技術(shù)發(fā)展提供重要的幫助。而在計算機信息技術(shù)支撐下,自動化發(fā)展、智能化發(fā)展以及數(shù)字化發(fā)展已經(jīng)成為當今社會中耳熟能詳?shù)拿~,也是行業(yè)已經(jīng)實現(xiàn)或未來所追求的方向。人工智能在這一背景下應運而生,集合多種信息化技術(shù)類型,通過拓展、開發(fā)、研究等方式,以相關(guān)理論、技術(shù)與設備糅合起來,賦予研究對象智能化功能。當然,人工智能也是計算機領域中的一個重要分支內(nèi)容,能夠?qū)崿F(xiàn)智能化發(fā)展,創(chuàng)造出更多有利于人類發(fā)展和使用的工具,例如,語言圖像識別工具、機械人等都在生活工作中發(fā)揮了較大的作用。人工智能的概念是從二十世紀50年代初起提出,對人工智能的研究建立在計算機技術(shù)基礎之上,同時不斷將別的學科理論、技術(shù)引入其中??梢哉f,人工智能技術(shù)是一項系統(tǒng)性工程,融合了各個學科知識,對其的研究必須考慮各方面因素,才能實現(xiàn)與人類智能相類似的功能。當然,人工智能技術(shù)的發(fā)展,是在對人腦工作機制深入研究基礎上提出的,借助于計算機編程技術(shù)、程序控制技術(shù),對人體大腦信息處理功能模仿,但同時也具有了大腦無法達到的計算功能,將其用于電氣自動化控制領域中,可以實現(xiàn)更加便捷的生產(chǎn)模式,控制成本,提升效率。
2人工智能技術(shù)在電氣自動化控制中的有效應用
2.1分析電氣控制的整個過程
電氣控制作為電氣工程自動化中關(guān)鍵環(huán)節(jié),對實現(xiàn)自動化控制做出了巨大貢獻。而現(xiàn)代化信息技術(shù)發(fā)展推動下,人工智能早已經(jīng)占據(jù)了電氣控制領域的半壁江山。利用人工智能計算機程序,通過設定相關(guān)運行程序參數(shù),就能夠?qū)崿F(xiàn)對電氣控制整個過程。在具體電氣自動化系統(tǒng)運行當中,需要根據(jù)實際情況,選擇針對性的控制程序,對各環(huán)節(jié)進行有效控制,不斷減少控制誤差的發(fā)生,避免對系統(tǒng)運行造成不利影響。人工智能對電氣控制過程應用,主要是通過對模糊控制、神經(jīng)網(wǎng)絡控制、專家系統(tǒng)控制。在模糊控制中,主要是指通過電氣傳統(tǒng)中交流、直流傳動作用下實現(xiàn)。通常情況下,電氣直流傳動控制中模擬邏輯控制包括Sugeno、Mamdani。具體應用當中,Mamdani主要是實施調(diào)速控制,而Sugeno屬于Mamdani的一個例外情況。在交流傳動中,通常利用模糊控制器實現(xiàn)調(diào)速,從而對電氣工程施工實現(xiàn)有效控制。
2.2有效實現(xiàn)控制及保護功能
利用人工智能技術(shù),能夠自動采集所有的開關(guān)量、模擬量,并對這些數(shù)據(jù)進行處理,按照預先設計方案中的要求整合和存儲。同時,還能夠利用圖像生成軟件,對電氣系統(tǒng)歷史運轉(zhuǎn)情況用真實畫面模擬并顯示出來,這樣能夠直觀地看到斷路器、電機、電壓設備、隔離開關(guān)等運行狀態(tài)。操作人員能夠根據(jù)這些具體情況,結(jié)合收集到的數(shù)據(jù)建立圖表。但值得注意的是,由于圖像畫面比字符數(shù)據(jù)占用的系統(tǒng)資源大,必須考慮到計算機設備、硬件條件等能否符合條件,避免由于圖像數(shù)據(jù)消耗運算資源大而導致系統(tǒng)穩(wěn)定性受阻。另外,采用人工智能控制界面,能夠?qū)崿F(xiàn)對電氣系統(tǒng)遠程控制操作,對提升生產(chǎn)效率意義重大,還能夠提升電氣系統(tǒng)運行的安全性。人工智能技術(shù)利用,能夠?qū)Ω鱾€主要的設備模擬量數(shù)值、開關(guān)狀態(tài)等進行智能化的掛牌檢修,同時對于狀態(tài)變化、故障報警等問題也會給出有效警報,按照順序?qū)⑾到y(tǒng)中各項數(shù)據(jù)都記錄下來,在線對負序量計算進行分析。通過電話圖像、語音、聲光等綜合性模式,或通過選擇性報警,在具體操作過程中,利用鼠標、鍵盤能夠?qū)Ω綦x開關(guān)進行實時的控制,實現(xiàn)遠程控制功能。將模擬量故障按照一定順序進行錄波,捕捉相關(guān)波形,進行開關(guān)量變位、在線參數(shù)設置調(diào)整等。在運行管理操作系統(tǒng)當中,能夠自動保存運行日志,可以實現(xiàn)隨時備查,自動生成的報表需要進行及時打印、存儲,描繪系統(tǒng)運行曲線。
2.3對電氣設備實施優(yōu)化設計
