人工智能的應用范文
時間:2023-03-15 04:15:28
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篇1
關鍵詞:人工智能;中醫藥;融合發展
1引言
新一輪科學技術和產業革命的深刻變革,推動社會各個領域實現深刻變化。人工智能是這一輪產業革命的重要成果,國家也將人工智能作為中國產業發展的重要組成。中醫作為我國的國粹之一,由于主要強調臨床經驗,治療方式上也是因人施治,一人一方,異病同治、同病異治,存在著發展的短板。人工智能的應用為中醫的信息化發展以及中醫研究的深入推進提供了機遇。如何用人工智能為中醫研究應用賦能,是一個非常重要的研究課題。
2大數據為中醫智能化提供基礎
大數據時代已經來臨,已經成為全世界的共識。大數據時代紛繁復雜的信息在為人們帶來挑戰的同時,更多的是一種機遇。中醫與互聯網大數據的深度結合是國家戰略,也是中醫藥研究領域關注的重點,于進一步研究和發展中醫藥大數據產業,提升中醫藥國際地位,具有重要意義。“互聯網+中醫”早在幾年前就已經成為國家戰略,我國《中醫藥發展戰略規劃綱要2016-2030》明確提出推動“互聯網+”中醫醫療,對“互聯網+”中醫醫療做了具體和全面的部署。具體而言,大數據對中醫發展的智能化推動有幾個方面。首先是中醫藥數據的挖掘使用,我國中醫博大精深,是一套深奧成體系的學術、臨床體系,中華幾千年的中醫藥發展積累了極其豐富的大數據,是一座亟待開發挖掘的金礦。將這些豐富的數據進行智能化,對中醫發展的促進作用將是無與倫比的。其次,大數據結合中醫的核心理念,實現中醫的有序發展。中醫的臨床療效評價實質上是中醫辨證論治與臨床結局之間的因果關聯分析,大數據理念恰恰可以反映關聯及因果關系。中醫生更多是臨床過程的記錄,在日積月累的經驗積累和案例分析中形成獨特的臨床經驗,將這些經驗通過大數據建模的形式刻畫出來,將大大實現中醫的智能化。最后,大數據為中醫發展的現代化和標準化提供條件。中醫的發展需要標準體系的支撐,落點應該在于制定標準體系,促進共享應用,進而實現中醫藥大數據在互聯網醫療等領域的創新和應用,在更大意義上推動世界范圍內中醫藥大數據的發展,進而促進中醫藥國際化。
3運用人工智能促進中醫研究應用的意義
人工智能和中醫的結合,不僅可以對中醫的研究和應用起到促進、推廣作用,也是對人工智能應用領域的豐富和拓展。具體來看,人工智能對中醫研究應用的意義有以下幾個方面。(1)有助于推動中醫的信息化發展。上文已經提到,我國幾千年的中醫研究建立了極為龐大且秩序井然的中醫知識圖譜,但是如何通過對數據價值的挖掘,進一步促進中醫藥發展是一個重要的課題。而互聯網的出現,特別是大數據時代的到來,更為中西藥的信息化提供了難得的機遇。人工智能對發掘中醫隱性知識有著得天獨厚的優勢。當前,以大數據為支撐的人工智能在醫療領域的應用很多,比如醫學影像、語音識別、病人看護等。延伸到中醫研究和應用領域的還不多,可以利用人工智能將大量的中醫診療數據進行深度挖掘,從而拓展中醫人工智能的市場前景。(2)有助于推動中醫傳承發展。可以說,傳統中醫存在傳承、推廣應用和發展方面存在較大的痛點和難點。一般情況下,知名中醫的傳承主要是流派傳承或者人傳人的方式進行,這種傳承方式成長周期長,無法復制,規模化推廣應用受到限制。而通過人工智能則可以有效解決以上痛點,可以將知名老中醫的診療思想、辨證邏輯和處方經驗進行整合,形成在線的輔助學習和輔助診療系統,帶動更多普通醫師提升診療能力,也可以幫助中醫的傳承及推廣應用。(3)人工智能有助于推動中醫診療智能化。診療是醫學的核心環節。中醫藥的診斷流程一般分為三步,第一是望聞問切、采集信息;第二是四診參合、辨證分型;第三是君臣佐使,構思方劑。不過,傳統中醫在很大程度上需要依賴醫生的個人經驗,這意味著必然存在一定局限性。但是,利用人工智能,普通醫師可以通過第一步采集到患者信息,進而借助網絡實現規范化處理,后臺通過人工智能模擬名老中醫的辨證治療的方式,給出一定的方劑建議,從而使一般醫師也可以開出相對更有效的大處方。因此,也可以說,人工智能是放大中醫產能的重要工具,是中醫智能化發展的重要抓手。
4人工智能推動中醫研究中智能化的建議
(1)加大人工智能診療的結合力度。人工智能是輔助中醫研究應用的重要工具,在產能放大化、中醫推廣方面前景廣闊。要加大中醫和人工智能的結合力度,針對中醫藥發展的特點,找準人工智能結合的切入點,研發設計更多在中醫掛號、診療、遠程診治、后期跟蹤等方面的人工智能成果,將二者實現更進一步的融合。(2)更好集散用好大數據信息。大數據是促進中醫人工智能化的基礎和技術支撐。要加大對關于中醫方面大數據的收集、分析和挖掘使用,并制定中醫診療標準和體系,將數千年的中醫經驗轉化為集中醫診斷、服務,健康信息采集、健康評價、健康指導、健康提醒功能為一體的信息系統,形成多元化診療數據,為更好服務患者、推動中醫走向現代化、國際化提供支撐。
篇2
【關鍵詞】電氣工程;人工智能;應用
前言:
工業現代化水平的標志之一就是電氣自動化控制技術的發展,也充分體現了現代科學技術在工程中的運用。就控制理論角度剖析,電氣自動化控制是在科學發展的情況下構成的;就工程中人的因素來說,現代科學技術的向前發展體現在人從工作中脫離出來,所以這一點也是電氣自動化控制發展的最終目的之一;就企業效益來講,電氣自動化技術的發展使得企業的投資成本大大降低,促進控制過程的定量化的實現,確保檢測的準確度、實時性。電氣自動化控制歷經幾十年的風雨歷程,取得了飛躍式的進步,在中國企業內部現在已生產了中低檔電氣自動化產品,而高中檔電氣自動化產品主要來源于國外企業、還有就是大中型項目也主要從國外購進電氣自動化產品、一般的中小型項目所需的電氣自動化產品主要源于國內。
1 剖析現在電氣自動化控制的發展情勢
當下,工廠電氣自動化系統的應用和優化,對資源實現了有效的節省,使得電氣設備的效率獲得大大的提高,使得企業活的經濟效力和社會效益得到更好的發揮。中國的工廠電氣自動化控制體系的發展特點是擁有信息性和網絡性,更趨于當代開放式發展情勢。其信息性促進了電氣自動化控制系統和外界緊密相連,同時使得電氣自動化控制系統本身的信息處理能力提升。電氣系統主要體現在設備與互聯網技術的結合上,這樣可促進電氣自動化控制系統的網絡自動化,以及管理控制的集成化的實現,進而危險得到分散,達到系統穩定運行的目的。伴隨科學技術的進步,電氣自動化控制系統愈來愈普及,電氣自動化控制系統在工廠中應用愈來愈廣泛,其作用也在不斷的擴大,使得企業的生產成本降低,同時又使得企業的經濟效益和社會效益得到充分的體現。
2 人工智能在電氣工程自動化中的應用方法
2.1 人工智能在電氣設備中的應用
傳統的以人工手動制作為基礎的產品設計方式已經無法滿足當前電氣工程自動化的具體要求,而以計算機輔助設計為產品設計方法,即 CAD 的產品設計方法的應用有效縮短了產品的開發周期。在電氣設備的設計過程中,將人工智能引入 CAD 中,可以有效提高產品的設計質量與設計效率。就現階段而言,人工智能在電氣設備設計優化方面主要體現在遺傳算法和專家系統兩個層次上。由于遺傳算法對自動化模型的計算方法較為先進且其計算結果具有較高精度,因此,遺傳算法經常被應用于相關電氣產品的優化設計中。在專家系統的應用方面,由于電氣設備在出現故障前是存在相關征兆的,根據電氣設備故障的非線性與不確定性的特點,在專家系統中加入人工智能,可以最大限度地發揮專家系統對產品合理性的設計作用,從而提高電氣產品的整體性能。
