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涂序彥曾任中國人工智能學會理事長、學術指導委員會主席，是中國人工智能學會的主要創建人、我國“人工智能”學科的奠基人之一，他提出的“廣義智能信息系統論”為“人工智能”學科提供了統一的理論架構，他倡導的多學派兼容、多層次結合、多智體協同的“廣義人工智能”學科體系，為現代“人工智能”學科的全面、協調、持續發展，提供了研究開發策略，他提出的“廣義智能學”促進了“智能科學技術”新學科的誕生。1988年，他編著的高等學校教材《人工智能及其應用》電子工業出版社，獲電子工業部優秀教材一等獎。

1977年，他在中國科學院自動化研究所工作，主持“控制論組”，與北京市中醫院合作，研究開發我國第一個中醫專家系統“關幼波中醫肝炎診斷治療程序”，這也是世界第一個中醫專家系統。1985年，主持“國家經濟信息專家系統關鍵技術”研究，提出大型“多級專家系統”新方法，獲國家“七，五”攻關重大成果獎。

1960年，在第一屆國際自動控制聯合會IFAC世界大會，創立多變量控制系統的新原理：“協調控制”理論，他提出的升船機多電機同步的“協調控制”方法應用于三峽工程。1981年，在《科技管理與科學學》發表“論協調”，提出創建“協調學”新學科。

1977年，涂序彥發表我國“大系統理論及應用”首篇論文，1985年，創立“大系統控制論”，1994年，撰寫出版《大系統控制論》專著，發展“控制論”的新學科。

1979年，根據國情，他創立具有中國特色的“最經濟控制”理論，提出天文科學衛星“最經濟姿態控制”新方法，在《自動化學報》發表了關于“最經濟控制”多篇論文。

1980年，總結有關“生物控制論”的科研成果，主持編著我國第一本《生物控制論》專著，由科學出版社出版，重點研究“人體控制論”，他提出“針麻－多級協調控制過程”，“經絡－人體控制系統”新學說。

1977年，涂序彥發表我國“智能控制及其應用”首篇論文，開拓“智能控制”新技術，1985年，提出“多級自尋優、自協調控制”新方法，1990年，參與發起主辦“全球華人智能控制與智能自動化”大會，任大會主席之一。2004年，在國際“人工生命與機器人”AROB學術會議宣讀論文“Intelligent Control System based onArtificial Life”。

1985年，在IFAC／IFORS／IFIP國際學術會議，涂序彥提出“智能管理”(Intelligent Management)新概念，開拓我國“智能管理”新方法、新技術，1995年，撰寫《智能管理》專著，由清華大學出版社出版。2010年，他和馬忠貴博士撰寫《協調智能調度》專著，由國防工業出版社出版。

1995年，在“人工智能”與計算機“仿真技術”相結合的基礎上，涂序彥提出“智能仿真”的概念與系統架構，2009年，應邀在中國計算機仿真高層論壇作“協同智能仿真”大會報告。

2000年，開發“智能信息推拉”技術、“基于公共知識庫的智能通信”系統，2004年，在中國人工智能學會智能信息網絡學術會議，作大會報告“智能通信與智能網絡”，2005年，提出“互動智能通信”的概念，2008年，他和馬忠貴博士撰寫《智能通信》專著，由電子工業出版社出版。

2002年，涂序彥發起并主持中國人工智能學會首屆“人工生命及應用”學術會議，提出“廣義人工生命”的概念和類譜，2003年，在國際“人工生命與機器人”AROB學術會議宣讀論文“Generalized Artificial LifeRace＆Model”，2004年，主編《人工生命及應用》論文集，2005年，北京郵電大學出版社。

2002年，涂序彥與曾廣平教授等合作，提出“軟件人”的新概念，2003年，獲國家自然科學基金項目“計算機網絡環境中的虛擬機器人一軟件人”支持，2004年，提出“廣義軟件人”，2007年，總結相關研究開發成果，撰寫《“軟件人”研究及應用》專著，由科學出版社出版。2008年，主持InternationalConference on Humanized Systems，作大會主題報告“Advanced Intelligence，Humanics，SoftMan”。

2002年，涂序彥與韓力群教授合作，提出“多中樞自協調人工腦”的新概念，2004年，在AROB國際學術會議“Study of ArtificialBrain based on Multi-Centrum Self-Coordination Mechanism”，2009年，總結相關研究開發成果，撰寫《多中樞自協調人工腦》專著，由科學出版社出版。