人工智能技術(shù)運用到電氣工程設備當中,能夠有效提升自動化控制效果,而這一效果的實現(xiàn)主要體現(xiàn)在設備設計層當中。電氣設備設計具有復雜性較大的特點,在具體設計過程中會涉及多方面知識內(nèi)容,包括電機、電路以及電磁學等,且必須具有豐富的經(jīng)驗。傳統(tǒng)電氣設備設計工作開展中,有時候會依靠簡單實驗結(jié)合手工經(jīng)驗,導致最終的設計方案確定難度大,方案有效性有待商榷,很難找到最優(yōu)化的設計方案。而利用人工智能技術(shù),通過計算機系統(tǒng)的相關(guān)智能功能,將計算機設計和人工設計結(jié)合起來,能夠縮短設備設計與開發(fā)的周期,有效提升電氣設備的設計質(zhì)量與效率。通過人工智能技術(shù),還能夠有效提升電氣設備運行的整體效率。電氣自動化設備運行效率是電氣自動化工程發(fā)展最為關(guān)注的問題之一,而傳統(tǒng)電氣自動化控制系統(tǒng)作為一個極其復雜過程,涉及多個領域知識內(nèi)容。人工智能的利用,不僅模擬人腦思維方式,同時更能完成人腦無法完成的復雜工序,能有效提升電氣設備運行的精準性,提高整體運行效率。人工智能技術(shù)的使用,正好能夠?qū)崿F(xiàn)對故障點的定位工作,還能根據(jù)故障點具體情況,對故障設備實現(xiàn)自動化隔離,保證設備系統(tǒng)能夠繼續(xù)運動,避免造成更大的故障發(fā)生。利用模糊控制以及神經(jīng)網(wǎng)絡系統(tǒng)等,都能夠?qū)崿F(xiàn)對電氣設備系統(tǒng)運行當中故障的診斷。變壓器是電氣工程重要的設備之一,利用人工智能技術(shù)能夠?qū)ψ儔浩饔鸵浩鲶w進行有效的檢測分析,以便于能夠準確判斷變壓器發(fā)生故障類型,得到相關(guān)的故障信息,對維護整體設備運行效率與穩(wěn)定做出了巨大的貢獻。
關(guān)鍵詞:人工智能 電氣自動化控制 應用
人工智能是一種新型技術(shù),與傳統(tǒng)技術(shù)相比,人工智能有著巨大的優(yōu)勢,該種技術(shù)主要是建立在計算機與網(wǎng)絡技術(shù)中,能夠解決很多傳統(tǒng)技術(shù)難以解決的問題,目前,人工智能已經(jīng)在經(jīng)濟建設與社會發(fā)展中得到了廣泛的應用,也取得了良好的成效,但是,在一些主觀與客觀因素的限制之下,人工智能在電氣自動化控制中的應用依然存在一些不足之處,下面就針對人工智能的特點及人工智能在電氣自動化控制中的應用進行深入的分析和探討。
1 .人工智能控制器特點分析
在電氣自動化中使用的人工智能控制器多為非線性函數(shù)近似器,其中代表性的有遺傳算法、模糊理論、神經(jīng)算法與模糊神經(jīng)算法等,使用非線性函數(shù)近似器有著巨大的優(yōu)勢,這主要表現(xiàn)在以下幾個方面:
第一,在開展人工智能電器設計時并不需要應用精確的動態(tài)模型,不需要明白非線性與參數(shù)變化等因素就能夠完成設計;
第二,只要適當?shù)恼{(diào)整系統(tǒng)的下降時間、相應時間,就能夠有效提升函數(shù)性能,產(chǎn)生的過沖也很?。?/p>
第三,人工智能控制器能夠設計相應時間與語言,調(diào)節(jié)方式十分的簡單,對于信息與數(shù)據(jù)也有著良好的適應性,抗干擾性能理想,容易實現(xiàn);
第四,人工智能控制器的一致性良好,與驅(qū)動器無直接聯(lián)系,即使輸入的數(shù)據(jù)是未知的也可以獲取到理想的預測結(jié)果。(以以太網(wǎng)為例的人工智能控制器原理示意圖詳見圖1)
圖1 以太網(wǎng)為例的人工智能控制器原理示意圖
2 .人工智能在電氣自動化控制中的應用分析
2.1 人工智能在電氣自動化設計中的應用
自動化電氣的設計十分的復雜,牽扯到很多專業(yè),如變壓器、電路、電力電子技術(shù)、電機等等,對設計人員專業(yè)技能水平的要求也較高,也需要用到大量的人力、物力與財力,利用人工智能技術(shù)就可以有效解決人力難以解決的問題,有效提升設計的精度與工作效率。
此外,在電氣設備的設計過程中,需要根據(jù)不同的情況采取相應的算法,要想有效提升設計的質(zhì)量與效率,工作人員必須要具有應用人工技能的經(jīng)驗與能力。
2.2 人工智能在電氣控制中的應用
電氣自動化控制是一個關(guān)節(jié)性環(huán)節(jié),如果能夠采取科學的措施提升整個系統(tǒng)的自動化水平,就可以有效降低人力、物力財力的投入,有效優(yōu)化人工系能系統(tǒng)的運行質(zhì)量。
人工智能技術(shù)在電氣自動化設備中的應用包括神經(jīng)網(wǎng)絡控制、專家系統(tǒng)控制以及模糊控制幾個方面,其中,模糊控制的應用范圍最為廣泛,究其根本原因,是由于該種方式簡單,與生產(chǎn)的聯(lián)系也更加的緊密。