2.2 人工智能在電氣控制過程中的應用
電氣控制過程對于電氣工程自動化技術以及電氣技術的整體應用具有決定性的作用,確保電氣系統高效穩定的運行是電氣自動化研究領域長期以來備受討論的問題。對于技術人員而言,電氣控制過程的要求是較為嚴格的,其控制過程也相對繁瑣,經常出現的問題是由于技術人員的操作不當使得電氣設備發生故障或降低了設備的運行效率。人工智能在電氣工程中的應用一方面可以使技術人員提高對電氣控制過程的精準度,另一方面,對于提高電氣系統的整體運行效率也具有重要作用。首先,人工智能通過借助計算機自動計算的核心技術,實現了代替部分人工智能工作的電氣控制功能,在節省了人力和物力的同時,提高了控制精度。其次,人工智能的應用以界面化的形式簡化了控制流程,不僅提高了電氣系統的控制效率,而且也實現了對電氣系統的遠程控制。再次,人工智能的應用使得系統可以及時地將相關的重要信息與數據進行保存,進而通過自動生成報表的形式,降低人力物力的投入,并為技術人員日后的數據查詢工作提供較大便利。最后,在人工智能的模糊控制中,還可以根據電氣系統傳統控制過程的交、直流傳動實現對整個電氣系統的控制。一方面,在以直流傳動為主的電氣控制過程中,人工智能的模糊邏輯控制主要包括了 Sugeno 與Mamdani,Mamdani 主要用來對電氣系統的運行速度進行調控,而 Sugeno 則是Mamdani 的一種特殊情況。另一方面,在以交流傳動為主的電氣控制過程中,則主要應用基于人工智能理論的模糊控制器來代替傳統的電氣調速控制器來實現電氣系統的各方面功能。
2.3 在數據上的運用
計算機最為基礎的部分就是在對數據的分析采集和處理之上,而電氣自動化控制中最為基礎的也恰恰是這些,而人工智能技術就是最大限度的利用計算機的作用, 因此人工智能技術是可以以非常優異的成績來完成這項工作的。 當技術員工想要了解設備的工作過程時, 僅僅需要通過人工智能技術將設備的工作狀態進行播放就可以了。
2.4 在電氣工程自動化設備的故障上的運用
電氣工程自動化設備經常會因為某些不確定的原因出現故障,此時只需要人工智能技術就可以對故障進行有效處理。傳統的設備一旦出現故障就需要工作人員進行診斷, 但是由于處理故障的方法不恰當而耽誤設備的運行, 但是在人工智能系統中只需要通過神經網絡控制, 就可以有效的處理這類問題, 并且通過對問題出現原因的分析還可以有效減少類似故障的出現頻率,提高設備的使用周期。
2.5 人工智能在電力系統中的應用
就現階段而言,人工智能中的專家系統和人工神經網絡在電力系統自動化中的應用比較普遍。其中,專家系統是一個較為復雜的程序系統,其通過集大量的規則、知識和經驗于一身,通過對電力系統中的問題進行分析和判斷,進而模擬專家決策的過程來解決相關問題。在應用專家系統對電力系統進行優化和調控時,應該根據系統運行的實際情況和相關要求,更新電力系統中的數據庫、規則庫以及知識庫中的數據信息,從而使其與電力系統的應用需要相適應。
在人工神經網絡的應用方面,由于該種方法本身具有高度靈活的學習方式,其存儲方式也呈現出完全的分布式,因此,其被廣泛應用于電力系統大規模數據的處理當中。人工神經網絡通過對模型進行合理分類,進而科學選擇相關輸入,以此來構建不同類型的季節性時間模型,利用該模型可以對電力系統的短期負荷進行有效預測,從而幫助技術人員對故障可能出現的系統環節進行全面分析,提高系統運行效率。
結語
將人工智能系統運用在電氣工程自動化中, 在其根本意義上來講就是對計算機控制技術的運用, 它可以在電氣工程自動化領域展示自己存在的意義,優化對自動化設備的設計、有效的處理設備運行故障、對設備的運行狀態做到有效控制。可是這畢竟是一種新型科技,它尚處于發展階段,在有著無限發展潛能的同時,也存在著一些問題,但是總體來看,人工智能計術一定會隨著科技的發展而發展,隨著人們的研究深入,一定會推動人工智能技術的新的革命, 而它在電氣工程自動化中的運用也會越來越廣泛。
參考文獻
篇3
人工智能技術在電力系統繼電保護中應用的優勢
人工智能技術已成為基因工程與納米科學技術之后第三大尖端技術,屬于計算機技術重要分支之一,并且在金融、醫學和建筑等領域得到了廣泛的應用,促進了行業的可持續發展。在電力領域,繼電保護作為重要的切入點,通過人工智能技術的使用,建設相對應的繼電保護機制。通過繼電保護機制可將復雜的運行任務完成,提升繼電保護的運行邏輯的合理性,快速、準確地實現繼電保護。繼電保護的實際運行中,經常有誤動作的出現,影響電力系統的實際運行穩定性。基于人工智能技術的實施,繼電保護機制可有效地進行故障系統狀態的合理捕捉,發現其中容易被忽視的、細小的特質,基于準確的故障判斷,減少誤動作的發生率,提升電力系統運行水平。在電力系統繼電保護領域,人工智能技術的應用優勢非常明顯。電力系統繼電保護中存在的問題針對繼電保護,日常的電力系統運行環節依舊有諸多問題出現,要求相關人員能夠采取合理有效的保護措施。首先,在用電的過程中,隨著系統規模的持續擴大,對應地增加電路的短路電流,特別是在開展動態化的管理進程之中,如果電路電流成倍增加,繼電保護裝置無法感知周邊的電氣量變化情況,繼電保護的時間進一步延長,短時間內擴大系統故障范圍,出現嚴重后果。其次,計算問題也是繼電保護需要解決的重要問題。針對保護裝置,各個位置電量的定額計算屬于日常工作,但是對于部分線路的某一些元件,繼電保護裝置可能會存在排斥性,這樣會直接影響到實際的計算過程,數據的真實性難以保障。另外,繼電保護功能有局限性,無法匹配現階段電力系統的發展需求,進而影響保護功能的實施,引發系統的其余問題。因此,要求做好繼電保護系統的改革處理,要求新的智能化技術的融入。
人工智能技術在電力系統繼電保護中的應用
針對電力系統繼電保護中人工智能技術的應用,具體應用方面主要是針對專家系統、模糊理論與暫態穩定計算。在實際的保護中,主要涉及接地保護、變壓器繼電保護和發電機組保護等方面的內容。1.應用(1)專家系統在人工智能技術之中,專家系統是核心組成部分,包含了諸多的理論知識的研究,也能從實際操作領域獲取對應的經驗。在專家系統中,主要包含了大量的數據庫信息,這就使得在實際的繼電保護運行環節,一旦某一個點出現了故障,或者是有異常的信號問題產生,通過人工智能技術的使用,就可以實現相關系統的及時調用處理,直接選擇相類似的案例來進行對應的推理判斷,滿足對于專家決策的實際模擬,實現繼電保護。一般情況下,繼電保護中應用專家系統,主要是為了解決復雜的問題。電力系統中還會有諸多新型技術與設備的存在,通過實際的應用針對性地解決問題,滿足繼電保護作用的全面提升。在專家系統內部,基于其啟發性、靈活性與透明性的特點,針對故障可直接選擇專業邏輯知識來加以判斷,基于靈活的方式保護電力系統。(2)模糊理論模糊理論集合了信息與人工智能等相關技術,通過模糊理論的實際應用,能夠實現電力系統對應的排查,滿足過程保護時間的合理解決,提供對應空間來服務其他的工作處理。