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近几年来，为了适应更加高要求的运作，机械设备的功能变得非常强大，与此同时，其结构也更加的复杂。机械的不同部分之间联系更加紧密，只要一个部分出现问题，整个机器都将停止运作，甚至会发生破坏性更大的连锁反应。而使用常规的诊断方法需要较长的时间，甚至都无处下手或造成人员伤亡。所以现在人们都在追求人工智能诊断方法，利用软件和计算机技术，将诊断的过程系统化，从而达到诊断的快速性和准确性。本文就根据目前已有的一些人工智能方法简要做些分析，并探讨智能诊断方法的发展前景。
1.主要智能诊断方法
1.1人工神经网络法
人工神经网络法是根据生物神经学方面的研究成果而提出的一个人工智能方面的概念，其主要含义是对人脑中神经结构和行为进行类似模拟[1]。因为该法是高度并行的，所以在对故障的处理中速度极快，并且能够根据环境自动辨识，以线性的方法处理问题。
其基本原理为机发生故障的机器通过震动发出不同状态的信号，然后该信号被神经网络识别，通过对应特征的选择以及公式模型的套用，找出对于故障中反映最强烈最敏感的信号，然后将其作为一个输入向量，在神经网络中建立故障模式样本，对网络进行长期训练，排除其中影响准确性的因素；在确定训练结束后，将每一个重新输入的信息进行分类整理，网络会根据所输入的信息迅速判断，并给出分类的结果，最后进行自我诊断。
人工神经网络法的主要优点在于其具有自动学习、联想、记忆和推测的功能；该方法是分布处理的，同时有并行处理复杂问题的强大功能；其非线性的映射很强，可以处理多故障的问题；其有能够进行多种因素预报的能力且其预测准确度非常高。
人工神经网络法的主要缺点为：算法相当复杂，需要预测的模型有一部分是无法用公式表达出来的；在训练的过程中需要样本数量较大，并且当样本不足时，诊断的效果会大打折扣；应用之前所需训练的时间过长。
1.2专家系统诊断法
当机械系统比较难以用数学模型来建立或者没有较为精确的数学模型时，我们可以使用专家系统诊断法。该种诊断的方法主要有三个不同的阶段，从第一代中基于浅知识的智能诊断到第二代中基于深知识的专家诊断，以及最近的将二者结合起来的复合式故障诊断系统[2]。
1.2.1基于浅知识
浅知识主要是指经验知识，不是系统结构或者在行为过程中产生的知识。该种诊断法以专家的经验知识为基础，在演绎推理后得出诊断的最终结果，为故障原因得出一个最佳的解释。基于浅知识的专家诊断系统主要运用到两类知识，其一为机械设备故障导致各种征兆的因果知识；其二为能够反映因果关系的可能性数值知识。主要的缺点就是诊断对象数量以及复杂性逐渐增多时，基于浅知识的故障智能专家系统会出现知识不太完备以及依赖性太强。
1.2.2基于深知识
深知识主要是指一些模型的知识包括机械系统中存在的结构、功能、过程或者是因果关系的模型。该种方法主要通过诊断对实际输出和预计输出之间的偏差值用第一定律知识以及一定的算法过程找出潜在的故障源。该种方法获取数据较为方便，且形成的知识库会比较一致和完备；但是该法所需搜索的空间过大，且推理的过程不是非常简便和快速。
1.2.3复合式
复合式的诊断专家系统就是将浅知识和深知识两者有效的结合起来。前一部分运用浅知识诊断法，推理出产生故障的可能原因和位置，其后再运用深知识诊断系统去做进一步的确认和解释。两种方法之间的衔接我们采用一种相互照应的方式，将浅知识中的假设对象和深知识中推理点一一对应起来。所以该种方法将故障的解决过程更加优化，也使得解决的方法更加快速和方便。它适合人类的思维，且修改较为方便；但是其缺点在于建立知识库比较麻烦，缺少主动学习的能力。
1.3远程分布式智能诊断法
远程分布式法主要是将故障的诊断和目前的网络即时通讯结合在一起[3]。主要有两种诊断系统运行的方式，其一为实时监控的诊断，另一种为电子信函的会诊。第一种就是将机械故障的实际情况通过视频等通讯工具传给并不在现场的专家们，让他们根据自己的经验将采集到的信号进行相关专业的处理，并通过通讯工具和其他专家进行相互的交流与探讨，形成一种网络状态下的会议形式，共同研究出一个最优的处理方案。其主要缺点在于，信号的采集可能会有些偏差，并且要协调好各位专家同时在线的时间也是比较麻烦的。第二种就是通过现场检测人员将数据进行采集与整理，然后把所有的相关数据全部以信函的方式传给有关专家，当专家做好分析之后，再用电子信函的方式传回给现场，现场进行下一步的处理。这一种方法把系统中的资源与实际专家的经验有效的利用起来，为设备的故障处理与维护提供了方便有效的远程服务，对生产系统的可靠性有了极大的保证。
2.智能诊断方法前景分析
由于目前设备故障诊断的技术已经和非线性原理、传感技术、信号处理技术相融合，智能诊断的方法正在不断的完善和科技化。其发展的趋势大概如下[4]：多种知识以及各种方法相结合；相关原理知识与实际的经验知识更加紧密融合；诊断系统的能力越来越接近人类专家；专家系统诊断法会与神经网络诊断法在诊断过程中融合；大量的虚拟技术将会得到重用；数据库的技术和人工智能技术会相互结合……
总之，智能诊断机械设备故障的趋势就是将各种不同的智能技术进行有效的结合起来，形成一种功能强大的混合诊断系统。但是在智能化处理的趋势下，仍然有一些问题是需要我们迫切去解决和研究的，所以在以后，我们要不断的新的技术，前沿的学科方法运用到机械故障解决中去，用新的思维和新的方法从实际的应用提出新的问题，并加以解决和完善，将智能话诊断机械设备提升到理论方法一致的高度之上。
【参考文献】
［1］王宇杰,庞兵.机械故障智能诊断方法研究[J].黑龙江科技信息,2011,6(6):42.
在国民经济发展中，煤炭工业占据了重要地位，我国在能源生产与消费中，煤炭仍是我国的主要能源，加强煤炭生产技术的提高，可有效加强煤炭生产结构优化与生产安全高效性，并在降低劳动强度，提高煤炭生产效率同时，确保员工的生活质量与身体健康，促进煤炭工业的社会与经济双重效益。
一、煤炭机电技术
在煤炭工业生产中，现代煤炭的机电技术作为煤炭生产重要构成，也称之为机械电子的工程学，是跨学科综合性的高技术，主要是由微电子、计算机、自动控制、液压技术与信息技术等融合而成的交叉学科，是上世纪八十年代，在微电子技术基础上发展起来的高新技术，有效推动了相关机械制造业的发展，尤其是在传感、计算机、微处理与检测信息技术等发展下，机电技术在煤炭机械生产中获得了广泛应用，有效改善了煤矿机电相关产品综合性能，推动了煤矿机械新时期的发展。煤炭生产中，机电技术的应用，增强了煤炭机械自动化与经济性，进而影响到了煤炭生产中的排水、供电、提升与通风等安全因素，微电脑控制已成为煤炭机械生产重要构成，在煤炭科技进步下，煤炭机械中的电子控制技术比例越来越大，其应用范围与功能不断提高，对煤炭设备管理提出较高要求。
二、煤矿机电相关技术与功能
1.机电相关技术
在现代煤炭机械生产中，机电技术主要包含机械本体、信息处理与传感器等构成，在机械本体技术当中，应充分考虑机械性能与重量减轻等问题，目前机械产品制作大多是以钢铁材料作为主材，为减轻重量，对机械结构实施全面改进，应该在制作当中，有效融合非金属的复合材料，有效减轻机械本体重量，降低能量消耗率，增强实际效率。传感技术方面主要是解决其精确度、可靠性与灵敏度等方面，增强可靠性及防止干扰间的密切关系，为有效避免电干扰，应采取光纤电缆给予有效控制。而信息处理技术方面，应该加强机电与微电子间的快速进步，和信息处理设备间也是紧密相关的，要提高煤炭机电技术，应该有效提高信息处理的可靠性，让信息处理含有较快速度，有效处理标准化与干扰间的问题。
2.机电控制功能
在现代煤炭的机电技术发展中，实现了作业装置、电机与制动系统等方面运行状态的实时监控，一旦出现故障，可自动报警，并提示故障存在部位，有效简化了煤矿设备维护与检查方面的工作，并减少了维修费。加强煤矿机电的控制系统，有效实现了节能降耗与生产效率目标，如胶带输送机、通风机、提升机、变频起动与PLC控制系统等方面，就能节省电量30%之上，极大提高了煤炭生产的效率。机电技术还促进了自动化与半自动化的操作功能，减轻了工作人员的劳动强度，降低了由于工作人员缺乏经验所造成的作业精度影响，并且还具有安全操作与远程遥控等功能。