而模糊控制在整電氣自動化中的應用主要集中在交流傳動與直流傳動兩個方面,其中,直流傳動主要集中在模糊控制器之中,如Sugeno、Mamdani,而Sugeno是Mamdani的一個部分,Mamdani多應用在調(diào)速控制系統(tǒng)中,其規(guī)則庫為if-then規(guī)則庫。將模糊控制器應用在交流傳統(tǒng)控制系可以代替?zhèn)鹘y(tǒng)PSI控制器與PI控制器,近年來,在科技水平的發(fā)展之下,模糊控制器也開始應用在全數(shù)字高動態(tài)性能傳動系統(tǒng)之中,也取得了一定的成效。
2.3 人工智能在故障診斷系統(tǒng)中的應用
人工智能技術(shù)中的專家系統(tǒng)、模糊理論與神經(jīng)網(wǎng)絡已經(jīng)在電氣設備故障診斷系統(tǒng)中得到了廣泛的應用,其中應用范圍較廣的就是發(fā)動機、發(fā)電機與變壓器故障的診斷工作中。在診斷時,需要先從變壓器油中將氣體分離出來,再根據(jù)氣體的情況分析故障的發(fā)生狀態(tài)。如果使用傳統(tǒng)的診斷方式是難以判斷出故障的復雜性、非線性以及不確定性的,診斷結(jié)果并不理想。但是,使用人工智能技術(shù)即可有效提升診斷的成功率,就現(xiàn)階段來看人工智能技術(shù)主要采取專家系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡與模糊邏輯集中診斷方式。
2.4 人工智能在電力系統(tǒng)中的應用
目前,人工智能在電力系統(tǒng)中的應用包括神經(jīng)網(wǎng)絡、專家系統(tǒng)、啟發(fā)式搜索、模糊集理論幾個方面,其中,專家系統(tǒng)是一種集經(jīng)驗、規(guī)則與專業(yè)知識一體的程序性系統(tǒng),該種系統(tǒng)需要依賴一定領域的知識與經(jīng)驗進行推理,并模擬專家的決策對各個難題來處理。專家系統(tǒng)主要包括六個部分,即推理機、知識庫、人機接口、知識獲取、咨詢解釋、數(shù)據(jù)庫。在整個系統(tǒng)的使用過程中,需要根據(jù)實際情況的變化來更新規(guī)則庫,以便獲取到最及時的要求。
目前,很多訓練算法與神經(jīng)網(wǎng)絡都在電力系統(tǒng)中得到了一定程度的應用,神經(jīng)系統(tǒng)的儲存方式與學習方式都十分的靈活,也有著強大的狀態(tài)分類能力以及識別能力,在負荷預測的過程中,神經(jīng)網(wǎng)絡能夠?qū)δP瓦M行科學合理的分類,并實現(xiàn)對輸入的選擇,構(gòu)建出日預測模型以及周預測模型,將人工神經(jīng)網(wǎng)絡與元件關(guān)聯(lián)進行有機結(jié)合即可實現(xiàn)對復雜系統(tǒng)的診斷,識別是不同的故障。
2.5 人工智能在日常操作中的應用
電力系統(tǒng)不僅對電力系統(tǒng)自身的自動化水平有著直接的影響,對于管理工作也有一定的影響,將人工智能技術(shù)應用在日常操作中可以對加用電腦進行實時操作,可以實現(xiàn)報表自動生成、日志生成、日志儲存等多種功能。這不僅可以簡化操作,也能夠有效提升操作的可視性與簡便性,可以看出,將人工智能系統(tǒng)應用在日常操作中可以有效提升電氣自動化系統(tǒng)的工作效率,這也是未來階段下我國電力系統(tǒng)發(fā)展的重要方向。
3. 結(jié)語
總而言之,在科技水平的發(fā)展之下,電力自動化控制系統(tǒng)也得到了完善的發(fā)展,與此同時,人工智能系統(tǒng)在電氣自動化控制中的應用也取得了一定的成效,將人工智能應用在電氣自動化控制系統(tǒng)中可以有效提升設備的使用效率與使用質(zhì)量,但是由于一些客觀因素的限制,人工智能技術(shù)還存在一些不足,相信在不久的將來,這一問題定可以得到完美的解決。
參考文獻:
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關(guān)鍵詞:人工智能;計算機網(wǎng)絡技術(shù);應用
中圖分類號:TP311 文獻標識碼:A 文章編號:1009-3044(2015)29-0151-02
在當前的社會當中,人工智能是一項應用前景十分廣闊的技術(shù),在社會各個領域中,都得到了極為廣泛的應用。在人們的日常娛樂、工作、生活當中,人工智能發(fā)揮了很大的作用,例如專家系統(tǒng)、智能電器等。智能化科技的出現(xiàn)和應用,使得人們的生活得到了極大的豐富。同時,人工智能的出現(xiàn),還為我國科技領域的發(fā)展進步提供了良好的方向,尤其是在計算機網(wǎng)絡技術(shù)領域,更是得到了極大的發(fā)展和應用。