2003年，他在中國人工智能學會第十屆全國人工智能學術大會報告中，提出“人工智能”的姐妹學科：“人工情感”的新學科架構。2004年，在北京主持召開中日國際學術會議，作大會報告“Artificial Emotionand its Applications”，提出“IntelligentAnimation，Intelligent Game，IntelligentFilm＆Television”。

1991年，在全國“智能控制”學術會議的大會報告中，涂序彥提出“智能控制論”新學科架構，2010年，他與王樅教授等合作，撰寫出版《智能控制論》專著，在科學出版社出版。

2004年，在“智能系統”國際學術會議，涂序彥提出“擬人系統”新概念，2005年，在中國武漢，發起并主持第一屆“擬人系統”國際學術會議，他提出創建“擬人學”新學科，2008年，在中國北京，主持召開“擬人系統”國際學術大會。

2005年，他的詩集《糊涂集》包括：理智篇、山水篇、情感篇等涂詩四百首，由北京郵電大學出版社出版。

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關鍵詞：機械自動化，農業，食品包裝，自動化技術

 

0 .前言

機械自動化主要是指在機械制造業中應用自動化技術，實現加工對象的連續自動生產，實現優化有效的自動生產過程，從而加快生產投入物品的加工變換和流動速度。機械自動化的技術水準，不僅影響整個機械制造業的發展，而且對國民經濟各部門的技術進步有很大的直接影響。現代世界各國間的競爭主要表現為綜合國力的競爭，要提高我國綜合國力，需在各生產部門實現生產機械化和自動化。免費論文。

機械自動化技術從上個世紀20年展應用以來，已經得到了迅速的發展，特別是近年來計算機制造的高度集成化，開始向計算機集成制造系統 (Computer IntegratedManufacturing System，CIMS)發展，并大大加快了機械自動化的發展，但我國仍處于初級操作階段的自動化。

目前，世界各國的機械自動化水準除少數工業發達國家的某些生產部門外，大多數還處于操作階段的自動化。我國也不例外，我國的產業結構層次低，機械制造業發展很不平衡，大部分企業還比較落后，手工勞動占有相當的比重；我國機械制造業企業中自動化裝備水平不高，不僅在數量上同世界先進國家有較大差距，而且在品種上、質量上、使用上，同世界先進水平也存在較大差距。免費論文。

以微電子技術、軟件技術、計算機技術及通信技術為核心而引發的數字化、網絡化、綜合化、個性化信息技術革命，不僅深刻地影響著全球的科技、經濟、社會和軍事的發展，而且也深刻影響著機械自動化的發展趨勢。機械自動化技術將向以下幾個方向發展[1]：(1)光機電化方向；(2)柔性化方向；(3)智能化方向；(4)全球信息化方向；(5)綠色化制造方向。

1. 機械自動化在農業中的應用

農業是一種復合產業，它不僅包括作物的生產，而且包括農產品的加工、儲藏和運輸等等。農業生產的發展過程受自然環境和社會條件的影響，過去為了解決糧食供應不足的問題，開發農業技術著重于增加產量；但對于現代社會，溫飽問題已經基本解決，人們對于產品的品質以及工作的高效性和舒適性的要求日漸提高。農業機械自動化就是農業機械或裝置的操作過程或工作狀態不依靠人的感官和手工而自動實現。免費論文。農業機械自動化應以實現生產的高效率和高精度，降低生產成本，節約資源，提高農產品品質和實現安全生產等為目的，以滿足人們在農產品生產和消費中的需求。

目前農業機械自動化大致有以下3類：

(1) 已有農業機械及裝置的部分自動化控制。這種自動化方式以提高已有農業機械及裝置的作業與操作性能，提高作業效率和作業精度，減輕駕駛員的負擔，節約資源(肥料、種子、農藥、燃料等) 等為目的。目前，已經廣泛采用的自動控制裝置大多數屬于此類[2-5]，如拖拉機、施肥播種機、移栽機、插秧機、噴霧機、聯合收割機、挖掘收獲機、干燥機等。

(2) 已有農業機械及裝置的無人自動操作。這種自動化方式用在操作簡單且容易實現無人運轉，能長時間重復單調過程的作業上。如用計算機程序或無線電遙控來操縱拖拉機及聯合收割機，自動控制行駛，自動檢測耕深、耕寬或作物行列數，自動完成作業，以及能使干燥機、自動化溫室等固定裝置自動完成作業的機械及裝置。

(3) 農業機器人。農業機器人是一種可由不同程序軟件控制，以適應各種作業，能感覺并適應作物種類或環境變化，有檢測(如視覺等)和演算等人工智能的新一代無人自動操作機械。