三、现代煤炭机电技术的应用与前景分析
1.机电技术应用
我国煤矿机电生产中，有关安全监控系统应用实践较晚，在上世纪八十年代，我国才开始引进多外先进煤矿监测方面的技术，直到上世纪九十年代，经过反复研究制定出了高水平监控体系，如煤炭科研院的重庆分院实施了监控系统研究，有效提高了监控分站智能水平，并与网络连接，对煤矿中的瓦斯突出矿井状况进行了规定，必须要安装监控系统，有些系统生产厂家，为各煤矿系统提供了相关的有利条件选择，并在市场竞争下，有效提高自身产品质量及优质服务。机电技术在煤炭矿井提升机方面也有应用，提升机上的机电技术提高，让机电技术功能得以有效发挥，实现了数字化、直流与交叉作业的提升机，数字化提升机具有快速通信与自行诊断等功能。加强煤矿机电应用，可有效体现煤矿机械的自动化程度高、使用寿命长与安全性高等特点。在煤矿机械当中，微电脑可靠性是项重要性能指标，在井下作业当中，其工作环境较为恶劣，并受潮气、煤尘与石块等变化侵袭，且受磁场、电场与机械振动等干扰，加强微电脑控制在井下性能环境要求，并能持续稳定工作，可实现抗老化与高强度等问题。煤炭机电技术也要满足智能性要求，将机械、液压控制与电子等技术进行有机组合，为煤矿机械整体性能提高奠定基础。在煤矿机械当中，微电控制系统已获得广泛应用，电子控制技术深入煤炭机械各领域当中，极大提高了智能电子控制的专业化与智能化。
2.机电技术发展前景
随着我国计算机与信息处理等技术不断发展，机电技术在现代煤炭生产中获得了较大发展，但与国外先进技术相比，我国现代的煤炭机电技术水平还相对落后，要想达到世界先进水平，需要我国的煤炭机电技术更为系统、标准与规范，将计算机当作煤炭机电核心的装置，煤炭机电产品的设计当中，要尽量选择功能较为完善嵌入式的计算机，以确保机电工作性能的可靠性，并加强煤炭机电产品的开发研究，与网络控制实现有效的通信控制。同时，在智能化上，机电产品要对设备自身与周围环境具有判断诊断功能，对自身最佳工作状态进行自动调节，强化故障预测与诊断分析，并加强传感器方面的研究，有效实现传感器智能化、集成化与数字化等，确保传感器测量准确，让机电技术更为先进合理，提高煤矿井下作业复杂环境的适应性。
结束语
现代的煤炭机电技术是项综合技术，是微电子、计算机、信息技术与自动控制技术等相融合而成的技术，在煤矿井下采掘与运输当中获得了广泛应用，有效促进了我国煤矿事业持续稳定发展，随着人工智能、网络与生物工程等技术的高速发展，现代的煤炭机电技术功能将会更为强大与优越，我国应积极加强煤炭机电相关技术研究开发，充分体现我国煤炭企业在社会、经济与技术方面的效益。
参考文献：
电力系统自动化技术的应用指的就是对电力进行切实的调度，使电力系统实现正常的运作，保证发电环节至配电环节的自动化运行，这样将会极大地提高电力系统的应用效率，而电力系统自动化运作则是电力技术发展的方向，现阶段我国电力系统的发展意识到了自动化的优势，要想更好的实现电力系统的自动化，就要在当前新形势下，将先进技术成果融入其中，充分体现它的优势，这样才能最大程度上促进电力系统的发展。
1.对于电力系统自动化的分类和浅析
电力系统自动化涵盖着诸多的环节，比如系统元件的保护环节、自动检测环节以及调节和控制环节等等，同时还会对电力企业进行自动化的管理。应用电力系统的最终目的就是要确保电力系统运输的高效性和稳定性，进而保证系统运行的可靠性和安全性，最终极大的提高电力系统的运作效率，为电力企业带来更高的经济效益[1]。纵观现阶段的电力自动化运行技术，可以将电力系统自动化分为六个种类，即：火力发电厂自动化、电力系统信息自动传输系统、供电系统自动化、电网调度自动化、火力发电站综合自动化、电力系统反事故自动装置六大类，而电网调度自动化就是其中极为关键的内容，它指的是以计算机为主体的控制体统，其作用就是要更好地促进调度中心、发电厂以及变电站的运作，并为电力系统提供所需的信息数据，而后对这些数据进行切实的收集，再对这些数据内容进行计算和检测，最大程度上保证电网调度的正常运作。
2.对于变革性的新型技术分析
在当前的技术发展背景下，要想更好地推动电力系统的自动化发展，就要对其中关键的技术类型进行分析，还要对电力系统具有变革性意义的技术类型进行探究，同时对新形势下电力系统自动化发展方向进行探究，最终极大的促进我国电力自动化技术的发展。
2.1对于FACTS技术的应用
FACTS技术指的是柔流输电系统技术，它的应用对于电力系统自动化的发展具有较大的影响，此技术也是极为重要的电力系统技术类型，在输电技术的应用中发挥了巨大的作用，可以切实保证输电系统的的运行稳定性和高效性。简而言之，在应用FACTS技术的过程中，不可避免的应用到高压输电系统，并且还要将其优势体现出来，应用技术类别中的电力电子装置，而后对输电系统中的有关参数予以调整和控制，最终保证其运作的可靠性和安全性[2]。FACTS技术的应用还可以一定程度的降低电力输送的能耗问题，而这一功能在可持续发展理念不断推行的今天，此技术的应用可谓是一项极具发展前景的技术类型，同时也可以极大的促进电力自动化运行系统的发展。
2.2对于智能化控制技术的应用
智能化控制技术的应用对于电力系统自动化发展来讲是尤为重要的，同时也极具时展的意义，在传统的电力系统控制过程中，一般都要对线性控制以及传递函数控制问题等进行分析，而后再对有关智能化控制技术的应用进行探究，但是，现阶段对于智能化控制技术的开发力度仍旧较为薄弱，智能化控制理论也越发成为现阶段的电力系统自动化运作的主要理论指导内容。这里所讲的智能化控制方式，就要应用较为简短的技术，对电力系统运作过程中，较为繁杂的内容和环节进行合理的控制，而后还要促使这些难度较大环节的运作更具安全性和稳定性，在此过程中，还要对模型中的不确定因素进行分析，通过智能化的控制技术，实现高效的控制，对现阶段的电力系统运作发展形势来看，电力系统的实际运作方式也会呈现着智能化的发展趋势[3]。
2.3对于DFACTS的应用分析
DFACTS技术指的就是应用配电系统，而后实现灵活的交流，此技术的应用也是基于配电网的供电需求，研发出新的理论观点，它着重针对供电质量中的各类问题，应用系统的解决方案，在大量的商业用户以及配电网的运作中应用新型的电力电子控制器。
3.对于电力系统自动化的发展前景分析
3.1对于电力市场理论和技术的发展前景分析
电力市场的发展一定要结合社会主义市场的发展趋势，还要基于用户的对于电力系统的运作需求，以此为基础，对我国电力市场的运作方式进行转变，同时还要对我国电力市场运作过程中易出现的问题进行分析和探究，而后对市场运营中的准则进行研究，最终确定最为适宜的电力系统运作模式[4]。
3.2对于智能保护和变电站综合自动化的发展方向分析
要想更好地对电力系统进行研究，就要引进先进的人工智能技术、综合自动控制理论、网络通信、模糊理论、自适应理论以及信息化新技术等等，使新继电保护装置更具信息化的发展趋势，最终极大的提高电力系统的运作水准。而笔者对现阶段的变电站自动化系统的应用方式进行了分析，发现融入分布式变电站综合自动化装置可以切实提高各类变电站的运作需求，也类满足电力系统的运作条件，最终将会大大提高电力系统的运作效率和稳定性[5]。
3.3对于电力设备检测以及故障诊断技术的发展方向分析
在实际的电力系统运作中，要想更好地促进电力系统的自动化发展趋势，就要充分的意识到光纤技术、数字信号处理技术、传感器技术、计算机技术以及模式识别技术的优势体现出来，还要切实对电气设备的故障问题进行诊断，实现绝缘监测，此外，还要逐渐的构建一个集变压器、电容型设备、发电机、开关设备以及直流系统等的电气设备监控系统，而后再切实提高电力系统的运作安全性和稳定性。
4.结束语
综上所述，社会的发展和时代的进步，当前国内的经济发展层次也在日渐提升，要想更好地满足人们对于电力系统的运作需求，就要不断的促使电力系统的发展更具自动化特征，极大的促进电力系统的发展，现阶段我国的电力系统自动化技术的应用，也发生了较大的变革，要想实现更进一步的发展，就要做好指导性作用，还要结合电力系统市场发展需求，满足人们对于电力系统的实际运作需要，最大程度上促进社会经济的发展。
参考文献
[1]罗岚.浅谈电力系统自动化技术应用及其前景[J].科技创业家,2013,23(8):130-130.