通過電力模糊系統形式的構建,可以有效地解決新型電力系統的一部分技術問題,提供一個相對穩定的環境。(3)暫態穩定計算針對電力系統而言,暫態穩定計算之中的人工智能技術應用,要求電源線路實現系統化的分析與布局處理,提供科學依據服務繼電保護裝置。一般來說,暫態穩定計算主要是針對電路的一種架設,首先要對電路故障原因加以判斷,然后分析原因。如果在實際分析之中沒有排斥問題的出現,表示假設是成立的。一旦有其他的現象出現,就要重新假設,做對應的類推處理,該計算方法可以通過計算機和其余軟件模式的應用獲取穩定的分析結果,實現對電力系統的保護。通過人工智能技術的合理使用,提升計算的實際過程,通過全自動的分析,全面提高工作過程效率,將容易出現的失誤解決掉。2.保護(1)接地保護建設中,不同的電力系統線路接線方式有一定的差異。實際的轉接處理,要結合電力系統運行的電流差異性,實現兩個類別的劃分。如電流較大,則直接利用大電流接地處理的模式。實際運行中,當有故障存在于線路中時,可選擇人工智能技術來識別故障,及時處理故障,直接將線路切斷。如果實際的電流較小,可選擇小電流的接地模式。在運行環節,基于人工智能技術來滿足信號保護的要求。故障發生之后,要求第一時間給出告警信號,也可以滿足電力系統繼續運行狀態的有效維持。在保護系統中,大電流接地系統包含了執行系統,但邏輯層屬于小電流接地系統。正常的運行狀態下,電力系統中不會有零序電壓出現,其分布點屬于三相電壓。在接入電壓表之后,有獨立電壓顯示出來。這一階段,電力系統的實際運行出現了異常,如其中的某一項處于接地的狀態,電力系統就有零序電壓的表現。基于小電流繼電保護系統直接發出警告信息,故障處理人員只需做好電壓讀數觀察,就可以實現故障的判斷。(2)變壓器繼電保護實際的運行與應用中變壓器是關鍵,現階段的人工智能技術已經在變壓器如下保護之中應用。1)瓦斯保護。電力系統的變壓器經常會有故障出現在油箱中,產生較多的易燃氣體和有毒物質,影響電力系統的安全運行。通過人工智能技術可實現變壓器瓦斯的動態監控,如變壓器瓦斯的濃度超出了規定的標準,會及時斷電,發出警報,降低故障可能帶來的損害。瓦斯結構如圖1所示。2)短路保護。合理地利用人工智能技術,阻抗繼電保護器有效地保護變壓器短路的問題,結合資料分析,通過人工智能技術進行電路系統的設置,了解實際的短路自動運行的相關問題。(3)發電機組的保護電力系統發電機組通過人工智能技術的方式加以保護,如圖2所示,保護方式主要包含:1)重點保護方式。電力系統的繼電保護中,這一種保護方式相對常見。具體而言,電力系統中,發電機的定子繞組安裝上相應的繼電保護裝置。一旦出現系統故障,要將保護裝置相應的作用發揮出來,滿足對于發電機組的有效保護。在應用的相關環節中,滿足電力系統發電機縱聯差動的有效維護,也可以考慮到電流之間的融合作用,直接關聯到電力系統的實際運行,滿足相位高度的合理調整,增強對發電機組的有效保護。2)備用保護方式。備用保護在具體的應用環節,主要是針對低負荷帶來的電動機絕緣擊穿等一系列的問題,這樣就可以通過人工智能技術的實用自動斷電,并且直接發出警報提醒。
電力系統繼電保護的發展趨勢
1.智能化水平越來越高伴隨著人工智能技術的持續發展,其應用變得越來越廣泛,在繼電保護系統中的應用也逐步提升。其中,神經網絡本身屬于非線性映射方法,通過神經網絡的合理利用,可以將很多非線性的問題解決,通過有效的計算方法得出結論。工作人員在故障處理中,通過這一方法來解決電力系統故障,分析故障樣本,結合樣本的具體處理,實現電力系統故障的判斷。人工智能技術在繼電保護之中的應用越來越廣泛,智能化水平得到更進一步的提升。2.網絡化發展計算機網絡屬于信息與數據之間相互通信的應用工具,直接影響工業領域。實際運行中,電力系統繼電保護除切除電力系統故障部件,降低故障問題影響范圍之外,還能夠保障電力系統的安全性與穩定性。在這一進程中,對電力系統的實際運行信息與故障信息有一個整體的了解,充分利用網絡化的發展,將繼電保護裝置的作用發揮出來,推動電力系統的運行。
結束語
篇4
關鍵詞:電氣工程;自動化控制;智能化技術;應用
Abstract: This paper introduces the concept of the artificial intelligence application, analyzes its advantage, and puts forward the artificial intelligence application in the electrical engineering automation control.
Key words: electrical engineering; automatic control; intelligent technology; application
中圖分類號: S776.035文獻標識碼:A文章編號:2095-2104(2012)
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。
1 人工智能的概念
人工智能的概念在1956年首次提出之后,在研究領域得到了飛速的發展,逐漸形成了一套以計算機為主,包含了自動化、控制論、信息論、生物學、仿生學、心理學、語言學、數理邏輯、哲學和醫學的一門綜合性的科學。在人工智能領域,使機器擁有與人類智能過程相類似的系統,能夠勝任人類智能所能完成的工作。人工智能理論是開發、研究如何延伸、模擬人的智能的理論。作為新興的計算機科學的一個分支,人工智能技術解釋了智能的實質,并在此基礎上生產出一種與人類智能有相類似反應的智能機器。在此領域的研究主要包括:圖像識別、語言識別、機器人、專家系統和自然語言處理等系統。電氣工程主要是研究和電氣工程有關的自動控制、系統運行、信息處理、電子電氣技術、研制開發、信息處理和計算機與電子應用等。隨著科學技術的不斷發展,計算機技術已經開始應用在我們生活的每個方面。飛速發展的計算機編程技術加快了傳播、自動化運輸和傳播的發展。人類大腦作為最精密的儀器,計算機編程也只能模仿其對信息進行分析、處理、交換、收集和回饋,所以對人類大腦技能的模仿會促進電氣工程自動化的發展。電氣自動化控制在增強交換、生產、分配和流通方面有重要的作用,實現電氣工程的自動化,會降低人力資本的投入,使運作的效率不斷提高。
2 人工智能控制器的優點
針對不同的人工智能控制,需要使用不同的方法進行討論。但是一些人工智能控制器,例如:模糊神經、模糊、遺傳算法和神經都是一種類非線形的函數近似器。采取這種的分類有利于對總體的了解,同時會促進對控制策略的綜合性開發。上述的人工智能函數近似器具有常規的函數估計器所不具備的優勢。首先,在很多情況中,精確的掌握控制對象的動態方程是很復雜的,因此控制器在設計實際控制對象的模型時,往往會產生很多不確定的因素,例如:非線性時、參數變化等,這新信息通常無法掌握。而人工智能控制器在設計的時候可以不需要控制對象的模型。依據下降時間、魯棒性和響應時間的不同,人工智能控制器通過適當的調整可以提高自身的性能。例如:在下降時間方面,模糊邏輯控制器比最優秀的PID控制器要快4倍。在上升時間方面,模糊邏輯控制器比最優秀的PID控制器要快2倍。與古典控制器相比,人工智能控制器具有更容易調節的特征。即使缺乏專家的現場指導,人工智能控制器也能夠使用響應數據來進行設計。還可以通過相應信息、運用語言等方式來進行設計。人工智能控制器具有很強的一致性,輸入陌生的數據就能夠產生很高的估計,可以忽略驅動器對它產生的影響。對于某些控制對象來說,雖然暫時沒有采用人工智能控制器也可以產生良好的效果,但是對其他的控制對象來說,不一定會產生相似的良好效果,因此在設計上必須堅持具體問題具體分析的原則。在反模糊化和模糊化的過程之中,如果采用規則庫、隸屬函數和適應模糊神經控制器,能夠精確的進行實時確定。在實現這個成果的眾多方法之中,只有通過系統技術的使用才能得到穩定的解,配合簡單的拓撲的結構配置,能夠實現迅速的自學習和快速收斂。