目前許多發達國家正在進行農業機器人的開發研究，部分研究成果已開始在農業生產中應用。例如, 使用機械手的果蔬自動采摘機；水果采收、分選及食品加工等部門廣泛采用的攝影圖像處理等視覺檢測裝置；畜牧業中利用遠距離遙控技術檢測乳牛的位置，并把擠奶器附著在上擠奶的自動擠奶裝置[2]； 還有把羊的形態圖形化,使剪刀自動感知羊的皮膚并作業的剪羊毛機器人。

2. 機械自動化在食品包裝業的應用

食品工業是中國第一大工業門類，在全部包裝機械中，有近一半的種類和數量與食品工業包括飲料工業相關。二十多年來，中國經濟的高速發展，國民經濟和人民生活水平的持續增長，對中國食品工業產生了巨大的市場需求，從而也帶旺了與之相關的食品包裝市場以及食品包裝機械制造業。

中國食品包裝機械制造業起步于二十世紀八十年代初期，一些中小型機床、農機制造企業由于失去了國家計劃經濟的支持而自發轉型。部分私營企業也從相對技術含量較低但利潤空間較大的食品包裝機械行業入手，中國食品包裝機械制造業可說是由仿造進口設備開始，一步一步發展起來的。

國內食品包裝機械行業是保持高速增長的行業。我國食品和包裝機械行業在經歷了上世紀70年代起步，80 年展，80年代末和90 年代初的快速增長(年增長率高達20%)，初步形成了門類比較齊全、品種基本配套的產業。由于我國食品包裝機械起步晚，生產企業構成形式多種多樣，從行業企業總體規模來看，95%的企業為小型企業、鄉鎮集體企業、民營企業、個體企業及少量聯營企業和股份制企業，大中型企業只占行業企業總數的5%。這樣的企業構成也是我國大型成套設備生產能力弱，高檔設備主要依靠進口的主要原因。目前大型國營生產企業、部分民營企業、合資和獨資企業成為食品包裝機械行業的主力，但國內沒有大型成套設備方面的設計和制造能力。

食品包裝機械的發展趨勢主要體現在高生產率、自動化、單機多功能。傳統包裝機械多采用機械式控制，如凸輪分配軸式、光電控制、氣動控制等控制形式。機電一體化技術是在信息論、控制論和系統論基礎上建立起來的綜合技術，運用過程控制原理，將機械、電子與信息、檢測等有關技術進行有機組合，實現機電一體化和自動化，提高包裝機械整體制造水平。

自動化產品在食品包裝機械行業的市場具有很大的發展潛力。2005年包裝機械使用的自動化產品的市場規模約為8億元。2006年自動化產品在包裝機械的市場增長率在10%左右。

食品包裝機械自動化產品的廠家市場概況如下[6]：

（1）活躍在食品包裝機械市場的PLC廠家主要有12家，具有競爭實力的有三菱、OMRON、西門子、松下電工、施耐德和臺達6家。

（2）活躍在食品包裝機械市場變頻器廠家主要有19家，具有競爭實力的有三菱、富士、安川、SEW、松下電工及松下電器、西門子、臺達和施耐德9家。

（3）活躍在食品包裝機械市場，且互為競爭對手的人機界面廠家主要有5 家：DIGITALHITECH、三菱、OMRON、西門子和EASYVIEW。

（4）活躍在食品包裝機械市場的電機廠家主要是國內電機生產廠商，合資和進口的電機基本得不到應用。

（5）活躍在食品包裝機械市場的低壓電器的合資或進口廠家主要有7家，具有競爭實力的有富士、OMRON、西門子、施耐德4家，大部分都是國內生產。

食品包裝機械自動化產品生產存在以下主要問題[7]：

首先我國機械食品包裝制造企業高起點的較少，大多數企業在低水平徘徊。中國包裝機械在產品開發、性能、質量、可靠性、價格、服務等方面與進口產品的競爭中處于劣勢，抵擋不了進口產品的大量涌入。每年的進口設備，大都是國內不能制造或達不到使用技術要求的技術含量高的或大型的設備，如無菌包裝機，大型高速飲料灌裝機、貼標機、組合電子秤等。

其次是科技發展滯后，創新能力不足。目前國外包裝機械產品的品種大約有6000多種，成套數量多，并且不斷有新技術、新產品出現，一方面向高精度、大型化發展，另一方面向多功能方向發展。與發達國家相比，我國包裝機械產品品種及配套數量少，只有國外品種的一半左右。