[2]臧兴海,姚远忠,张思宾等.电力系统自动化的新技术及发展前景分析[J].科技与企业,2013,14(19):165-165.
[3]国家电网公司“电网新技术前景研究”项目咨询组.大规模储能技术在电力系统中的应用前景分析[J].电力系统自动化,2013,37(1):3-8,30.
关键词：
机械设计；自动化；发展方向
经济的快速发展，人们的需求变得越来越多。全球经济一体化的发展进程中，为了追求企业效益，企业不再沿用传统的设计技术完成机械制造业输出，传统的机械制造业设计已经不能满足机械制造业的进步和需求。人们开始研究自动化控制系统的升级改造问题，满足日益增长的生产需要。保证生产安全和生产质量。带动积极地发展，带动社会的发展。
1机械制造设计及其自动化的复合设计内容原则
1.1满足对机器的功能要求
基于二十世纪九十年代国际装备机构学术组织及相关机构做出的这样的概念界定：机电联体型是高端机械装备、电子程序调控及系统思维理论在机械产品结构设计及制作环节中的紧密融合，所以不论哪一类社会产品的问世均是给社会上人们生活中的某类需求而研发和制作的，均都具备相应的某项基本效能。
1.2加强创新与完善
按照机械制造设计及其自动化系统或产品的主功能不同，可以将其系统与产品进行分类处理。①根据物料的加工与运输为主。输入的信息、能量与物质在加工处理之后，输出改变了形态与位置的物质产品或系统，也就是加工机械设备，比如各种轻工机械、印刷机械、纺织机械、起重机械、食品加工机械、交通运输机械、机床等。②以机械能量为主，将信息与能量进行输入处理，同时输出具有不同能量的产品或系统，这就是动力机械，比如内燃机、水轮机、电动机等。③以处理信息为主，将能量与信息进行输入处理，主要输出某种声音、文字、图像、数据等产品信息，也被称为信息机，主要为传真机、计算机、仪表、仪器等办公机械[1]。除了上述介绍的主功能外，机械制造设计及其自动化系统花具备构造、控制、检测、动力等的内部功能。在制造设计机械自动化产品的时候需要基于以上功能构成原理来进行，以便不断加强创新技术的应用，提高机械产品的自动化水平。
2机械工程设计及自动化特点
传统的机械制造业设计已经不能满足机械制造业的进步和需求，后续维护费用变得越来越高昂。人们开始研究自动化控制系统的升级改造问题，满足日益增长的生产需要，减少维护费用。保证生产安全和生产质量。机械产品自动化能够满足这些要求，能够避免发生故障，有着很好的安全性能，避免发生安全事故，在处理自动故障的问题上有自我分析的功能，能够大大提高生产效率。机械工程自动化能够将根据设计需求对生产的体积有更灵活的应变，这样能够节省大量的资源，减少耗能节约成本，为环保也贡献一份力量[2]。再进行机械工程设计的过程中，技术不再单一，融入了各种技术，功能十分强大，能够满足生产商的各种需求，使用也更加灵活方便。
3机械设计制造当中的自动化技术
自动化技术在当代社会中是一门综合性非常明显的学科，其会涉及到电力电子技术、网络控制技术以及计算计技术，同时和人们的日常生活有着较高的关联性，虽然自动化技术是电气信息领域当中的一个新学科，但是目前自动化技术的应用已经较为全面和广泛，逐渐成为近代社会发展的一种代表，当前在汽车、工业甚至是家居等行业均有所应用。机械设计制造的最终任务便是在满足产品特点以及生产要求的基础之上，将产品按照相应的质量要求或标准顺利的生产出来。在传统的机械设计与制造过程中，几乎所有工作都是由人为直接参与或控制来完成的，不仅会遭受来自于人为错误的影响。还会因为人力劳动本身的局限性导致生产效率与生产质量存在缺陷，最终出错率非常明显，严重阻碍产品高质量生产。
4机械制造设计及其自动化的未来发展方向
4.1机械制造设计及其自动化未来发展的智能化
二十一世纪机械自动化技术发展的关键方向就是智能化，智能化是指基于机器行为的智能描述，也是在基础控制理论前提下，吸收混沌动力学、生理学、模糊数学、计算机科学、运筹学以及人工智能等的新方法与思想，模拟人工智能技术，赋予其自主决策、逻辑思维、判断推理等能力，以便实现更高的机械制造设计及其自动化控制目标。
4.2机械制造设计及其自动化未来发展的网络化
我国信息网络技术的飞速发展与兴起给人们日常生活、教育、军事、政治、工业生产以科学技术等方面都带来了较大的变革，各种网络技术将全球生产与经济连接在一起，而机械制造设计及其自动化产品也需要朝着网络化方向发展，以便提高产品质量的可靠性，实现在全球范围内的生产与畅销。机电一体化是制造行业通用的发展方向，可以简单的理解成为技术的提升以及系统的升级。由电子控制的机械设备，能够借助智能化、自动化技术完成设计与制造流程[3]。从某种层面上而言，机电一体化就是机械设计制造和自动化技术的延伸，所以实现机电一体化是机械设计制造的必然发展趋势。
4.3机械制造设计及其自动化未来发展的绿色环保化
如今我国机械行业的发展虽然给人类提供了舒适的生活，并丰富了物质，但是也提高了资源与能源的消耗，严重污染到了生态环境，所以未来机械制造设计及其自动化也要朝着绿色与环保方向发展，以便顺应时代的发展趋势，来达到人类健康要求与环境特定保护要求，降低对生态环境的破坏与污染。机械自动化产品的绿色设计具有可持续的发展前景。
4.4机械制造设计及其自动化未来发展的微型化
所谓微型化的机械自动化系统就是指尺寸低于一立方米的机械制造设计及其自动化产品，并逐渐朝着纳米级与微米级方向发展。机械自动化的微机产品运动灵活、耗能少并且体积小，在信息、军事以及医疗、生物等方面的应用具有较高优势，因此未来还要结合蚀刻技术、光刻技术等的超精密生产加工技术，以便促进微机机械自动化的健康发展。
5结束语
我国的经济快速发展，对生活中各种需求变得越来越多，人们开始重视施机械制造业设计的发展是一件非常好的事情。在机械制造业化的发展过程中，技术人员要依据现场的实际情况进行研究分析，科学合理遵守施工安全标准，帮助自动化控制系统升级改造的更加完善。我们国家对于自动化控制系统升级改造问题刚刚起步，自动化控制系统升级改造存在很多不足之处，但是科技在发展人们在进步，这些问题总会克服发展的会越来越好。
参考文献：
[1]李知洋.探讨机械设计制造及其自动化的发展方向[J].山东工业技术，2016(3)：39+37.