3 人工智能在電氣自動化中的應用
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完成的復雜的工作,電氣自動化是研究與電氣工程有關的系統運行。人工智能主要包括感知能力、思維能力和行為能力,人工智能的應用體現在問題求解,邏輯推理與定理證明,自然語言理解,自動程序設計,專家系統,機器人學等方面。而這諸多方面都體現了一個自動化的特征,表達了一個共同的主題,即提高機械人類意識能力,強化控制自動化。因此人工智能在電氣自動化領域將會大有作為,電氣自動化控制也需要人工智能的參與。
隨著人工智能技術的不斷發展,很多研究人員展開了針對人工智能在電氣工程自動化控制方面的研究,例如:應該如何將人工智能系統應用于故障的診斷和預測、電氣產品設計優化和保護與控制等領域。在優化設計方面,設計電氣設備是很繁瑣的工作。它需要對電磁場、電路、電器電機等學科的知識綜合性的運用,同時還要使用以往設計中的經驗。設計以往的產品時,通常是在根據經驗和實驗的基礎上,通過手工的方式開展的。這樣的設計過程很難取得最優的設計方案。電氣產品的設計隨著計算機技術的發展,逐漸由手工設計向計算機輔助設計不斷轉變,使開發產品的周期大大減少。尤其是在引進了人工智能技術之后,更加促進了CAD技術的發展,大大提高了設計產品的質量和效率。人工智能技術在電氣設計方面的應用主要包括專家系統和遺傳算法。其中的遺傳算法是一種優化的先進算法,在產品的設計優化上有舉足輕重的作用。因此電氣產品的人工智能化設計很多都采用了這種方式進行優化。電氣設備的故障征兆和故障之間有著很多必然和偶然的關系,具有非線性、不確定性的特點,它的優勢能夠通過人工智能的方式得到最大的發揮。人工智能技術在電氣設備診斷故障方面的應用主要由:專家系統、模糊邏輯和神經網絡等。在電力系統之中,變壓器因為重要的地位而受到很多研究者的關注。目前診斷變壓器故障的常用方法主要是分析變壓器油中分解出來的氣體,通過這種氣體分析找出變壓器的故障范圍。同時在電動機和發電機等方面,人工智能診斷故障技術也有了長足的發展。
4 總結
人工智能理論是開發、研究如何延伸、模擬人的智能的理論。作為新興的計算機科學的一個分支,人工智能技術解釋了智能的實質,并在此基礎上生產出一種與人類智能有相類似反應的智能機器。人工智能的研究主要包括:圖像識別、語言識別、機器人、專家系統和自然語言處理等系統。電氣工程主要是研究和電氣工程有關的自動控制、系統運行、信息處理、電子電氣技術、研制開發、信息處理和計算機與電子應用等領域。人工智能主要體現在邏輯推理、問題求解、理解自然語言、證明定理、專家系統、設計自動程序和機器人學等方面。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。
參考文獻:
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篇5
【關鍵詞】人工智能;自動化;電氣工程
工程師們將人工智能技術運用于電氣工程自動化中,可以隨時監控和分析電氣工程自動化中的數據,方便我們做出及時有效的處理,確保電力系統運行的穩定與安全運行。
1電氣自動化人工智能技術的應用優勢
1.1受外界因素干擾程度小
在構建電氣自動化模型時,傳統的電氣工程的控制器一般會受到很多因素的影響,比如,模型的參數變化、數值計算的不同數據和類型等,而如果運用人工智能的電氣工程自動化,那么就可以避免外界因素的干擾,受影響程度比較小。同時,人工智能化的電氣工程控制器沒有必要或得十分精確的動態數據模型,對模型環境及相關參數的要求程度不高。
1.2自動化控制能力比較強
智能化技術有著十分強大的控制功能,可以對形式不同的數據進行多方位的分析評估與處理,并得到相比人工計算出來的數據更加的精確。人工智能化的控制系統對數據的處理有著相對一致性的特點,由于具有不同的控制對象,其具體的內容呈現出豐富的多樣性變化,根據現實的問題的需要,進行智能化技術的集中精確處理,以便于合理地解決所遇到的問題。
1.3參數的調整更為方便
相對于傳統的電氣自動化技術來說,人工智能技術對參數的調整及方式的控制更為簡單方便快捷,在實際的應用中,人工智能系統較為簡單,易于操作與學習。人工智能技術在具體的應用中適應能力極強,可以在無人操作成為未來的可能,無需工作人員到現場進行控制,便可以實現對電氣系統的故障排查與處理,并自動調整電氣工程運行中出現的不確定性參數。電氣系統的參數出現的現象,往往是無法避免的。由于測量的不是非常精準,參數的實際值將會與其設計值有所偏差,電氣系統在運行中受環境的影響,會引起參數的大幅度的不一致。利用抗變換性的變化、下降的時間與響應的時間,能夠十分有效地節省電氣工程系統的人力、物力和財務。
1.4計算具有超高的精確性
鑒于人工智能技術受外部因素影響不是很大,有著十分強烈的抗干擾性。工程師們提前對電氣系統的參數進行設定,在實際的操作中不用過多的考慮參數的變化,這些參數會在劃分在一個固定的范圍內,不會出現差值較大的情況,在一定程度上提升了計算的精確度。工程師們在實際的電氣工程控制中,借助參數模型對一些常見的故障進行簡單的模擬處理,科學合理地預防故障。比如高鐵故障程序的精確計算和科學預防。
2電氣自動化人工智能技術的應用
2.1智能控制
運用智能化的一些技術手段,可實現電氣工程的無人化操作,實行對電氣項目的遠程化管理與監控,節省了較多的人力與物力,同時使得電氣項目得以更加便捷有效的開展。人工智能于電氣設備控制方面的一些具體應用,涉及到模糊控制、專家系統控制以及神經網絡控制,簡化設備的操作與電流的簡單調整,實現報表的自動化生成與存儲,更好地規范不同類型文件的格式,減輕工作人員后期對數據查找、篩選的負擔。除此之外,工作者們通過傳統控制過程的直、交流傳動,有效控制整個電氣工程系統,這些大多體現在人工智能的一些模糊控制中。因此,人工智能在改善電氣工程自動化的操作效率、簡化操作的流程、降低人力的工作量等方面有著較為顯著的成效。
2.2故障診斷
我們通常所說的電氣工程故障診斷,是根據電氣工程的設備在工作中的有關信息,來判斷其狀態是否有異常,對故障進行準確的定性,確定發生故障的位置,探查故障的發生的原因,預測故障的發展趨勢,尋求相應的解決措施。電氣工程故障的診斷以故障機理與技術檢測為根本,以信號的處理與模式的識別為基本方法。在電氣系統的實際運行中,變壓器、發電機等電氣設備出現故障是不可避免的,我們傳統的故障診斷方法存在諸多問題,比如說耗時多、診斷難等。基于人工智能的神經網絡、專家系統和模糊理論的運用,檢測并診斷電氣工程可能存在的故障,最大限度地避免差錯的發生,來達到出錯率降最低。