另外，中國食品包裝機械制造業雖然名牌產品在逐漸形成，但生產集中度還不夠。目前中國有食品包裝機械制造企業6000多家，其中2000多家不夠穩定，每年有近15％的企業轉產或倒閉，但又有約15％的企業加入到這一行業中來。目前產值及銷售額超過億元的企業僅有十幾家，最好的企業產值及銷售額剛過10億元，上市企業僅有一家；年銷售額超過3000萬元的企業也僅有50家，這50家企業的總銷售額僅有80億元，只有20.66％的集中度。

3. 結語

機械自動化在任何一個國家的重要地位都是顯而易見的，機械自動化技術直接關系到機械制造業的基礎和水平。作為一個發展中國家，我國必然要大量發展機械自動化技術，走一條科技強國之路。隨著改革開放步伐的加快，我國在立足本國經濟的基礎上，不斷吸收國外先進經驗，使我國的農業和食品包裝業的機械自動化有了長足進步，并向更高的水平發展。農業和食品包裝的機械自動化的發展，需要我國結合自身的實際情況，進行自主創新，開發和改進。

【參考文獻】

[1] 李靜鋒,劉書婷. 機械自動化發展的探索[J].大眾科技,2008,6,139-140.

[2] 田麗晶.中國農業機械自動化的發展與思考[J].吉林廣播電視大學學報，2004，(1)：57,58,62.

[3] 馬振華 李丹.論我國機械自動化技術的發展應該注重的幾個問題[J].科技資訊，2008，(15)：43.

[4] 金衡模,高煥文,王曉燕.農業機械自動化的現狀與推進模式[J].中國農業大學學報,2000,5: 44-49.

[5] 張列貴.簡述現代機械自動化技術[J]. 黑龍江科技信息,2007,(10X):28.

[6] 劉文秀,張兆蘭.食品包裝機械自動化市場分析[N].中國包裝報,2008-6-10(1).

[7] 李越.技術進步是中國食品包裝機械的發展方向[J].中國包裝,2003,23(3):37-39.

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關鍵詞：人工智能；電氣工程；自動化

Abstract: Electrical automation control is to enhance the production, circulation, exchange, distribution and other key ring, realize the automation, is equal to the reduction of human capital investment, and improve the operational efficiency. With the development of information technology, many new methods and technology into engineering, product of stage, the automatic control of the new challenges, promote the theory of intelligent control technology application in the control of complex system, to solve with traditional methods can not solve the problem.

Key words: artificial intelligence; electrical engineering; automation

中圖分類號：V242 文獻標識碼： 文章編號

引言：社會的進步和人類的長壽要求生產力更加發達,要求人類的經濟生活更加智能化,以節省寶貴的人類時間去做其它有益的事情。電氣自動化控制領域的革新需要人工智能的大力支持,而人工智能在自動化控制方面的優勢在這個領域也確實能夠得到極大的發揮。促進自動化控制的發展進步,促進了智能理論在控制技術中的應用,以解決用傳統的方法難以解決的復雜系統的控制問題。人工智能主要包括思維能力、行為能力和感知能力三個方面。人工智能指的是人類制作的機器所表達出來的智能,體現了自動化的特征。因此智能化技術在電氣工程自動化控制中可以發揮最大的效用,促進電氣的優化設計、診斷故障和智能控制等。

一、人工智能應用理論分析

人工智能(Artificial Intelligence)，英文縮寫為AI。它是研究、開發用于模擬，延伸和擴展人的智能的理論、方法、技術及應用系統的一門新的技術科學。人工智能是計算機科學的一個分支，它企圖了解智能的實質．并生產出一種新的能以人類智能相似的方式作出反應的智能機器 該領域的研究包括機器人、語言識別、圖像識別 自然語言處理和專家系統等。自從1956年“人工智能 一詞在Dartmouth學會上提出以后，人工智能研究飛速發展，成為以計算機為主．涉及信息論．控制論， 自動化、仿生學、生物學、心理學、數理邏輯、語言學、醫學和哲學的一門學科。人工智能研究的一個主要目標是使機器能夠勝任一些通常需要人類智能才能完成的復雜的工作。

當今社會，計算機技術已經滲透到生產生活的方方面面，計算機編程技術的日新月異催生自動化生產，運輸 傳播的快速發展。人腦是最精密的機器，編程也不過是簡單的模仿人腦的收集、分析、交換、處理、回饋．所以模仿模擬人腦的機能將是實現自動化的主要途徑。電氣自動化控制是增強生產、流通、交換、分配等關鍵一環，實現自動化，就等于減少了人力資本投入，并提高了運作的效率。