中图分类号：TH-39 文献标识码： A
前言
机电工程概要
机电工程亦称机电一体化是指在机构得主功能、动力功能、信息处理功能和控制功能上引进电子技术，将机械装置与电子化设计及软件结合起来所构成的系统的总称。
机电工程发展至今也已成为一门有着自身体系的新型学科，随着科学技术的不但发展，还将被赋予新的内容。但其基本特征可概括为：机电工程是从系统的观点出发，综合运用机械技术、微电子技术、自动控制技术、计算机技术、信息技术、传感测控技术、电力电子技术、接口技术、信息变换技术以及软件编程技术等群体技术，根据系统功能目标和优化组织目标，合理配置与布局各功能单元，在多功能、高质量、高可靠性、低能耗的意义上实现特定功能价值，并使整个系统最优化的系统工程技术。由此而产生的功能系统，则成为一个机电工程系统或机电工程产品。因此，“机电工程”涵盖“技术”和“产品”两个方面。
一、机电工程技术发展
机电工程是机械、微电子、控制、计算机、信息处理等多学科的交叉融合，其发展和进步有赖于相关技术的进步与发展，其主要发展方向有数字化、智能化、模块化、网络化、人性化、微型化、集成化、带源化和绿色化。
（1）数字化 微控制器及其发展奠定了机电产品数字化的基础，如不断发展的数控机床和机器人；而计算机网络的迅速崛起，为数字化设计与制造铺平了道路，如虚拟设计、计算机集成制造等。数字化要求机电工程产品的软件具有高可靠性、易操作性、可维护性、自诊断能力以及友好人机界面。数字化的实现将便于远程操作、诊断和修复。
（2）智能化 即要求机电产品有一定的智能，使它具有类似人的逻辑思考、判断推理、自主决策等能力。随着模糊控制、神经网络、灰色理论、小波理论、混沌与分岔等人工智能技术的进步与发展，为机电工程技术发展开辟了广阔天地。
（3）模块化 由于机电工程产品种类和生产厂家繁多，研制和开发具有标准机械接口、动力接口、环境接口的机电工程产品单元模块是一项复杂而有前途的工作。如研制具有集减速、变频调速电机一体的动力驱动单元；具有视觉、图像处理、识别和测距等功能的电机一体控制单元等。这样，在产品开发设计时，可以利用这些标准模块化单元迅速开发出新的产品。（4） 网络化 由于网络的普及，基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾。而远程控制的终端设备本身就是机电工程产品，现场总线和局域网技术使家用电器网络化成为可能，利用家庭网络把各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家用电器系统，使人们在家里可充分享受各种高技术带来的好处，因此，机电工程产品无疑应朝网络化方向发展。给人们带来无穷的知识和方便。
（5）人性化 机电工程产品的最终使用对象是人，如何给机电工程产品赋予人的智能、情感和人性显得愈来愈重要，机电工程产品除了完善的性能外，还要求在色彩、造型等方面与环境相协调，使用这些产品，对人来说还是一种艺术享受，如家用机器人的最高境界就是人机一体化。
（6）微型化 微型化是精细加工技术发展的必然，也是提高效率的需要。微机电系统（Micro Electronic Mechanical Systems，简称MEMS）是指可批量制作的，集微型机构、微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路，直至接口、通信和电源等于一体的微型器件或系统。自1986年美国斯坦福大学研制出第一个医用微探针，1988年美国加州大学Berkeley分校研制出第一个微电机以来，国内外在MEMS工艺、材料以及微观机理研究方面取得了很大进展，开发出各种MEMS器件和系统，如各种微型传感器（压力传感器、微加速度计、微触觉传感器），各种微构件（微膜、微粱、微探针、微连杆、微齿轮、微轴承、微泵、微弹簧以及微机器人等）。
（7）集成化 集成化既包含各种技术的相互渗透、相互融合和各种产品不同结构的优化与复合，又包含在生产过程中同时处理加工、装配、检测、管理等多种工序。为了实现多品种、小批量生产的自动化与高效率，应使系统具有更广泛的柔性。
（8）带源化 是指机电工程产品自身带有能源，如太阳能电池、燃料电池和大容量电池。由于在许多场合无法使用电能。带源化是机电工程产品的发展方向之一。
（9） 绿色化 科学技术的发展给人们的生活带来巨大变化，在物质丰富的同时也带来资源减少、生态环境恶化的后果。所以，人们呼唤保护环境，回归自然，实现可持续发展，绿色产品概念在这种呼声中应运而生。绿色产品是指低能耗、低材耗、低污染、舒适、协调而可再生利用的产品。在其设计、制造、使用和销毁时应符合环保和人类健康的要求，机电工程产品的绿色化主要是指在其使用时不污染生态环境，产品寿命结束时，产品可分解和再生利用。
二、机电工程产品
机电工程产品分系统（整机）和基础元、部件两大类。典型的机电工程系统有：数控机床、机器人、汽车电子化产品、智能化仪器仪表、电子排版印刷系统、CAD/CAM系统等。典型的机电工程元、部件有：电力电子器件及装置、可编程序控制器、模糊控制器、微型电机、传感器、专用集成电路、伺服机构等。这些典型的机电工程产品的技术现状、发展趋势、市场前景分析从略。
三、机电工程的未来前景
1.全息系统化全息系统化也即智能化，是对机器的行为描述，即在控制理论的基础上，吸收计算机科学、模糊数学、运筹学、混沌动力学、人工智能、心理学和生理学等新的学科方法、新的设计思想，从而模拟人类的思维能力，使它如同人一样具有思维、意识等能力，以便达到更高水平的控制目标。随着机电工程技术的发展，机电工程产品智能特征也越来越明显，智能化水平也是日趋上升，新世纪机电工程技术中的智能化的快速发展，人工智能在机电工程的研究中也日益得到重视，其中机器人与数控机床的智能结合就是一项重要应用。当然，要使机电工程产品具有与人完全相同的智能永远是不可能的，也没有这个必要，但是，高性能、高速的微处理器使机电工程产品具有低级智能或者人的部分智能，则是完全可能而又必要的。
2、微型机电化在实验室中，目前，通过半导体蚀刻技术，已经制造出亚微米级的机械元件，如果这一成果应用于实际产品时，那么就没有必要再区分什么是控制器、什么是机械部分了，这时就完全的实现机械和电子的“融合”，这样CPU、机体、传感器、执行机构就可以集成在一起，而且体积小，同时组成一种自律元件。这种微型机械学是机电工程的一个重要的前进方向，更是机电工程向微观领域和微型机器的发展趋势，在国外，人们称其为微电子机械系统，也指外观尺寸不超过1cm3 的机电工程产品，一并向微米级、纳米级发展，正因为微机电工程产品耗能少、体积小、运动灵活，在军事、生物医疗、信息等方面占有很高的地位和很大的优势。
3、 光机电工程光机电工程是机电产品发展的重要趋势，因为机电工程系统是由机械系统、能源系统、传感系统和信息处理系统等部件构成的，因此，在机电工程技术中引进光学技术，充分利用光学技术的先天优点，有效地改进机电工程系统的能源系统、传感系统和信息处理系统。
关键词：物联网；高科技；技术变革
1.引言
然而，物联网研究和开发的机遇更是挑战。物联网的发展需要一个宽松的环境以及产业链的共同努力，这样才能实现上下游产业及跨产业的联动，形成产业的联盟，带动整个产业链，共同推动物联网发展。这就要求我们能够从深层次发现和解决物联网中的关键理论问题、攻克技术难点及将物联网研究和开发的成果应用与实际，则我们就可以再物联网研究和开发的挑战中获得发展得机遇。否则，我们只会在物联网研究和开发上浪费时间和资源，又一次错过了在科学和技术领域发展的机遇。
2.发展现状和目标
2.1发展现状
无线射频识别产业市场规模超过100亿元，传感器市场规模超过900亿元，其中， 微机电系统传感器市场规模超过150亿元；机器到机器终端数量接近1000万，形成全球最大的M2M市场之一。
2.2发展目标
我国物联网发展的十年目标是把我国初步建成物联网技术创新国家。教育部工信部授权理工科高校开设物联网课程，为学生传授物联网相关课程，但凸显劣势的是，师资相对缺乏。可喜的是有华清远见这样的物联网工程师培训机构。总体来讲物联网产业在中国的发展令人期待。中国物联网产业发展目标有以下三点。
（1） 自主创新能力明显增强，攻克一批核心关键技术，在国际标准制定中掌握重要话语权，初步实现“两端赶超、中间突破”即在高端传感、新型RFID、智能仪表、嵌入式智能操作系统、核心芯片等感知识别领域和高端应用软件与中间件、基础架构、云计算、高端信息处理等应用技术领域实现自主研发，技术掌控力显著提升；在M2M通信、近距离无线传输等物联网网络通信领域取得实质性技术突破，跻身世界先进行列。
（2） 具有国际竞争力的产业体系初步形成。在传感器与传感器网络、RFID、智能仪器仪表、智能终端、网络通信设备、等物联网制造产业，通信服务、云计算服务、软件、高端集成与应用等物联网服务业，以及嵌入式系统、芯片与微纳器件等物联网关键支撑产业等领域培育一批领军企业，初步形成从芯片、软件、终端整机、网络、应用到测试仪器仪表的完整产业链，初步实现创新性产业集聚、门类齐全、协同发展的产业链及空间布局。
（3） 物联网应用水平显著提升。建成一批物联网示范应用重大工程，在国民经济和民生服务等重点领域物联网先导应用全面开展；国家战略性基础设施的智能化升级全面启动，宽带、融合、安全的下一代信息网络基础设施初步形成。
从网络发展角度看，今后10―40年发展物联网技术的第一要务是要建设让大众快捷获取信息和知识、能有效协同工作、生活更加高品质的信息网络。网络技术经济宽带化、移动化和三网融合，走向下一代互联网，进一步向后IP时代的新网络体系发展；物联网从监视、控制、反馈一体化，向泛在网络发展；在网络服务方面基于物联网的现代服务业快速发展普及。网络媒体进入主流媒体，传统媒体与网络媒体的融合，联合构建媒体舆论引导的新格局。云计算平台为物联网提供支持环境；物联网科学将从交叉学科融合，向完善的网络信息论发展。物联网相关技术和服务将相互影响，实现人类向往的充满智慧、更加美好、幸福的物联网时代。