2.3優化設計
對電氣工程自動化設備的優化設計,涵蓋許多方面的內容,舉個簡單的例子,電壓、電動機、變壓器等,這是一個覆蓋面廣、復雜性高、耗時耗力的過程,需要設計人員具備豐富的電氣自動化知識、相關經驗及動手操作的能力。由于人工智能與計算機技術的快速發展,電氣工程自動化設備的完善設計,已經由原來的手工設計轉變為計算機自動化輔助設計,減少了產品開發的周期。人工智能借助CAD技術與計算機輔助技術進行自動化設備的優化設計,通常采用比較先進的計算方法,在操作結構的對象方面更加直接,在計算方面有著準確性與高效性。電氣設備所發生的故障多數設計的十分復雜,只有明確地把握問題出現的預兆與隱患,才能使得電氣設備的設計更加優化。
3結論
綜上所述,人工智能技術作為新興的電氣工程自動化技術,其作用是不容忽視的,在具體的實踐中得到較好的驗證。人工智能技術于工程自動化中的應用,是對系統的感知、分析、判斷與行動,使得機械化的電氣系統如同人類一般,有著一定的邏輯思維,可以取代人的位置來完成一些特定的工作。通過人工智能技術對電氣工程的智能控制、故障診斷、優化設計,加強其穩定性與安全性,推動電力產業的結構調整,實現經濟效益與社會效益的統一。
參考文獻
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篇6
關鍵詞:電氣自動化控制;人工智能技術;應用研究
引言
電氣自動化是一門實踐性較強的應用性科學,主要研究電氣系統的運行控制和研發。人類社會文明發展至今在科學技術方面的最大進步,主要是實現了系統中機械設備運行和控制的自動化和智能化。研究人工智能技術在電氣自動化控制中的應用,有助于推動電氣系統自動化的進一步發展,實現系統運行的智能化,使得其更加安全穩定,最終提高企業的生產效率,提高市場競爭力。
1人工智能技術的應用理論
人工智能是一門新型的計算機科學,介于自然科學和社會科學邊緣之間,研究對象主要是智能搜索、邏輯程序設計、自然語言問題和感知問題等。人工智能技術的本質就是模擬人類思維進行信息編碼的過程,主要是結構模仿和功能模擬兩種思維模擬方式。前者模擬形式主要是對人類大腦機制進行模擬,制造出類似人腦的機器設備;后者模擬主要是從人腦的功能角度出發,對人類大腦思維功能進行模擬。較為成功的典型事件就是現代的電子信息計算機,順利地模擬人類大腦思維進行信息編碼。人工智能不是人的智能,更不是對人的智力功能的超越,其不同于人類大腦運行的顯著特征主要有四個方面:是機械的無意識的物理過程;無社會性;不具備人類意識的創造力;功能是在人類大腦思維之后產生的。應用人工智能技術在電氣自動化控制系統中,可以極大地節省人力資源,降低成本。同時,不控制目標模型就可以提高操作的準確度,降低誤差。此外,這樣還能保證產品的規范,提高性能。
2人工智能技術的應用現狀
近年來,人工智能技術得到了公眾的高度重視,大多數的專業性高校和科研單位都對其在電氣自動化系統中的應用開展了眾多工作,現下的人工智能技術主要應用在電氣設備的設計、事故及故障診斷和電氣控制過程中的監控預警等工作。首先,在電氣自動化系統中電氣設備的設計方面,設備的結構設計較為繁瑣復雜,涉及面較廣,要求操作設計人員具備較多的實踐經驗。其次,在事故及故障診斷方面,人工智能技術可以利用模糊邏輯和神經網絡等發揮優勢,做好預警監控工作。最后,在電氣控制過程中應用人工智能技術,主要依靠神經網絡、模糊控制和專家系統三種方式,其中模糊控制應用較為普遍,以AI控制為主。
3電氣自動化控制中的人工智能技術的應用對策
根據上部分分析的人工智能技術在電氣自動化控制系統的應用現狀,可知為實現電氣自動化控制系統運行的高效性、提高人工智能技術的應用性,對策主要有以下三個方面:應用于電氣設備設計、應用于事故及故障診斷和應用于電氣控制過程。
3.1應用于電氣設備設計
根據諸多電氣工程的實踐證明,只有具備各相關專業的學科知識和技藝才能真正實現電氣自動化控制系統的高效性,使其穩定運行。在電氣設備的設計中應用人工智能技術,可以簡化工作,降低人力成本。因此,企業擁有一批素質高的設計團隊,這是電氣自動化控制系統實現高效性的關鍵之一。此外,企業需要采取先進的人工智能技術進行電氣設備的設計工作,尤其是結構設計工作。具體來說,人工智能技術在進行電氣設備設計時主要是采用遺傳算法升級計算機系統,全面提高產品的研發、設計和生產,優化設計產品。
3.2應用于事故及故障診斷
電氣故障診斷,指的是對電氣自動化控制系統中機械設備的先關信息進行確定,判斷技術和運行狀況是否正常,如果出現異常,可以及時確定故障的具體內容和性質部位,找出故障原因并提出解決對策。而在電氣設備運行時,不確定因素較多,使得系統容易出現各種類型的故障和事故,如果無法及時確定故障的性質和部位,將會給員工的人身安全帶來威脅,企業也會承受較大的經濟損失。因此,及時判斷分析事故并做好故障診斷工作,是一項至關重要的工作。可以在傳統的電氣控制系統中,采取一些新型的人工智能技術進行診斷。比如說,在診斷變壓器的故障中,我們可以引入人工智能技術進行診斷,在節省人力物力的同時保證診斷的精確性,也可以在對發動機和發電機等電氣機械設備進行事故診斷時引入人工智能技術,提高精確度,以達到良好的工作效果,實現企業的經濟效益。
3.3應用于電氣控制過程
人工智能技術在電氣自動化控制系統中起著關鍵性作用,是電氣行業中的重要部分。實現電氣自動化控制的人工智能化,有助于降低工作成本,提高工作效率,實現資源優化和最佳配置。在傳統的電氣自動化控制過程中,由于過程的繁瑣復雜操作人員容易出現錯誤,而采取人工智能化技術則可以避免這些人為錯誤。人工智能技術主要采取神經系統的控制、專家系統的高效控制和模糊控制。現在最常用的技術方式是模糊控制,通過模糊控制借助直流電和交流電的傳動最終實現電氣自動化控制系統的智能化控制。模糊控制可以具體分為Surgeno和Mamdan兩種表現形式,前者是后者的特殊情況,兩者均用來調速控制。在電氣領域里,人工智能技術可以運用到日常操作中。我們可以利用家庭電腦實現對電氣自動化控制系統的遠程操作控制。具體來說,是通過采用人工智能技術預先設計好的既定程序控制操作過程,實現設備智能化,及時掌控全局。
4總結
綜上所述,電氣自動化控制中的人工智能技術的應用研究,既能實現工作效率的提高,還能降低運行成本,更好地實現電氣系統的自動化智能化控制。此外,隨著科學技術的飛速發展,人工智能技術在電氣自動化控制中的應用面臨著巨大的機遇和挑戰,需要學者們不斷研究和完善,使其得到更好的應用。
參考文獻:
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篇7
關鍵詞:計算機 人工智能 應用分析
中圖分類號:TP393 文獻標識碼:A 文章編號:1007-9416(2016)01-0000-00
目前由于人工智能的不斷成熟,人們在生活方面以及工作的過程中,智能化產品隨處可見。這不僅對人們在工作中的效率進行提高,同時還對其生活質量進行加強。所以人工智能的發展在一定程度上離不開計算機網絡技術,只有對計算機網絡技術進行相應的依靠,才能夠讓人工智能研究出更多的成果。