二、智能化技術應用優勢

在電氣自動化控制中應用到智能化技術，主要是以智能化控制器的形式，這種智能化控制器較過去的控制器相比的確具有不少優勢，下面我們就對其進行詳細的分析。

1.無需控制模型

過去的控制器在進行自動化控制時，往往會因為控制對象的動態方程比較復雜而無法精確到位地掌握，這會使得該對象模型的設計過程中會出現較多不可預估、不可測量的客觀因素，比如一些參數的變化。無法掌握這些因素，也就不能設計出精準的模型，自動化控制工作的實際效率也會下降。而智能化控制器并不需要對控制對象模型進行設計，這就可以從根本上避免一些不確定因素的產生，提高自動化控制的精密系數。

2.方便調整控制

智能化控制器還有另一個大好處，就是可以隨時根據下降時間、響應時間以及魯棒性的變化來調節控制程度，從而有效提高自身工作性能，為自動化控制提供最基礎的保障。無論是在什么樣的情況下，智能化控制器的調節控制與過去的控制器相比具有更方便調節的優勢，更適合投入實際使用。還有一點好處，就是智能化控制器在進行調節控制時完全只需要根據相關數據的變化來自行調節，即使沒有專門的技術人員在旁邊也可以，同樣遠程調節控制也是可行的，充分體現了電氣工程自動化控制的無人操作性要求，對行業未來發展的重要性不言而喻。

3.一致性很強

智能化控制器的一致性很強，這表現在它對不同數據的處理上，及時輸入完全陌生的數據也可以收到很高的估計，完美達到自動化控制的相關要求。不同的控制對象的效果也是不同的，雖然在對有些控制對象實施控制時智能化控制器暫時沒有采取行動，其控制效果也是非常優秀的，但這并不是絕對的，可能在換了控制對象的時候就無法收到預期的效果了。所以我們技術人員在設計階段還是不能松懈，要認真落實具體化原則，即在面對不同的對象時一定要根據其具體情況詳細分析，不能因為馬虎就降低了控制要求。一旦出現智能化控制器使用效果不佳的情況，不能盲目否定智能化技術，一定要從每個工程環節詳細排查、認真分析，因為上述人為因素會給自動化控制結果帶來很大的誤差，影響試驗的準確性。

三、人工智能技術的應用

隨著人工智能技術的發展，許多高等院校及科研機構就人工智能在電氣設備的應用方面展開了研究工作，如將人工智能用于電氣產品優化設計，故障預測及診斷、控制與保護等領域。

1．優化設計

電氣設備的設計是一項復雜的工作 它不僅要應用電路、電磁場、電機電器等學科的知識，還要大量運用設計中的經驗性知識。傳統的產品設計是采用簡單的實驗手段和根據經驗用手工的方式進行的．因此很難獲得最優方案。隨著計算機技術的發展，電氣產品的設計從手工逐漸轉向計算機輔助設計(CAD)，大大縮短了產品開發周期。人工智能的引進．使傳統的CAD技術如虎添翼．產品設計的效率及質量得到全面提高。用于優化設計的人工智能技術主要有遺傳算法和專家系統。遺傳算法是一種比較先進的優化算法，非常適合于產品優化設計。因此電氣產品人工智能優化設計大部分采用此種方法或其改進方法。

2. 故障診斷

電氣設備的故障與其征兆之間的關系錯綜復雜，具有不確定性及非線性．用人工智能方法恰好能發揮其優勢。已用于電氣設備故障診斷的人工智能技術有：模糊邏輯、專家系統、神經網絡。

變壓器由于在電力系統中的特殊地位而備受關注，有關方面的研究論文較多。目前對變壓器進行故障診斷最常用的方法是對變壓器油中分解的氣體進行分析．從而判斷變壓器的故障程度。人工智能故障診斷技術在發電機及電動機方面的研究工作也較為活躍。

3. 智能控制

人工智能控制技術在自動控制領域的研究與應用已廣泛展開，但在電氣設備控制領域所見報道不多。可用于控制的人工智能方法主要有3種：模糊控制、神經網絡控制、專家系統控制。由于模糊控制是其中最為簡單、最具實際意義的方法，因而它的應用實例最多。

四、結束語

綜上所述，本文主要介紹了智能化技術在電氣工程自動化控制中的應用情況。只有加強電氣工程的智能化程度，才是最終保證行業持續穩定發展的根本手段。

參考文獻：