3.主要任务
（一）大力攻克核心技术。（二）加快构建标准体系。（三）协调推进产业发展。（四）着力培育骨干企业。（五）积极开展应用示范。（六）合理规划区域布局。（七）加强信息安全保障。（八）提升公共服务能力。
4.前景分析
物联网是通过射频识别、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备。物联网被称为继计算机、互联网之后，世界信息产业的第三次浪潮。根据美国研究机构预测，物联网所带来的产业价值将比互联网大30倍，物联W将成为下一个万亿元级别的信息产业业务。
2011年12月，酝酿已久的《物联网“十二五”发展规划》正式印发。《规划》明确，将加大财税支持力度，增加物联网发展专项资金规模，加大产业化专项等对物联网的投入比重，鼓励民资、外资投入物联网领域。《规划》提出，到2015年初步完成产业体系构建的目标：形成较为完善的物联网产业链，培育和发展10个产业聚集区，100家以上骨干企业，一批“专、精、特、新”的中小企业，建设一批覆盖面广、支撑力强的公共服务平台。“十二五”期间，物联网将实施五大重点工程：关键技术创新工程、标准化推进工程、“十区百企”产业发展工程、重点领域应用示范工程以及公共服务平台建设工程。其中，重点领域主要涉及智能工业、智能农业、智能物流、智能交通、智能电网、智能环保、智能安防、智能医疗和智能家居等。
从物联网的市场来看，至2015年，中国物联网整体市场规模将达到7500亿元，年复合增长率超过30.0%。物联网的发展，已经上升到国家战略的高度，必将有大大小小的科技企业受益于国家政策扶持，进入科技产业化的过程中。从行业的角度来看，物联网主要涉及的行业包括电子、软件和通信，通过电子产品标识感知识别相关信息，通过通信设备和服务传导传输信息，最后通过计算机处理存储信息。而这些产业链的任何环节都会开成相应的市场，加总在一起的市场规模就相当大，可以说，物联网产业链的细化将带来市场进一步细分，造就一个庞大的物联网产业市场。
据思科最新报告称，未来10年，物联网将带来一个价值14.4万亿美元的巨大市场，未来1/3的物联网市场机会在美国，30%在欧洲，而中国和日本将分别占据12%和5%。
示范工程
中图分类号：TP242 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）29-0123-01
引言
机器人的本质就是高科技的机器装置，但是和一般机器装置不同是机器人还具备了一些智能能力，比如动作能力、规划能力以及感知能力等等，这些特殊的能力也使得机器人具备了高度的灵活性。机器人纳鲜兰统醴⒚饕岳匆丫取得了长足的进步，特别是近些年来，科学技术的飞速发展让机器人仿真技术的发展有了质的飞越，随着机器人技术越来越成熟，其功能也越来越强大，也被越来越多的行业运用在实际的生产中，并取得了良好的成果。在不断的研究和实践中，人们逐渐认识到机器人技术的本质就是各种交互技术的结合，随着科技的发展，机器人的仿真技术和自能化能力需要不断的开发，充分的发挥其潜力，实现多层次的自动化能力，并通过合理的操作来取代人们生产过程中的费力和危险活动。
我国机器人仿真技术的研究对象主要集中在机器人运动学、轨迹规划、动力学以及操作实体建模等方面，虽然我国仿真技术起步比较晚，但发展极为迅速。
一、机器人仿真研究
微软的windows平台是机器人仿真技术开发的基础，仿真技术的程序设计环节以及几何建模环节则需要采用面向对象的程序设计方法。在设计机器人仿真模型的过程中，通过研究对象的具体过程分析获得模型，为后续仿真机器人的过程奠定基础，在这一过程中常使用的开发工具是Open GL以及Visual C++，其中Visual C++这一款开发工具与OOA（面向对象分析）、OOD（面向对象设计）、OOP（面向对象编程）紧密的结合，为机器人仿真技术编程等环节提供了强大技术支持和有效的操作方式。目前常用机器人仿真软件有IGRIP，ROBCAD，DELMIA 等。
世界上第一台机器人的出现离现在只有100多年的历史，但是从历史来看，人们对机器人的渴望和描述可以追溯到三千多年以前，那时的人类就希望建造成一种机器可以协助人们完成很多繁重的劳动。随着第三次科技革命的不断深化，科学技术得到了长足的发展，机器人的制造技术也得以有了较大的进步，其中机器人的视觉以及触觉技术的改善就是典型的例子。由于技术的不断进步，机器人的概念也发生了一些变化，从上世纪八十年代开始，机器人的发展方向也由以前的单一机器逐步向决策、感觉以及思考等更加智能化的方向发展，同时机器人技术的研究范围也不断的延生，空间机器人、水下机器人以及微小型机器人等一些新型的机器人形态也被广泛的创造，让过去很难操作的问题得到很好的解决，为人们的生活生产带来了极大的便利。将机器人的控制技术、职能技术以及传感技术、影像采集等等运用到生产生活的各个领域便产生了形态各异、功能不同的众多智能机器人类型。
目前各国的智能机器人研究进行的非常迅速，同时也取得了很多成就。比如英国的伦敦机器人研究中心就研究了一款猎豹机器人，该机器人的移动速度能够比正常人的移动速度要高出许多并能够保持良好的稳定性；美国的洛杉矶职能研究所研究出了一款代号为“阿加尔”的机器人，该机器人没有头部，只有四肢和躯干，在崎岖的山路以及颠簸的地形行走迅速，必要时候能够用手臂前进，该机器人以及被广泛运用在地形勘探中并取得良好的效果。
二、机器人自动化控制系统的特点
机器人白动化是实现工业高效、安全生产的关键技术之一，机器人的发展是高强度、危险劳动所必须具备的手段，通过现代及将来技术人员攻克机器人白动化的发展瓶颈，开发出适应不同条件下的机器人，可以广泛应用于各行各业，这需要不断利用新技术、新手段完善提高机器人白动化控制系统，以实现少人工作、安全生产的目标。
机器人白动化控制系统的特点：
1）机器人的控制系统与机构运动学和动力学密切相关，机器人的控制系统在各种坐标下都可对机器人手足状态进行描述，并且可以根据需要对参考坐标系进行选择，对机器人需要完成的动作做适当的坐标变换。
2）一个较简单的机器人也需要三到六个自由度，而复杂系统的机器人则需要十几个甚至几十个自由度，每一个白由度一般都包含一个与之相适应、协调的伺服机构，组成一个多变量控制系统。
3）机器人需要完成的动作往往可以通过不同的方式和路径来完成，在这些方式和路径中需要考虑机器人动作的“最优路径”的问题，只有找到“最优路径”才可以发挥机器人的最大效率，对于高级、复杂的机器人则可采用人工智能的方法，利用计算机建立放大的信息库，借助计算机所建立的信息库进行控制决策、管理和操作。
4）由计算机来实现多个独立的伺服系统的协调控制，使其按照人的意志行动，甚至赋予机器人一定智能任务。
三、机器人发展前景分析
在日常生活中，机器人的身影也悄然出现。目前，出自机器人“奥特曼”之手的“奥式削面”已经悄然面世。“奥式削面”可根据顾客喜好调节面条薄厚，很多顾客在食用后，都对这个“削面师傅”竖起大拇指。从微观生活到规模化操作，机器人正在渗入人类生活中的细枝末节一场可以预见的“机器人代工”时代已经到来，拥有13亿人口的中国又将如何应对？但作为世界第一的劳动力大国，中国应该预见到这种发展趋势。从全球来看，家电生产、汽车制造中已经基本实现机器人作业。而在石油勘探、化工制造以及核电站等危险环境下，则更需要机器人尽快投入使用。资料显示，上世纪60年代末以来，机器人开始进入工业领域。从目前看，全世界60%的机器人出自日本，尤其是高端机器人。作为机器人新兴市场的中国、东南亚、印度等国家和地区也出现显著增长。近年来，工业机器人的应用领域正向电子信息产业以及建筑、采矿等领域延伸。专家预计，未来工业机器人年均增速有望达到25%左右，用于物流、搬运的移动机器人每年增幅将不低于20%。机器人将成为未来市场炙手可热的领域，世界各国都在抢占先机，以期赢在“第一起跑线”。此前有媒体报道说，日本打算在2020年用机器人逐步替代工资高昂的劳工，以占据价格优势。中国潜在的巨大市场需求也初露端倪。资料显示，随着中国制造业自动化的发展，特别是作为工业机器人主要应用领域的汽车及汽车零部件制造业的发展，工业机器人的装配量将会快速增长。
结语
随着机器人研究的不断深入和发展，机器人白动化控制的应用领域将越来越宽，经济效益和社会效益也会随之越来越显著。现在应该强调的是，机器人白动化控制在工业生产的应用还处于初级发展阶段，需要与之相适应的计算机、机械行业的同步发展，但由于机器人白动化技术对于工业白动化领域的重要性，相信随着人工智能、传感器技术、计算机技术、通信技术等影响机器人及其白动化关键技术的发展，在未来实现工业无人化生产方面将起着关键性的作用。
参考文献
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[2] 许涛；陈启军，等.四腿机器人步态参数自动进化研究与实现[J].机器人，2010，31（1）：72-75.
〔Abstract〕Library WeChat automatic question-answering robot can provide 24-hour information consulting services for readers，improve the librarys attention.Based on analysis of question-answeringlanguage question，it is focused on preparing a language system of questions and answers.Designing HIT libraryquestion-answering robot attracted the attention of readers and strengthened the communication between readers and the library.