1 人工智能技術(shù)的概念
人工智能指的是對計算機進行應用,以此模仿人類的智能行為和思維過程,從而形成的一門綜合性學科。在人工智能當中,涉及了哲學、語言學、心理學、計算機科學等。通過人工智能,對人類的聽覺、感覺、視覺、觸覺、思維等進行模擬,從而實現(xiàn)人工智能化的機器,幫助人們解決生活和工作中的問題,從而確保人們的安全、提高人們的效率。作為一種新型的智能技術(shù),人工智能目前的發(fā)展速度很快[1]。利用計算機系統(tǒng)進行相應的編程,模擬人們的工作和生活環(huán)境,從而完成智能化、自動化的系統(tǒng)操作。在產(chǎn)生和應用人工智能的過程中,涉及很多其他的學科,其中,計算機網(wǎng)絡技術(shù)十分重要,對人工智能的發(fā)展方向有著很大的影響。
從某一種意義上來說,計算機網(wǎng)絡技術(shù)的發(fā)展,也是以人工智能技術(shù)為基礎的。從簡單的詞義解釋、數(shù)據(jù)運算,轉(zhuǎn)變?yōu)橹悄芑藱C操作,體現(xiàn)出了人工智能的核心地位。在對不確定信息進行處理的過程中,人工智能具有很大的優(yōu)勢,它能夠?qū)ο到y(tǒng)局部的整體和局部資源狀態(tài)進行詳細的理解,并且對提取的信息進行及時處理,將相關(guān)信息提供給用戶。此外,在人工智能當中,協(xié)作能力也比較強,通過有效的整合資源,在不同用戶之間,能夠交換信息和資源。在人工智能中,連接了網(wǎng)絡管理,從而使網(wǎng)絡管理環(huán)境得到優(yōu)化,從而實現(xiàn)降低成本、提升效率等作用。
2 人工智能技術(shù)的優(yōu)勢
在計算機網(wǎng)絡的應用中,具有實時性、瞬變性、高速性、動態(tài)性等特點,因此,應當不斷提高管理技術(shù)的靈活性和多樣性,從而更好地確保計算機網(wǎng)絡的穩(wěn)定性、安全性和高效性。而人工智能技術(shù)具有很多方面的優(yōu)勢,因而能夠在計算機網(wǎng)絡中發(fā)揮重要的作用。特別是在對不可知性、不確定性等問題中,人工智能具有較強的處理能力。
人工智能技術(shù),例如模糊邏輯等,對于系統(tǒng)數(shù)學模型,無需進行詳細的描述,因此,可以將模糊邏輯引入到智能化網(wǎng)絡管理中,從而使網(wǎng)絡管理具備模糊信息處理能力[2]。這樣,能夠更加良好的控制和管理這些不可知性、不確定性信息,提高網(wǎng)絡系統(tǒng)的效率。協(xié)作能力也是人工智能技術(shù)中的一個重要優(yōu)勢,隨著網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)、網(wǎng)絡規(guī)模的不斷擴大,在網(wǎng)絡管理中,逐漸發(fā)生了層次化的轉(zhuǎn)變。上層管理者功過輪詢的方式監(jiān)測中層管理者,而中層管理者也通過同樣的形式監(jiān)測下層人員,因而帶來了協(xié)作的問題。人工智能中,多的協(xié)作分布思維,能夠更好的協(xié)作各個層次之間的管理。
人工智能的推理、解釋、學習能力很強,能夠?qū)Φ蛯有畔⑦M行解釋和學習,從而對高層概念和信息進行推理。對于推理的得出的高層概念和信息,進行網(wǎng)絡控制和網(wǎng)絡管理。對于非線性問題,人工智能能夠進行良好的處理,通過對人類智能的模擬,從而解決這些問題。此外,在人工智能技術(shù)的應用中,不會占用很大的計算機資源。在人工智能當中,模糊控制法等算法的運算速度十分迅速,能夠一次性搜索得到最優(yōu)解,從而提高了計算機網(wǎng)絡技術(shù)的處理技術(shù)。
3 人工智能技術(shù)的應用
1)網(wǎng)絡安全管理
在計算機網(wǎng)絡技術(shù)當中,人工智能具有很多方面的應用,尤其是在網(wǎng)絡安全管理當中,應用更為廣泛。對于計算機網(wǎng)絡技術(shù)的安全管理來說,入侵檢測具有重要的意義,對于網(wǎng)絡安全來說有著十分重要的影響。在防火墻技術(shù)當中,入侵檢測也是作為核心的部分[3]。通過人工智能技術(shù)的應用,計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)能夠更好地發(fā)揮出入侵檢測功能的作用,從而提高系統(tǒng)資源的保密性、可用性、安全性、完整性。在入侵檢測技術(shù)的應用當中,主要是通過分類處理數(shù)據(jù)和篩選采集數(shù)據(jù),形成最終的報告,并且將網(wǎng)絡信息的安全狀態(tài)向用戶進行實時反饋。在當前的人工神經(jīng)網(wǎng)絡、模糊識別系統(tǒng)、專家系統(tǒng)當中,基于人工智能的入侵檢測應用最為廣泛。