1 計算網絡技術應用人工智能所具有的重要意義
由于計算機技術的快速發展,網絡信息安全問題在一定程度上是人們目前比較關注的一個重要問題。在網絡管理系統應用中,其網絡監控以及網絡控制是其比較重要的功能,信息能夠及時有效的獲取以及正確的處理對其起著決定性作用。所以,對計算機技術智能化進行實現是比較必要的。
由于計算機得到了不斷的深入以及管廣泛的運用,在一定程度上導致用戶對網絡安全在管理方面的需求比較高,對自身的信息安全進行有效的保證。目前網絡犯罪現象比較多,計算機只有在具備較快的反應力和靈敏觀察力的狀況下,才能夠對用戶信息進行侵犯的違法活動進行及時遏制。充分的利用人工智能技術,建立起相對較系統化的管理,讓其不僅對信息進行自動的收集,同時還能夠對網絡出現的故障進行及時診斷,對網絡故障及時遏制,運用有效的措施對計算機網絡系統進行及時的恢復,保證用戶信息的安全。
計算機技術在發展的過程中對人工智能應用起著決定性作用,人工智能技術也在一定程度上對計算機技術的發展起著促進作用。不斷的跟蹤動態化信息,為用戶提供準確的信息資源。總的來說,計算機網絡在管理的過程中有效的運用人工智能,對網絡管理水平進行不斷的提高。
2 應用分析
2.1安全管理應用
網絡安全所具有的漏洞相對比較多,用戶在網絡中自身的資料信息安全是現階段人們比較關注以及重視的主要問題。在對網絡安全進行管理時,可以對人工智能技術進行充分的運用,在一定程度上能夠對用戶自身的隱身進行有效的保護。主要表現為:一是,智能防火墻的應用;二是,智能反應垃圾郵件方面;三是,入侵檢測方面等。
智能防護墻主要應用的就是智能化識別技術,通過概率以及統計方式、決策方法和計算等對信息數據不僅進行有效的識別,同時還能對其相應的處理,對匹配檢查過程中需要的計算進行消除,充分認識網絡行為特征值,訪問可以直接進行控制,把存在的網絡及時發現,攔截以及阻止有害信息的彈出。智能防火墻能夠在一定程度上避免網絡站點受到黑客的攻擊,遏制病毒傳播,對相關局域網進行相應的管理和控制,反之就會導致病毒以及木馬的傳播。在智能防火墻中,比較重要的就是入侵檢測,它屬于防護墻后的第二安全閘門,在對網絡安全保證方面起著重要的作用。針對入侵檢測技術而言,主要能夠在一定程度上對網絡中的數據進行有效的分析,并且對其進行及時的處理,把部分數據過濾出去,數據檢測后的報告分析報告給用戶。入侵檢測在對網絡性能不產生影響的前提下監測網絡,為操作上的失誤以及內外部攻擊提供一定的保護。
針對智能型反垃圾而言,其自身的郵件系統能夠對用戶郵箱進行有效的監測,對郵箱進行相應識別,把郵箱中存在的垃圾充分的篩選出來。如果郵件進入郵箱后,就會進行掃描郵箱,在一定程度上把垃圾郵箱的分類信息發給用戶,提醒用戶要對其進行及時的處理,避免給郵箱安全帶來影響。
2.2人工智能Agent技術應用分析
針對人工智能Agent技術而言,它屬于人工智能的一種技術,屬于不同部分所組成的軟件實體,包括:一是,知識域庫;二是數據庫;三是解釋推理器;四是各個Agent之間的通訊部分等。人工智能Agent技術通過任何一個Agent域庫對新數據的相關信息進行處理,并且溝通以至完成任務。人工智能Agent技術能夠在一定程度上通過用戶自定義對信息獲得自動搜索,然后將其發送到指定位置。人們通過Agent技術得到人性化服務。例如:用戶在用電腦查相關信息時,該技術不僅能對信息進行處理,同時還能夠進行有效的分析,最后把有用的信息出題給用戶,充分節省用戶的時間。Agent技術為用戶在日常生活中提供相應的服務,例如:在網上進行購物以及會議等方面的安排。它不僅自主性以及學習性,讓計算機對用戶所分配的任務自動完成,進一步推動機計算機網絡技術的發展。
2.3在網絡系統管理以及評價過程中的應用分析
針對網絡管理系統來說,其智能化在一定程度上需要人工技能的不斷發展。在對網絡綜合管理系統進行建立的過程中,不僅可以對人工智能中的專家知識庫進行充分的利用,同時還能夠對存在的技術問題進行有效的解決和處理。網絡存在著動態以及變化性,所以,網絡在管理的過程中會面臨著困難,這就需要對網絡管理技術人工智能化進行實現。在人工智能技術中,其專家知識庫主要指的就是把各個相關領域專家的知識以及經驗進行相應的結語出來,錄入系統中,只有這樣才能形成比較完善的知識庫系統,促進智能計算機程序的發展和提高。如果遇到某個領域問題的過程中,要充分利用專家經驗程序對其進行及時的處理。專家知識經驗系統促進計算機網絡管理得到順利開展的同時,對系統評價相關進行工作不斷的提高和加強。
3 結語
科學技術在發展的同時,也促進人工智能技術的提高,計算機在網絡技術中得到了比較多的需求,在一定程度上提高其應用范圍和領域,因此可以看出,人工智能其應用發展前景是比較廣泛的,人類對人工智能技術的進一步研究,會在未來開創出更多的應用領域。
參考文獻
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篇8
關鍵詞:電力變壓器;故障診斷;人工智能
中圖分類號:X77 文獻標識碼:A
1 變壓器故障以及診斷方法
變壓器的故障有多種形式,造成故障的原因也較為復雜多樣,根據實際情況來看,變壓器制造上的問題占據了事故發生總量的80%左右,運行維護中的問題占據了20%左右。制造方面包括套管質量差、絕緣缺陷、短路強度差以及分解開關質量等問題,在運行方面主要是進水受潮,運行、安裝以及檢修不當造成的各種狀況,其他還有一些諸如雷擊、絕緣老化、過電壓、污閃等問題。按照發生部位可分為外在故障以及內在故障,這些故障的發生嚴重影響著變壓器的正常運行,造成了電力系統故障。
針對這些故障進行診斷,首先就是要根據變壓器故障征兆進行判斷,定位故障發生的位置和性質。故障檢測主要是通過繼電保護、有種氣體分析、絕緣試驗、電氣試驗等綜合進行診斷,主要有神經網絡方法、模糊集理論方法以及專家系統方法等。人工智能技術的應用不僅能夠克服傳統故障診斷的不足,提升診斷準確性更好的設計解決方案,同時在此系統的基礎上實現混合智能診斷系統的開發,這對于拓展人工智能技術的應用前景具有積極意義。
2 人工智能技術在變壓器故障診斷中的應用
人工智能技術集成神經網絡系統、范例推理、模糊數學的綜合應用,對于故障診斷過程中的模糊性問題既能在已有的經驗知識基礎之上進行故障診斷,提升準確性和可靠性,同時還能夠通過輸入與輸出狀態間“映射”關系的訓練學習提升各神經元之間的結合程度,使其加強映射的質量。因此,作為最有前景的故障診斷技術,人工智能技術能夠不斷通過對已知范例的學習,逐步增強對未知故障的診斷能力。目前,人工智能技術的故障診斷主要是基于神經網絡方法、模糊集理論、專家系統、遺傳算法與粗糙集理論五種方法進行故障診斷,下面我們以其中幾項方法的應用為例略作分析。
2.1 人工神經網絡的變壓器故障診斷