〔Key words〕platform of WeChat；FAQ；automatic question-answering；library；robot；language system
自动问答技术是一种允许用户以自然语言查询作为输入，系统从相关文档集中查找并返回确切答案的新型智能检索系统。目前，微信公众账号数量已超过200万。随着微信公共平台影响力的不断扩大，越来越多的图书馆利用微信公共平台开展相关服务。基于自动问答技术的微信平台公众账户服务机器人以其24小时在线、快速及时反应成为办公自动化的标志项目。哈工大图书馆的微信公众号开通以来受到了很多关注，扩大了图书馆的影响力，本研究致力于在哈工大图书馆公众号基础上建立自动问答机器人系统。
1高校图书馆自动化网络服务现状分析
高校图书馆的自动化网络服务的研究工作已经开展了很多年，FAQ常见问题的问答咨询即（Frequently Asked Questions）已经在我国高校全面普及开来。这一服务有其独特的优势，不仅能将馆员从繁重、单调的工作中解脱出来，也符合当今用户自主化、个性化的趋势；同时可操作性强，对FAQ的组织与管理已成为网络咨询工作的一个重要环节，便于图书馆为用户提供服务[2]。常见问题库一般都进行分类管理，有的还可进行检索，对常见问题的分类是方便读者使用的重要方法和途径[3]。近期针对国内100所高校的图书馆FAQ进行了专项调查，超过50家大学图书馆进行了FAQ相关建设、分类浏览、提供链接等全方位服务。
但大多数基于FAQ的高校图书馆自动化服务基于人工建立的常见问题库匹配进行检索，可回答的问题数量极其有限，问题集合更新缓慢。在信息迅速发展的时代，尤其以微信、微博为代表的平台产生后，常见问题库的方式就远远不能满足信息更新的速度。而微信拥有其得天独厚的优势，它的用户基数早已突破6亿，所以，基于微信公众平台的开发也正如火如荼地发展起来。微信团队给开发者提供了一套标准的接口，为开发者的开发工作提供了很大的便利[4]。因此利用微信公众平台研究自动问答机器人将会提升图书馆信息服务效率和范围。在交互服务方面，厦门大学、东南大学图书馆提供微信机器人的智能咨询服务[5]。
本文提出以人工智能为基础的图书馆自动问答机器人技术是集自然语言处理技术和信息检索技术于一身的新一代智能搜索引擎。区别已有常见问题的问答咨询及FAQ，自动问答系统可以自动分析用户问题，通过对问题的分类和理解，在大规模数据库基础上利用人工智能技术自动回答读者问题，并利用哈工大微信公众平台为广大读者提供服务。
自动问答机器人的研究已经开展多年，让计算机和人一样自动回答读者问题是国内外很多学者认为不够成熟的一门技术。但这项技术在特定领域已经取得过一些显著的成果。本研究是基于哈工大图书馆的读者服务这一特定领域展开的，自动问答机器人系统设计方案如图1所示：
答案处理
答案处理部分包括答案抽取和答案排序，对信息检索得到的结果根据问题类型抽取出答案，返回给用户[6]。
3自动问答机器人关键技术
为实现上述目标，涉及以下几个关键技术需要分步进行研究。
语料收集和整理
中文自动问答研究已久，但是针对图书馆的自动问答研究还比较少见，因此语料库建设是本文研究的难点和重点。为解决这个问题，前期做了大量相关工作，主要包括：
1针对国内存在大量图书馆FAQ系统，在网络收集相关问题对1 000条。对问题进行人工校验，保留原问题的前提下根据哈工大信息补充完善答案。
3.对图书馆的工作及服务有意见或建议，向谁反映？
回答：读者意见箱。欢迎读者提出批评和建议，对留有地址或电话的读者意见，图书馆都会逐一答复。
4.图书馆实行连续开放吗？
回答：图书馆阅览室服务时间是周一～周日8∶00到1∶30连续开放。其它详见图书馆主页中的“服务时间”。
3针对常用问题人工建立针对哈工大图书馆的专用问题集。
8.407信息共享空间可以预约研修间吗？
回答：可以。方式一，可以在407室咨询台或是拨打电话86403590预约；方式二，可以关注“HITLibrary咨询部”微信公众账号信息动态中，按照预约须知完成。
9.每周三晚图书馆走进院系培训课件在哪里下载？
回答：在图书馆主页信息咨源中下载培训课件。
3利用“维基百科”和“百度知道”建立关于图书馆的通用问题集合。
56.图书馆主要功能？
回答：图书馆，是搜集、整理、收藏图书资料以供人阅览、参考的机构。
78.图书馆最早出现在哪年？
回答：早在公元前3000年就出现了最早的图书馆。
79.图书馆一词最早出现在哪年？
回答：最早由德国图书馆学家施莱廷格于1807年提出。这一概念的提出，标志着现代图书馆学的诞生。
通过以上3种方法收集到关于“哈工大图书馆自动问答机器人”问答标准句对1 000条，并对所有语料人工加工，调整格式，纠正错误，形成一套完整的语料体系。
问题的分类
机器人自动回答问题面临的第一个问题，就是分析好问题。对于机器理解“自然语言提出的问题”，首先要把问题进行分类，才能进行下一步理解。问题的类型往往决定着如何回答的问题，也就是需要一个分类的体系，见表1。表1图书馆自动问答系统问题分类体系
Ⅰ类（大类）Ⅱ（小类）例句（问句）时间年月日142.十一期间图书馆哪天放假？时间段138.周末图书馆几点到几点开馆？地点位置202.哈工大图书馆的位置？电话204.请问406科技查新站的电话是多少？表1（续）
Ⅰ类（大类）Ⅱ（小类）例句（问句）事件数据库查询12.通过校园网如何检索图书馆的外文数据库？咨询服务18.图书馆提供文献的代检代查服务吗？图书借阅35.我借的图书已经归还，但该书仍然借在我的帐上怎么办？…
33基于复述的问题自动扩展
每个人都有自己的语言习惯，因此自然语言表达的问题可能因人而异。在语料库的规模有限的情况下，必须进行问题归类，并确认同一问题的不同说法。下面两组例子，虽然表述不同，但是意义完全一致。这种想法称为中文的“复述”问题。
A类（地点类）
1.哈工大图书馆的位置？
.咱们学校图书馆在哪？
3.我明天想去图书馆办证，应该怎么走？
B类（时间类）
1.明天图书馆开门吗？（假定今天是6月25日，周六）
.这周日图书馆正常开门吗？
比如对A类问题，语料库只有第一个问题的答案，通过复述理解的分析，也要知道后两个问题和第一个是完全一致，才能回答这个问题。
问题的情感分析
人类语言的情感特点往往直接决定了问题的答案，问题的褒义和贬义反应着读者提问的喜好和希望得到的答案，被称之为“情感分析”。通过对问题情感的判断来获得更好的答案，见表。表对问题情感的判断
情感词类型例句分析正例（褒义）今天找到《×××》这本书超赞，还有下册吗？褒义词（同构）这书内容不错，就是有点陈旧，还有新书吗？褒义词（异构）反例（贬义）图书馆自习座位好紧张啊，每天都这么难找吗？贬义词（同构）今天去检索了，没有想象的那么繁琐啊？贬义词（异构）
通过上述例子可以证明情感分析的重要性。通过对情感词的判断理解才能更好的自动回答问题，但情感词也需要在特定的语言环境来进行判断，否则读者得到的答案可能是相反的。
35答案抽取的模版建立
理解了读者的问题，如何给出满意的答案才能让读者满意？机器人的表达是否有它的优势？当然，机器人还无法给出“性格各异”的“风趣答案”。因此需要建立了一系列答案模版，让机器的回答更规范和更礼貌，见表3。表3图书馆自动问答机器人问题分类系统
Ⅰ类（大类）Ⅱ（小类）例句（答案句）时间年月日××年××月××日时间段××∶00到××∶30地点位置××街××号电话0451-8641×××事件数据库查询您好，查询结果为…咨询服务主要提供（1）…，（2）…图书借阅链接指向说明…您的提问暂时无法回答，请在
工作日时间联系…4实验结果分析及研究结论
在理论研究基础上，本研究还针对哈工大图书馆自动问答系统中的问题分类和答案抽取进行了相关实验。
41问题分类实验
本文采用在很多领域被广泛应用的支持向量机分类进行分类实验，选择的最终语料规模大约为1 000个问题对。随机挑选出1 000个问题作为训练集和测试集，训练集和测试集的比例为9∶1，测试集的产生采用了随机抽取的方式以便能够保证语言的分布一致性，并采用常用的3个评价指标，对实验结果进行评价，即准确率（Precision）、召回率（Recall）和F指数（F-measure），它们各自的计算公式如下：
准确率p=正确分类的正例的数目决策树判为正例的数目（1）
召回率r=正确分类的正例的数目所有正例的数目（2）
F指数f=（α+1）prαp+r（3）
其中为准确率与召回率之间的关系权重，在本实验中设置以保证试验中准确率与召回率具有相同的权重测试结果见表4。表4测试结果（一）