基于人工智能對傳統(tǒng)的防火墻進行改造,形成了智能化防火墻系統(tǒng)。相比于其他的防御系統(tǒng),智能防火墻應用了很多智能識別技術(shù),例如統(tǒng)計、決策、概率、記憶等方法來處理和識別數(shù)據(jù),從而在計算機的運行當中,匹配檢查所占用的資源更小,避免對網(wǎng)絡有害行為的發(fā)現(xiàn)效率降低。這樣,能夠?qū)τ泻π畔⑦M行更加有效的限制和攔截[4]。相比于傳統(tǒng)的防御軟件,智能防火墻的效率和作用都要更為良好,能夠解決傳統(tǒng)防御軟件帶來的拒絕服務共計的問題,對于病毒的入侵和傳播,發(fā)揮了良好的抑制作用。
此外,智能型反垃圾郵件系統(tǒng)也是人工智能在計算機網(wǎng)絡技術(shù)中的另一大應用。通過這種方式,能夠有效的屏蔽垃圾郵件,不會對客戶信息安全造成影響。通過有效的監(jiān)測用戶郵件,開啟式的掃描郵箱當中的垃圾郵件。同時,將垃圾郵件分類信息提供給用戶,提醒用戶及早進行處理,從而更好地確保郵箱系統(tǒng)的整體安全性。
2)網(wǎng)絡管理和系統(tǒng)評價
電信技術(shù)、人工智能等方面的發(fā)展,推動了網(wǎng)絡管理的智能化轉(zhuǎn)變,除了在計算機網(wǎng)絡安全管理中的應用之外,人工智能當中的問題求解技術(shù)、專家知識庫等也得到了充分的應用,從而實現(xiàn)了良好的綜合性網(wǎng)絡管理。在網(wǎng)絡管理當中,由于網(wǎng)絡的瞬變性、動態(tài)性等特點,產(chǎn)生了很大的工作難題。因此,在現(xiàn)代化的網(wǎng)絡管理當中,也逐漸朝著智能化的方形發(fā)展?;谌斯ぶ悄?,產(chǎn)生了專家級決策和支持方法,在信息系統(tǒng)管理當中,應用十分廣泛[5]。在計算機程序當中,專家系統(tǒng)具有較高的智能性,在某一個領域當中,積累了大量專家的經(jīng)驗和知識,基于此進行歸納和總結(jié),從而形成了資源錄入相關(guān)系統(tǒng)。通過這種方式,在某個領域當中,匯集了大量專家的經(jīng)驗,從而對該領域當中的相關(guān)問題進行處理。因此,在計算機網(wǎng)絡管理和系統(tǒng)評價當中,運用人工智能,綜合大量專家的知識和經(jīng)驗,建立相應的專家系統(tǒng),從而在遇到相關(guān)問題的時候,能夠調(diào)用其中的知識,更好地進行網(wǎng)絡管理和系統(tǒng)評價工作。
4 結(jié)論
人工智能是當前一項十分先進的科學技術(shù),這一技術(shù)的產(chǎn)生和應用,極大地改變了人們的娛樂、工作和生活方式。而隨著人工智能的不斷發(fā)展和完善,其在計算機網(wǎng)絡技術(shù)中的應用需求越來越多,因而實際應用也將越來越廣泛。運用人工智能,能夠在網(wǎng)絡安全、網(wǎng)絡管理、系統(tǒng)評價等方面發(fā)揮重要作用,從而推動計算機網(wǎng)絡技術(shù)的更大進步。
參考文獻:
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[關(guān)鍵詞]應用;特點
中圖分類號:TM76 文獻標識碼:A 文章編號:1009-914X(2017)05-0352-01
1 人工智能技術(shù)的應用
現(xiàn)狀在人工智能技術(shù)還沒有被人類適用之前,電氣產(chǎn)品的設計都是通過人工慢慢完成,耗費的時間較長。但是自從應用人工智能技術(shù)后,在很大程度上改變了電氣產(chǎn)品的設計方式,手工設計逐漸被取代,大大縮短了產(chǎn)品的生產(chǎn)時間,而且也有效提高了產(chǎn)品的質(zhì)量,因此人工智能技術(shù)的應用改變了生產(chǎn)的方式。另外,人工智能技術(shù)的應用使得智能控制功能變?yōu)楝F(xiàn)實不僅體現(xiàn)于數(shù)據(jù)采集與處理方面,而且還體現(xiàn)于操作控制與故障分析等方面??偟膩碚f,人工智能技術(shù)的應用范圍越來越廣,給人類帶來了很大的便利。
2 氣工程自動化中智能化技術(shù)應用的特點
2.1 自動化控制
電氣工程自動化智能化技術(shù)在實際應用中能夠減少工作時間,對操作的準確性較高,自動化實現(xiàn)無人操作,同時能確保正常的開展自動化控制的工作,確保電氣工程設備正常運行。電氣工程自動化智能化技術(shù)在實際應用中,可以幫助技術(shù)人員對出現(xiàn)的問題故障進行有效的分析并且能夠及時處理。電氣工程智能化系統(tǒng)在處理復雜的數(shù)據(jù)時可以直接的把控制設備的相關(guān)內(nèi)容清除,使設備處于不需要控制的模型上,這樣可以更好地調(diào)節(jié)控制設備的節(jié)奏,增加精準的把握控制系統(tǒng)。