作為典型的模擬人類神經系統進行信息傳輸與數據處理的人工智能技術,神經網絡方法最大的特點就在于對于神經元網絡的應用。不同神經元之間的溝通連接共同構成了網絡運行的基礎,對于各種隱含所處理問題的智慧進行權重連接,從而實現診斷與處理。從其運行方式和結構來看,它具有一定的學習能力,能夠通過對學習算法的應用實現訓練樣本的訓練,同時完成知識的自我組織與構建,容錯能力較強,即使輸入信號存在一定的干擾因素,也能在較大程度上給出相對正確的輸出結果。同時,系統強大的神經元并行運算能力還能并行處理故障診斷,因為在執行效率上也較為令人滿意。眾多的神經網絡模型中,應用較為廣泛和典型的是誤差逆傳播神經網絡(BP網絡)。這種網絡具有很強的非線性映射能力,同時是一種柔性網絡結構,能夠隨著逆傳播的修正不斷減少誤差,同時還能通過對輸入模式的響應做好分類,提升正確率,尤其是對于變壓器故障中的油中溶解氣體類故障診斷具有較好的應用效果。
雖然誤差逆傳播神經網絡在變壓器的故障診斷中有過多次成功的先例,但是隨著學習樣本的增多,輸入輸出關系的發雜多樣化,這種系統的網絡收斂速度不斷受到影響,變得越來越慢,有時候甚至出現不收斂現象。基于這種情況,有些研究指出將徑向路基函數網絡應用與變壓器的故障診斷,以此來彌補和改善此神經系統的缺陷,有些研究則提出了基于概率神經網絡的變壓器故障診斷方法等等不一而足。神經網絡方法的應用簡化了復雜故障問題的處理與分類,同時在自我學習的基礎上實現了對專家系統不足的彌補,但是綜合來說,還是存在網絡收斂慢、結構參數受經驗設定影響大等情況,仍舊需要不斷加強研究,拓寬神經網絡應用范圍,不斷綜合其他方法優勢進行彌補,提升應用效率。
2.2 專家系統的變壓器故障診斷
專家系統作為以知識和推理程序主要構成方式的智能系統,在內部設置中包括大量專家知識與經驗等內容,通過對這些知識經驗的整合與分類來處理相關領域的問題。作為在電力系統中最成功的應用方式,專家系統的存在為其故障診斷提供了強大的助力。這種系統主要有知識庫、數據庫、知識獲取、解釋機制、推理機五部分組成。其中知識庫的建立以及知識的獲取是系統運行和成功的關鍵所在,解釋機制則將具體問題的診斷用知識加以分析,為最終形成處理方案做指導。專家系統的應用重點魏濤氣體色譜分析,同時結合外部檢查與絕緣油特性試驗等檢測手段建立較為完善的知識庫,在傳統三比值法的基礎上更進一步提升系統的綜合分析能力。系統中最重要的知識庫以模塊形式存在,互相之間相互獨立,這對于不斷更新、修改、調整知識庫來說較為便利,能夠持續實現系統的擴充與升級,將最先進的專家知識與經驗融入系統,不斷提升診斷功能和水平。專家系統依靠知識和經驗的優勢對變壓器運行的整體狀況進行評測、分析,對故障進行診斷處理,尤其對內部故障的早期診斷存在一定預見性,在很大程度上可以減少故障的發生,降低影響和損失。雖然專家系統具有以上優點,但是在實際使用中也仍舊存在一定局限性。完備知識的獲取和經驗的總結,是知識庫建立的基礎,這種瓶頸的存在很大程度上制約了系統的不斷發展和應用,尤其是一般專家系統因為不具備學習能力,在超出系統知識范圍外的新故障處理上經常出現失誤,且容錯能力較大,也在很大程度上制約了這種系統的推廣。因此,將神經網絡系統中的學習功能與專家系統相結合是近年來專家系統發展的大趨勢之一。
2.3 遺傳算法的應用
作為近些年來新發展起來的一種優化算法,遺傳算法是通過對自然界生物進化過程的模擬設計計算模型,根據達爾文優勝劣汰得到進化規則,對可能包含故障信息的群體進行類似于遺傳學的操作,促使新的群體的不斷生成以及進化,并且選取進化過程中表現最為優秀的個體,以滿足其要求完成最優解的運算。雖然目前來說這種算法的應用還存在一定難度,適用范圍還稍窄一些,但是這種新思路對于人們解決高度復雜的問題來說是一種探索性和實踐性很強的模式。這種算法在變壓器故障診斷中的應用范圍很廣,效果也較好,運行過程中能夠以極短的運算速度和較大概率獲得全局最優解,可以說是一種應用前景非常好的算法。
人工智能技術在電力工程變壓器故障診斷中應用對于維護電力系統的正常運行,及時應對故障,尋求解決措施提供了眾多幫助,同時關于這種技術的研究也在不斷拓展變壓器診斷的途徑與方法。在多種方法應用的基礎上,不斷實現優勢的綜合互補,是未來人工智能技術發展應用的必然趨勢。
參考文獻
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大連理工大學遼寧大連116024
摘要:人工智能算法是電器自動化的一個重要發展方向。通過人工智能算法可以有效地節約物力、人力等成本,使電氣自動化控制的效率得到有效的提高。本文簡要介紹了人工智能算法及其特點,并對人工智能算法在自動化控制中的應用進行了探討。
關鍵詞 :人工智能算法;電氣自動化控制;應用
0 引言
電氣自動化是一門新興學科,其主要研究領域是計算機應用、信息處理、系統運行、電氣工程自動控制等等。在自動化控制中應用人工智能算法,能夠極大地提高電氣自動化的運行效率,降低運行成本,提高電氣自動化的準確率。本文對人工智能算法及其特點進行了簡要的介紹,并分析了人工智能算法在自動化控制中的應用。
1 人工智能算法及其特點
1.1 人工智能算法
作為一門邊緣性學科,人工智能算法也被稱為機器智能。主要是通過智能機器來模擬人類的智能反應,融合了社會科學和自然科學。人工智能算法涵蓋了計算機科學、數學、哲學、認知科學的理念,主要在語言和圖像理解、遺傳編程、機器人等領域進行應用[1]。
1.2 人工智能算法的特點
①人工智能算法具有可靠性。人工智能算法的可靠性表現在其結合了高端智能電器數字化應用系統,無需使用其他的傳統設備。這樣一來可以更加便利的操作電力系統,使電力系統的控制效率和精度得到提高,有利于現代企業的發展,提高工業生產效率和安全性。
②人工智能算法在進行電氣設計時,不需要詳細的了解控制對象的實際動態、非線性和參數變化。
③智能化的人工控制器與驅動器不存在直接關系,具有較強的一致性,能夠有效地提高預測結果的準確性。
④使用人工智能算法對控制器進行設計能夠有效地提高其抗干擾能力和信息、數據的適應性,使修改和擴展更加便利。
2 人工智能算法在電氣自動化控制中的應用
2.1 設計電氣產品
使用人工智能算法進行電氣產品的設計有利于提高設計方案的科學性和合理性,縮短產品開發周期,具有較高的可能性和準確性。引進人工智能算法和CAD 技術,能夠有效的提高電氣產品的質量和設計效率。
2.2 發揮人工智能算法的控制功能
第一,人工智能算法可以自動采集和處理數據信息,實時采集全部的開關量和模擬量,并對其進行存儲。第二,可以通過模擬畫面來反映系統設備的運行狀況,生成相應的趨勢圖。第三,通過應用專家系統可以便利地完成運行曲線、數據存儲、報表生成等操作功能。第四,人工智能算法可以進行模擬量的故障錄波、順序記錄、波形捕捉和開關量變位。可以便利地控制斷路器和電動隔離開關,調整勵磁電流。第五,人工智能算法可以實現負序量計算、不對稱的運行分析和在線分析。最后,人工智能算法可以實現有效的運行監控,對故障和事故進行自動報警和記錄[2]。
3 人工智能算法的自動化控制中的實踐
3.1 在電氣設備的設計中運用人工智能算法
電氣設備的設計工作要涉及到電子技術、電磁場、變壓器、電力技術、電路等方面的知識,對設計者的專業知識水平和實踐經驗具有較高的要求,需要投入一定的物力、財力和人力。然而使用人工智能算法進行電氣設備的設計,可以迅速地解決繁瑣的計算和模擬過程,極大的提高了設計的效率、準確性和精度。