项目测试集100句（%）全部语料1 000句（%）准确率p681732召回率r633760F指数f668744
4答案抽取实验
同时，本文还完成答案抽取的初步实验。为客观评价系统，测试问题由二个部分组成，一部分来自测试集20句；一部分为人工提问20句。由于暂时缺少有效的自动评价的机制，因此我们采用了人工评价的方法。人工评价由3位相关领域专家对抽取答案的语句合理性、答案准确性进行评价测试结果见表5。表5测试结果（二）
项目测试集20句（%）人工提问20句（%）答案语句合理性9580答案准确性68348
43实验分析与结论
实验结果一表明，图书馆自动问答问题集由于缺少相关研究和训练数据，还难以建立一套完全合理的问题分类体系。继续扩大语料规模，建立合理体系是未来图书馆自动问答机器人走向实际应用的关键问题，需要不断进行扩展和研究。
实验结果二表明，该系统对现有语料中的问题类型达到一个比较好的效果，但人工提问的随机性导致性能有明显衰弱，还无法对收集的问题集以外的问题进行人工智能回答。
目前，自动问答机器人的研究已经得到越来越多的关注。本文针对图书馆读者咨询需求，研究适合于图书馆的自动问答系统设计方案，并建立相应问答语言体系。通过对问题集的维护和补充，提高自动回答准确率，应用此研究成果帮助读者快速找到自己想要的答案。
参考文献
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中图分类号：F407.4文献标识码： A
引言：机械自动化，主要指在机械制造业中应用自动化技术，实现加工对象的连续自动生产，实现优化有效的自动生产过程，加快生产投入物的加工变换和流动速度。机械自动化技术的应用与发展，不但将机械生产引领进入一个新的领域，更使传统机械加工得到了质的飞跃。机械自动化的技术水准，不仅影响整个机械制造业的发展，而且对国民经济各部门的技术进步有很大的直接影响，同时自动化系统现状已经成为了各个行业不可或缺的技术。
一、世界机械工程自动化技术发展情况
机械自动化技术从上个世纪20年代开始发展应用以来，已经得到了迅速的发展，特别是近年来计算机的高度集成化，开始采用了计算机集成制造系统，大大加快了机械自动化的发展，但我国仍处于初级操作阶段的自动化。目前，世界各国的机械自动化水准除少数工业发达国家的某些生产部门外，大多数还处于操作阶段的自动化。
二、我国机械工程自动化技术发展情况
当前，我国还处在社会主义初级阶段，经济、财力、生产力水准、国民素质等，与世界主要国家的差距是很大的；我国有丰富的劳动力资源，每年城镇新增就业人口达两千多万，且今后每年的就业人数还会增加。机械自动化最大限度地提高劳动生产率，劳动力的过剩和分工的转移就是一个现实问题。我国的产业结构层次低。我国机械制造业目前有11.4万个企业，发展很不平衡，有大量落后于现代水准的产业，大部分企业还比较落后，手工劳动占有相当的比重，我国能独立开发现代机械自动化技术的企业可以说没有；我国机械制造业企业中自动化装备少、水准低，不仅在数量上同世界先进国家有较大差距，而且在品种上、质量上、使用上，同世界先进水准也存在阶段性差距。实现我国机械自动化技术是一个长期的过程，不可能一蹴而就。需要循序渐进，不断努力，创造条件，向自动化的高级理想阶段迈进。
三、机械自动化技术的发展历程
机械的出现伴随着人类的进化繁衍，石器时代人类制造和使用的各种石器工具（如石锤）的简单工具就是后面我们所提及的“机械自动化”的祖先，是最早期的“机械工具”。以及用于谷物脱壳和粉碎的臼、装有轮子的车、提水的桔槔、都是早期的机械工具。制造陶瓷器皿的陶车，由动力、传动和工作组成的完整机械。17世纪末18世纪初，西方资本主义国家迅速发展，在欧洲爆发了产业革命，俗称“第一次工业革命”，而蒸汽机的就是第一次产业革命的标志。随着蒸汽机的出现慢慢发展，逐步从开始的采矿业推广到纺织、面粉和冶金等行业，逐渐成为一门产业。从人类的文明的出现延续至今，机械技术的发展已经有了那么多年的历史，已从日常生活的应用慢慢发展成一种技术，一种行业，一种利国利民的行业。西方资本主义工业革命以前，机械技术就是单纯的手工技术和制造金属仪器、钟表技术。随着蒸汽机的出现，冶金、采矿等行业对机械技术的需要大，需要处理的零部件越来越多，于是机械加工技术迅速得到发展，进而满足冶金、采矿等行业的需要。业务的要求越来越高以及工技术的要求越来越高，促使机械加工技术要不断进步提升，在这种背景下一些新的创新技术出现了，在很大程度上机械加工技术就是在这样的背景下得到了发展和进步。随着经济的发展社会的进步，动力机械技术仍然在不断发展，随着时间的轨迹的滑动，在机械制造业历史上必将发生着惊天辟地的发展和创新。
四、机械工程自动化技术的应用
1、虚拟化领域的应用
虚拟化的技术包括当人工智能、计算机的图形学、信息与多媒体技术等方面,以计算机的系统建模及仿真技术为根本。虚拟制造通过运用计算机仿真与信息技术，以全面仿真实际活动中的制造过程、信息以及人事物等，便于发现问题以及选取相应的预防对策，进而实现产品的一次成功制造，缩短生产周期，降低生产成本，提高市场竞争力的目标。
2、柔性化方便的应用
现今市场在经济全球化的影响下，市场的快速变化要求国内外的企业和个人必须具备较强的适应能力和快速敏锐的反应能力以及根据市场的具体情况对企业的方向以及产品的生产和销售情况进行调整和转变策略。机械自动化技术的生产逐步向高度柔性化的生产转变。
3、智能制造领域的应用
机械自动化制造技术已经不是传统意义上的商品制造技术，而是机械技术、人工智能、自动化技术相互综合的产物，是多个专业和方向的综合。机械自动化技术越来越智能化，可以监视技术的发展和自身的运动状态，对运行的错误进行改正并根据实际情况进行有效的预防措施。相对于传统的制造系统而言，我们所说的制造系统具有很好的学习和理解功能。智能化是现代机械化技术先进的一个重要标志。
4、集成化的广泛应用
集成化是机械自动化技术在实践过程的一个重要的应用。企业与企业个人与个人之间的集成是有一定的目标的，是为了缩短各自的差距，与世界接轨。计算机技术的进步与发展在机械制造技术发展过程中起到了很重要的作用，而集成化在这个过程中起到了至关重要的作用。计算机、数控加工等在冶金、采矿等很多领域得到了应用并分别在应用的过程中得到了长远的进步。从单机到系统，从简单到复杂，从刚性到柔性的转变，最为有效的方法就是对相关技术进行系统集成。
五、机械工程自动化技术的的发展前景分析
1、我国在机械工程自动化技术还处于初级阶段
机械工程自动化技术的的发展已经有了几十年的历史，但是国内和世界上的水平相比较，还有很大的差距，在世界范围内而言，人类的机械自动化技术的发展也仅仅算是刚刚起步而已。
2、我国如何在机械工程自动化技术领域进行赶超
伴随着我国机械自动化技术的发展，在机械自动化应用广泛的领域内，势必带动人员的就业。机械制造自动化就业前景包括到工业生产第一线从事机械制造领域内的设计制造、科技开发、应用研究、运行管理和经营销售、印刷机械、数控机床、发电设备、工程机械等等。由于国内该行业发展历史短，缺乏一支专业化的人才队伍，这些都是就业的目标。机械自动化技术的发展应以大多数企业生产发展需要、国家经济发展需要以及广大世界人民生活水平发展需要为导向，只有这样机械自动化技术的发展才能在健康的轨道上运行，才能为整个社会、民族带来经济效益，只有和实践相结合才能使机械自动化技术产生最大效益化。
结束语：
机械工程自动化技术的发展对我国经济的发展有着重大的作用，虽然目前机械自动化技术的发展还处于初级阶段，但是随着科技的发展机械自动化也会得到逐步的提高。当然发展应用机械自动化技术，不仅要扎扎实实地抓好自动化技术应用项目的基础工作和从实际出发，一点点积累，逐步完善。更要向世界先进水平看齐,并且灵活运用低成本、见效快的自动化技术, 边探索研究边宣传普及。相信我国的机械化自动技术一定能得到和谐有序快速的发展，并且不断提高人民的生活水平和的推进我国经济的发展。
参考文献：
机电一体化技术是面向应用的跨学科的技术，它是机械技术、微电子技术、信息技术和控制技术等有机融合、相互渗透的结果。
1机电一体化技术的发展状况 1.1 数控机床的问世,为机电一体化技术的发展写下了历史的第一页; 1.2 微电子技术为机电一体化技术的发展带来了勃勃生机; 1.3 可编程序控制器、'电力电子'等的发展为机电一体化技术的发展提供了坚强基础; 1.4 激光技术、模糊技术、信息技术等新技术使机电一体化技术的发展跃上新台阶.