2.2 調(diào)整控制自動化技術(shù)
能夠通過響應的時間、下降的時間和魯棒性的變化來隨時的調(diào)控對系統(tǒng)的控制程度。使電氣工程系統(tǒng)有效提高工作性能,智能化的控制工作有了最基本的技術(shù)保障,因此,在各種情況下,電氣工程自動化、智能化技術(shù)都比傳統(tǒng)的電氣工程系統(tǒng)有優(yōu)勢,更適合應用于實際的生產(chǎn)操作中。在調(diào)節(jié)控制電氣工程智能化系統(tǒng)中,該系統(tǒng)會通過相關(guān)數(shù)據(jù)來進行自我調(diào)節(jié)。不需要人工的參與,不必有技術(shù)人員當場監(jiān)控。
2.3 精準性高
憑借有關(guān)的處理技術(shù)實現(xiàn)精準的評估。不僅能夠處理常用數(shù)據(jù),即使不常用的數(shù)據(jù)也可以有效的處理,同時還能精準的評估。在電氣工程智能化的控制工作中,控制系統(tǒng)對設備具有較強的變更性,這給控制系統(tǒng)增加了難度,就算是電氣工程的智能化系統(tǒng)也不能夠完全的控制設備,所以要根據(jù)設備的具體情況,對具體的設備具體分析,量身制作控制系統(tǒng)。
3 人工智能技術(shù)在電氣自動化領域中的應用
3.1 生產(chǎn)設計中的應用
生產(chǎn)設計流程設計范圍較廣,而且受到許多因素的影響,對設計人員的要求很高,設計中需要基于理論基礎上,且與自身的實際經(jīng)驗相結(jié)合。但是相關(guān)的理論知識體系還沒有發(fā)展成熟,設計人員在對電氣產(chǎn)品進行設計的時候,主要是依賴于自己長期實踐積累的經(jīng)驗,進而對設計成果進行試驗,確定可行后才采取下一步的開發(fā),這樣的一種產(chǎn)品設計模式經(jīng)過的環(huán)節(jié)較多,不僅工作任務重,而且成本相對比較高,更為重要的是產(chǎn)品的適用性有待提高。而在產(chǎn)品生產(chǎn)設計環(huán)節(jié)中應用人工智能技術(shù)之后,可以使產(chǎn)品的設計脫離傳統(tǒng)人工操作模式,只要利用計算機技術(shù)進行輔助設計就可以完成,新的產(chǎn)品設計模式減輕了工人勞動強度,使產(chǎn)品設計時間變短,從而更快的投入生產(chǎn),非常有利于生產(chǎn)效率的提高。同時使用人工智能技術(shù)增加了產(chǎn)品的科技附加值,對企業(yè)的競爭非常有利。一般來說人工智能技術(shù)的實踐應用可具體分為遺傳算法,與專家系統(tǒng)兩種,將遺傳算法應用于電氣自動化系統(tǒng)中,可以使其能夠直接控制操作對象,重要的不需要對產(chǎn)品進行試驗,控制系統(tǒng)可以按照設計人員的要求,生成對應的設計方案,因此遺傳算法的應用較為廣泛。專家系統(tǒng)的設計方法與遺傳算法有一定的差別,該方法依賴于控制系統(tǒng)對前人的設計經(jīng)驗進行分析、歸納,然后自動形成信息資料系統(tǒng),確保電氣產(chǎn)品設計的可靠性。
3.2 在電氣控制過程應用
在電氣工程自動化發(fā)展中最為關(guān)鍵的便是電氣控制過程,其直接關(guān)系著系統(tǒng)的穩(wěn)定性與高效性。因此,實踐中對電氣控制過程有著嚴格的要求,但因控制過程過于煩瑣,極易出現(xiàn)各種問題,一旦操作不當,則會引起設備故障,從而降低了其運行效率。而人工智能利用計算機技術(shù),保證了操作精準性,通過界面化形式,簡化了控制流程,同時及時、完整保存了有關(guān)信息、數(shù)據(jù),可自動生成報表,節(jié)約了人力、物力,增強了數(shù)據(jù)查詢的便捷性?,F(xiàn)階段,常見的控制方法為模糊控制,其優(yōu)點為操作簡便,此外,還包括專家系統(tǒng)控制、神經(jīng)網(wǎng)絡控制等。
3.3 故障診斷應用
故障診斷中得以應用。實際上電氣工程系統(tǒng)故障很難被檢測出來,它具有很強的隱蔽性,并且還具有一定的波動性,如果工作人員在檢測的過程中采用的是傳統(tǒng)的故障檢測方式,將很難檢測出具體的故障原因與位置,不僅花費時間,而且也企業(yè)的財力。但是在使用人工智能技術(shù)的情況下,可以在較快的找出系統(tǒng)故障問題,相比于人工檢測,它具有很大的優(yōu)越性。實際的故障檢測中,首先可以使用模糊邏輯診斷方法,其次可以使用神經(jīng)網(wǎng)絡檢測方法。最后可以使用專家系統(tǒng)檢測方法,這時目前電氣領域中常使用的人工智能檢測,如果情況較為復雜,可以同時使用多種方式進行故障檢測,這樣就可以有效縮短檢測的時間。
關(guān)鍵詞:電力系統(tǒng);人工智能;運行
作者簡介:郭云川(1971-),男,四川達川人,國網(wǎng)四川省電力公司攀枝花供電公司,工程師。(四川 攀枝花 617067)