2机电一体化技术发展方向
机电一体化是机械、微电子、控制、计算机、信息处理等多学科的交叉融合，其发展和进步有赖于相关技术的进步与发展，其主要发展方向有数字化、智能化、模块化、网络化、人性化、微型化、集成化、带源化和绿色化。 2.1 数字化
微控制器及其发展奠定了机电产品数字化的基础；而计算机网络的迅速崛起，为数字化设计与制造铺平了道路。数字化要求机电一体化产品的软件具有高可靠性、易操作性、可维护性、自诊断能力以及友好人机界面。数字化的实现将便于远程操作、诊断和修复。 2.2 智能化
即要求机电产品有一定的智能,使它具有类似人的逻辑思考、判断推理、自主决策等能力。论文参考网。随着模糊控制、神经网络、灰色理论 、小波理论、混沌与分岔等人工智能技术的进步与发展，为机电一体化技术发展开辟了广阔天地。 2.3 模块化
由于机电一体化产品种类和生产厂家繁多，研制和开发具有标准机械接口、动力接口、环境接口的机电一体化产品单元模块是一项复杂而有前途的工作。在产品开发设计时，可以利用这些标准模块化单元迅速开发出新的产品。 2.4 网络化
由于网络的普及，基于网络的各种远程控制和监视技术方兴未艾。而远程控制的终端设备本身就是机电一体化产品，现场总线和局域网技术使家用电器网络化成为可能，利用家庭网络把各种家用电器连接成以计算机为中心的计算机集成家用电器系统，使人们在家里可充分享受各种高技术带来的好处，因此，机电一体化产品无疑应朝网络化方向发展。 2.5 人性化
机电一体化产品的最终使用对象是人，如何给机电一体化产品赋予人的智能、情感和人性显得愈来愈重要，机电一体化产品除了完善的性能外，还要求在色彩、造型等方面与环境相协调，使用这些产品，对人来说还是一种艺术享受。
2.6 微型化
微型化是精细加工技术发展的必然，也是提高效率的需要。微机电系统(Micro ElectronicMechanical Systems，简称MEMS)是指可批量制作的，集微型机构、微型传感器、微型执行器以及信号处理和控制电路，直至接口、通信和电源等于一体的微型器件或系统。
2.7 集成化
集成化既包含各种技术的相互渗透、相互融合和各种产品不同结构的优化与复合，又包含在生产过程中同时处理加工、装配、检测、管理等多种工序。为了实现多品种、小批量生产的自动化与高效率，应使系统具有更广泛的柔性。首先可将系统分解为若干层次，使系统功能分散，并使各部分协调而又安全地运转，然后再通过软、硬件将各个层次有机地联系起来，使其性能最优、功能最强。 2.8 带源化
是指机电一体化产品自身带有能源，如太阳能电池、燃料电池和大容量电池。由于在许多场合无法使用电能，因而对于运动的机电一体化产品，自带动力源具有独特的好处。论文参考网。带源化是机电一体化产品的发展方向之一。 2.9 绿色化
绿色产品是指低能耗、低材耗、低污染、舒适、协调而可再生利用的产品。在其设计、制造、使用和销毁时应符合环保和人类健康的要求，机电一体化产品的绿色化主要是指在其使用时不污染生态环境，产品寿命结束时，产品可分解和再生利用。
3 典型的机电一体化产品 机电一体化产品分系统(整机)和基础元、部件两大类。典型的机电一体化系统有：数控机床、机器人、汽车电子化产品、智能化仪器仪表、电子排版印刷系统、CAD／CAM系统等。典型的机电一体化基础元、部件有：电力电子器件及装置、可编程序控制器、模糊控制器、微型电机、传感器、专用集成电路、伺服机构等。论文参考网。这些典型的机电一体化产品的技术现状、发展趋势、市场前景分析从略。
4 机电一体化的技术应用
在重工业企业中，机电一体化系统是以微处理机为核心，把微机、工控机、数据通讯、显示装置、仪表等技术有机的结合起来，采用组装合并方式，为实现工程大系统的综合一体化创造有力条件，增强系统控制精度、质量和可靠性。
4.1 智能化控制技术(IC)
由于重工业具有大型化、高速化和连续化的特点，传统的控制技术遇到了难以克服的困难，因此非常有必要采用智能控制技术。智能控制技术主要包括专家系统、模糊控制和神经 网络等，智能控制技术广泛应用于重工业企业的产品设计、生产、控制、设备与产品质量诊断等各个方面，如高炉控制系统、电炉和连铸车间、轧钢系统、冷连轧等。 4.2 分布式控制系统(DCS)
分布式控制系统采用一台中央计算机指挥若干台面向控制的现场测控计算机和智能控制单元。分布式控制系统可以是两级的、三级的或更多级的。利用计算机对生产过程进行集中监视、操作、管理和分散控制。随着测控技术的发展，分布式控制系统的功能将越来越多。不仅可以实现生产过程控制，而且还可以实现在线最优化、生产过程实时调度、生产计划统计管理功能，成为一种测、控、管一体化的综合系统。DCS具有特点控制功能多样化、操作简便、系统可以扩展、维护方便、可靠性高等特点。DCS是监视集中控制分散，故障影响面小，而且系统具有连锁保护功能，采用了系统故障人工手动控制操作措施，使系统可靠性高。分布式控制系统与集中型控制系统相比，其功能更强，具有更高的安全性，是当前大型机电一体化系统的主要潮流。 4.3 开放式控制系统(OCS)
开放控制系统(Open Control System)是目前计算机技术发展所引出的新的结构体系概念。“开放”意味着对一种标准的信息交换规程的共识和支持，按此标准设计的系统，可以实现不同厂家产品的兼容和互换，且资源共享。开放控制系统通过工业通信网络使各种控制设备、管理计算机互联，实现控制与经营、管理、决策的集成，通过现场总线使现场仪表与控制室的控制设备互联，实现测量与控制一体化。 4.4 计算机集成制造系统(CIMS)
重工业企业的CIMS是将人与生产经营、生产管理以及过程控制连成一体，用以实现从原料进厂，生产加工到产品发货的整个生产过程全局和过程一体化控制。目前重工业企业已基本实现了过程自动化，但这种“自动化孤岛”式的单机自动化缺乏信息资源的共享和生产过程的统一管理，难以适应现代重工业生产的要求。未来重工业企业竞争的焦点是多品种、小批量生产，质优价廉，及时交货。为了提高生产率、节能降耗、减少人员及现有库存，加速资金周转，实现生产、经营、管理整体优化，关键就是加强管理，获取必须的经济效益，提高了企业的竞争力。
4.5 现场总线技术(FBT)
现场总线技术(Fied Bus Technology)是连接设置在现场的仪表与设置在控制室内的控制设备之间的数字式、双向、多站通信链路。采用现场总线技术取代现行的信号传输技术(如4～20mA，DC直流传输)就能使更多的信息在智能化现场仪表装置与更高一级的控制系统之间在共同的通信媒体上进行双向传送。通过现场总线连接可省去66%或更多的现场信号连接导线。现场总线的引入导致DCS的变革和新一代围绕开放自动化系统的现场总线化仪表，如智能变送器、智能执行器和现场就地控制站等的发展。 4.6 交流传动技术
传动技术在重工业中起着至关重要的作用。随着电力、电子、技术和微电子技术的发展，交流调速技术的发展非常迅速。由于交流传动的优越性，电气传动技术在不久的将来由交流传动全面取代直流传动，数字技术的发展，使复杂的矢量控制技术实用化得以实现，交流调速系统的调速性能已达到和超过直流调速水平。现在无论大容量电机或中小容量电机都可以使用，同步电机或异步电机实现可逆平滑调速。交流传动系统在轧钢生产中一出现就受到用户的欢迎，应用不断扩大。
综上，我们不难发现机电一体化技术在现在的社会生产中占据了越来越多的行业和领域，并且随着科学技术的发展，各种技术相互融合的趋势将越来越明显，机电一体化技术的广阔发展前景也将越来越光明。
【参考文献】
1李建勇. 机电一体化技术[M]．北京：科学技术出版社，2004．
2张华． 机电一体化技术应用[M]． 北京：电子工业出版社，2002．
3芮延年． 机电一体化系统设计[M]． 北京：机械工业出版社，2004．
4唐怀斌． 工业控制的进展与趋势 [J]．自动化与仪器仪表，1996（4）