中圖分類號:TM73 文獻標識碼:A 文章編號:1007-0079(2013)27-0204-02
電力系統(tǒng)內(nèi)部非常復雜,涉及到大量的數(shù)據(jù)和信息,人工管理不但費時費力,還容易出現(xiàn)差錯。而人工智能技術(shù)卻能夠解決這些問題,在將來,我國的電力系統(tǒng)必定會往智能化、自動化的方向發(fā)展。
一、人工智能技術(shù)概述
人工智能技術(shù)集腦科學、神經(jīng)學、信息技術(shù)為一體,目前廣泛運用于多個領域,同時也是近年來科技領域的一個研究熱點。它通過對人腦的原理和行為進行模仿,從而研制出一種自動化的機器,這種機器能分析、識別、發(fā)現(xiàn)問題。很多電力企業(yè)都運用了這種技術(shù),它提高了電力運行的效率,減少了故障發(fā)生的機率,還節(jié)約了人力、物力、財力。同時,它也能解決電力系統(tǒng)中非常復雜的問題,比如非線性映射。不僅如此,它還被繼電保護所應用。人工智能技術(shù)中的神經(jīng)網(wǎng)絡方法,通過采集大量的故障樣本,使設備對故障有一定的印象。因此,在發(fā)生故障的時候,設備能夠快速反應并且發(fā)出警報。
二、人工智能技術(shù)的種類
1.人工神經(jīng)網(wǎng)絡
人工神經(jīng)網(wǎng)絡是人工智能技術(shù)中的一種,它的非線性問題非常復雜,這種技術(shù)主要是用在繼電保護上,它是通過模仿人的神經(jīng)系統(tǒng)而研制出來的。此外,人工神經(jīng)網(wǎng)絡還具有比較快的反應能力,能夠及時對電力系統(tǒng)進行監(jiān)控、評估等等。即便是發(fā)生了故障,它也能夠進行快速的判斷,并且對故障的距離、情況等一一進行探測。
2.智能模糊邏輯
智能模糊邏輯通過運用模糊理論,輸入變量,建立數(shù)學模型,能夠很好地對電力系統(tǒng)進行規(guī)劃,并且診斷電力系統(tǒng)故障。如今,智能模糊邏輯已經(jīng)成為了一種比較成熟和完善的人工智能技術(shù),廣泛應用于電力系統(tǒng)當中。
3.遺傳算法
遺傳算法的理論基礎是數(shù)學模型,它通過借鑒自然遺傳機制的隨機搜索算法,從而對群體和個體之間的信息進行交換。一般情況下,電力系統(tǒng)中比較難的非線性問題都是采用遺傳算法來解決。
4.混合技術(shù)
所謂的混合技術(shù),就是將遺傳算法、人工神經(jīng)網(wǎng)絡、智能模糊邏輯等幾種技術(shù)合在一起,因為上面所說的幾種方法有一定的局限性,甚至還有一些難以克服的缺陷。將這些技術(shù)合在一起,就能夠更好地解決電力系統(tǒng)中的問題。
三、人工智能技術(shù)的特點
1.優(yōu)點
(1)并行性。該技術(shù)具有高度的并行性,因為它的內(nèi)部由多個簡單處理單元組成,這些小單元雖然比較簡單,但是處理能力卻很高。不僅如此,這些小單元相組合,還能夠處理并行活動,對信息的處理速度更是驚人。
(2)記憶性。人工智能技術(shù)也具有記憶性,因為它能夠?qū)π畔⑦M行記憶,然后將這些記憶信息存儲在權(quán)值當中。從這些權(quán)值中就可以看出電力系統(tǒng)中的信息。另外,它還能對信息進行特征提取、特殊處理,給電力系統(tǒng)的工作帶來了很大的方便。
(3)非線性全局作用。這種技術(shù)中的神經(jīng)元能夠接受其他神經(jīng)元的輸入,并且經(jīng)過并行網(wǎng)絡產(chǎn)生輸出,從而對其他的神經(jīng)元造成一定的影響。整個電力系統(tǒng)是相互制約、相互影響的,這樣就可以達到非線性映射,從而表現(xiàn)出一種集體性的行為。
2.缺點
(1)需要較長訓練時間。對于一些比較復雜的問題,遺傳算法需要進行較長時間的訓練。這是因為其學習的速率太慢。
(2)訓練的難度較大。如果網(wǎng)絡出現(xiàn)了故障,或者權(quán)值調(diào)得過大,就會使人工智能中的加權(quán)總和增加,從而導致導數(shù)非常小,而網(wǎng)絡權(quán)值的調(diào)節(jié)過程也會隨之而停頓。因此,訓練的難度較大。
四、電力系統(tǒng)運行中人工智能的具體應用
電力系統(tǒng)中有很多非線性問題,里面的方程式也有一定復雜性和系統(tǒng)性,但是可以應用人工智能技術(shù)來解決這些問題。
1.人工神經(jīng)網(wǎng)絡在繼電保護中的應用
過去的繼電保護裝置是運用的普通計算機,后來開始運用人工神經(jīng)網(wǎng)絡,因為這種技術(shù)比普通的計算機更加可靠和穩(wěn)定。在運行過程中,人工神經(jīng)網(wǎng)絡的運行效率非常高,而且速度也很快,不僅如此,人工神經(jīng)網(wǎng)絡還可以實現(xiàn)精準度比較高的算法,從而更好地保護電力系統(tǒng)。
人工神經(jīng)網(wǎng)絡中又包括三個部分,這三個部分分別是前置信號處理子系統(tǒng)、故障區(qū)域判定子系統(tǒng)以及故障判定網(wǎng)絡。在操作之前,先要對輸電線路旁邊的電流、電壓信號進行處理,從而得到一些數(shù)據(jù)。之后再把故障的特征輸入故障區(qū)域判定子系統(tǒng)當中,這樣就可以判斷系統(tǒng)的故障了。最后再使用第三部分的故障判定網(wǎng)絡對故障的性質(zhì)進行分析。
第一個部分是前置信號處理子系統(tǒng),要采取合適頻率來對繼電保護中的電流、電壓進行采集,收集到了故障樣本之后再將其輸入到處理信號的子網(wǎng)絡當中,對其進行處理。最后再將剛才的電流、電壓的特征進行輸出。
第二個部分是故障區(qū)域判定子系統(tǒng),這個系統(tǒng)能夠?qū)收线M行判定,用于快速判定故障發(fā)生的位置,從而對故障采取合理的解決措施。電力系統(tǒng)發(fā)生故障是不可避免的,系統(tǒng)運行了一段時間之后,難免會出現(xiàn)問題,比如金屬故障、非線性故障、設備故障等等。
第三個部分是故障判定網(wǎng)絡,這個部分會自動對發(fā)生的故障進行分析,它有三個層面和節(jié)點。必須在其中輸入電力系統(tǒng)中的突變量,然后再對得到的這些值進行處理。
2.人工智能算法在電力系統(tǒng)運行中的應用
人工智能算法主要的原理是無功優(yōu)化,通過無功優(yōu)化,能夠提高電力運行效率,使電力傳輸達到一個最佳的狀態(tài)。
人工智能算法采取記憶指導搜索的辦法來提高搜索速度,從而使全局達到最優(yōu)的狀態(tài)。它還有禁忌搜索方法,這種方法在跳出局部方面有很大的優(yōu)勢。此外,它還能解決多變量、非線性、離散性的問題,而且操作手法簡單,易于使用。
3.模糊理論在電力系統(tǒng)運行中的應用
模糊理論突破了經(jīng)典集合中的一些概念,它采用的是模糊搜索的原理來對一些不明確、不精準的事情和現(xiàn)象進行分析。首先要在其中加入一些近似推理的模糊邏輯和引入語言變量,從而對事情和現(xiàn)象進行分析與描述。如今,這種模糊理論已經(jīng)具有比較成熟的技術(shù),它的應用已經(jīng)相當廣泛,遍及多個行業(yè)、多個領域。電力系統(tǒng)中有非線性,而線路通過非線性的時候,就會產(chǎn)生一些分量,這些分量能夠重疊在故障上面,并且不會被消除掉。而模糊理論中的技術(shù)可以消除輸電線路中互相影響的現(xiàn)象,使之相互獨立。
4.專家系統(tǒng)在電力系統(tǒng)運行中的應用
專家系統(tǒng)也是人工智能中的一種,它在很多年前就開始被應用。同時,它還能解決電力系統(tǒng)中的疑難問題,并且提高運行效率和解決問題的速度。
與上面的幾種人工智能技術(shù)相比,專家系統(tǒng)同樣能夠保護電力、控制電力、規(guī)劃電力。此外,它還能夠支持消息發(fā)送、防止停電、移除一些負荷較大的設備,從而降低電力系統(tǒng)運行的負荷。因此,專家系統(tǒng)可以說是一種比較可靠、技術(shù)含量較高的電力保護系統(tǒng),適宜被大力推廣和使用。
五、人工智能在電力系統(tǒng)中的發(fā)展與前景
目前,人工智能在電力系統(tǒng)運行中得到了廣泛應用,隨著經(jīng)濟發(fā)展和社會進步,人們對供電的質(zhì)量和要求也越來越高,這使得電力企業(yè)必須采取科學的手段來提高電力系統(tǒng)的運行效率,應用新方法來解決問題,促進電力的發(fā)展,并且運行更加方便簡單、易于操作。這也是人工智能在電力系統(tǒng)中的發(fā)展與前景。
在將來,電力系統(tǒng)還會不斷發(fā)展,因為其復雜性在不斷提高,所以一些影響因素也會隨之而產(chǎn)生,再加上人工管理的方法容易出差錯。因此,電力企業(yè)必須使用人工智能的技術(shù)和方法。人工智能技術(shù)仍然在開發(fā)當中,技術(shù)人員在原有的技術(shù)基礎上對其進行改進和完善,這樣不但能夠提高技術(shù),還能夠為電力系統(tǒng)的發(fā)展提供新的活力。
六、總結(jié)與體會
人工智能技術(shù)已被大部分電力企業(yè)所應用,這種技術(shù)不但能為電力企業(yè)節(jié)省人力、財力、物力,還能提高供電質(zhì)量,其發(fā)展前景非??捎^。未來,這種技術(shù)將會越來越成熟,并且變得容易操作、方便,從而為電力企業(yè)和廣大用戶提供更優(yōu)質(zhì)的服務。
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