要立足于實際情況,結合各種人工智能算法對電氣設備進行科學的設計。在開發性設計中還可以使用專家系統,在設計優化階段可以使用遺傳算法。在電氣設備的設計中用人工智能算法對于設計人員的計算機水平有一定的要求,要求其能夠熟練地使用人工智能軟件,并具備一定的設計經驗。
3.2 在電氣設備控制中運用人工智能算法
在電氣設備控制中用人工智能算法能夠實現電氣設備的自動化控制,從而對電氣系統的運行效率和質量進行提升,同時減少了大量的財力、物力和人力投入。電氣設備控制是一項關鍵的環節,人工智能算法等應用主要體現在模糊控制、專家系統控制和神經網絡控制方面[3]。
一般情況下,模糊控制操作比較簡單,與實際的聯系比較緊密,應用的范圍較廣。模糊控制的電氣傳動控制中的應用主要包括直流傳動中的應用和交流傳動中的應用,能夠取代PI 控制器和PID 控制器的作用。與此同時在高動態全數字的傳動系統中可以應用模糊神經控制器。
3.3 在電力系統中運用人工智能算法
人工智能算法在電力系統中的應用主要包括以下幾個方面:模糊集理論、啟發式搜索、專家系統和神經網絡。專家系統的程序比較復雜,集合了大量的專業規則、經驗和知識,能夠運用專家的經驗來進行判斷和推理,模擬專家的決策方法、過程和模式,從而解決需要專家進行分析決策的問題。專家系統的主要組成部分有咨詢解釋、人機接口、推理機、知識獲取、知識庫、數據庫等。要根據實際情況不斷更新專家系統的知識庫和規則庫。
在電力系統中廣泛地應用了多種神經網絡和訓練算法,具有非常靈活的儲存方式、學習方式和分布方式,能夠處理大規模的信息,并且具有復雜狀態的分類功能和識別功能。神經系統能夠迅速的分類樣本和模型,構建周預測模型和日預測模型。在復雜的電力系統中,往往綜合使用元件的關聯性分析和人工神經網絡來進行故障診斷。
4 結語
本文簡要介紹了人工智能算法及其特點,隨著科技的不斷發展和進步,未來的生產和發展必然要將人工智能算法作為一個重要的發展方向。在電氣自動化控制中應用人工智能算法能夠使自動化的控制效率、準確度得到有效的提高,節約大量的人力、物力和財力。人工智能算法在自動化控制中具有廣泛的應用前景,必將發揮更大的作用。
參考文獻:
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篇10
【關鍵詞】互聯網信息時代 人工智能 應用研究
當前,世界已全面進入以大數據共享、信息爆炸為特點的互聯網信息時代。富有智能化和人性化的計算機網絡技術服務成為了人們青睞和關注的焦點。人工智能作為互聯網信息時代凝聚高端技術的超值網絡服務,在增強互聯網安全性、提高網絡操作自動化等方面意義重大。現階段,已有更多行業領域的用戶在應用人工智能,體驗這一技術所帶來的新生活。
1 人工智能簡述
人工智能,即Artificial Intelligence,是現代社會特有的綜合類前沿學科,交叉云集了計算機、網絡技術、控制方法論、信息論、神經生物學、語言學等多學科知識,主要用來研究機器在思考、學習、規劃等行為的擬人態進化,使之解決問題的能力大幅提升。人工智能發展至今已有超過60載歲月,其成就在整個歷程中熠熠生輝,代表著人類文明的不斷發展與超越。人工智能經歷了三個階段的發展變革:第一階段是以人工智能驅動機器設備,代替或輔助人類思考并解答難題;第二階段是研發智能機器人,處理不同系統及環境信息的交互工作,如不確定性信息的處理工作;第三階段的代表成果就是數據挖掘系統,可實現海量模糊信息采集與分析,可視化技術發展迅猛,計算機具有自主學習能力。
2 人工智能的應用領域代表成就
任何一項技術的創新與發展,都源于人類開展生產生活的實際需求,人工智能技術的研究也不例外,發展至今已經為解決不同領域的實際需求提供了眾多技術應用。目前,人工智能在下列應用領域中取得了代表性成就:
2.1 專家系統
專家系統,其實是由龐大的程序組編寫完成的數據系統,廣泛積累不同專業的知識經驗,這些知識均可事先歸納分析,可按具體模式表示,從而幫助用戶憑借領域專家的固有知識進行推理解決問題。專家系統可系統化分析輸入信息并結合已有知識體系進行全面推理,提出建O性的決策建議,相當于發揮行業專家的作用。
2.2 數據庫智能檢索
人工智能想要做到全面模擬人類思維和動作,需要建設強大的數據庫資源,便于及時開展智能檢索。數據庫基于計算機軟件開展,存儲了海量專業學科知識,也稱之為知識庫系統,一旦有用戶需要查閱解決該學科的專業問題,都可通過智能檢索功能實現快速精準地檢索。
2.3 程序自動設計
自動化的程序設計就是借助更高規格高標準的程序設計系統來完成指定功能的程序設計,該系統需要用戶輸入所設計程序的需求目標,并對整個流程和架構有更為高級的描述,系統就能自動組織對應程序完成設計。高度自動化的程序設計編寫方式,也展現了人工智能系統的思考、學習、修正自身缺陷的擬人態功能。
2.4 目標模式識別
模式識別,顧名思義正是為識別不同物體的特征是否匹配目標對象而具備的功能。現代計算機加強了模式識別系統功能,能夠提高機器對外界信息的感知能力,不斷接受外界信息,對所處環境的特征進行識別,加強概念理解。當前,目標模式識別已由二維向三維層面升級,為研究智能機器人提供了堅實的基礎。
當然,人工智能的應用領域遠不止上述這些,還在機器學習、機器視覺圖像處理(machine vision)、自然語言理解(Natural Language Understanding)、自然信息博弈論等方面發揮著重要的作用。
3 不同行業的人工智能技術應用實例
目前,眾多企業為求發展,與內部運營管理中加強了人工智能的應用,聚力解決各項問題,為企業贏得了經濟效益,推動著社會發展。
3.1 企業管理應用
將人工智能應用于企業管理中,需要人的智能和人工智能之間的辯證關系,靈活運用工智能應用平臺加強對企業內部各項管理智能軟件的開發工作,借助靈活的人工智能技術幫助企業實施科學決策。
3.2 水利管理應用
人工智能能夠在水情控制與洪災預報中發揮作用。如可使用人工神經網絡和遺傳算法等技術,模擬汛期的最大洪峰與洪水總量,研究更有針對性的抗洪模型,提高了洪災預報精度和汛期準度,有效發揮防洪降災、攔洪儲水的重要作用。同時,人工智能還能夠分析大江大河的復雜地質與環境系統,對治理河流起到良好的輔助作用。
3.3 建筑行業應用
目前,建筑行業的用地規劃、給排水工程、暖通空調工程、施工管理等內容都在應用人工智能。已有企業基于神經網絡算法發明了結構節點探傷法,可查探建筑結構損傷度;也可在市政工程建設中不斷強化正反向混合推理的理論思想,查明城市污水處理管網故障;可構建用于分析建筑工程性能效益的系統,加強建設項目性能效益預測和實際效益分析。
3.4 機械行業應用
人工智能同樣成為互聯網時代下的機械行業技術中的重頭戲。如:人們利用人工神經網絡算法,設計出土方工程的機械調度的優化方案;多個工程都可搭建含多目標的尋優函數模型。許多大型機械裝置,都配置了人工智能操作平臺,可提高安全風險監控水平,增強機械操作自動化,進一步優化生產效率。
3.5 商品銷售預測應用
人工智能的各種函數模型或優化算法,可在商品銷售金額的預測中發揮巨大作用。如:在計算機中輸入不同商品某一時間段的銷售額,形成非線性系統進行分析,評估各種影響因素。采用人工神經網絡,不斷放大自分布處理、自組織學習、自適應與自容錯等特性,體現強大的預測功能。
當然,人工智能還廣泛應用到電子網絡技術應用、企業財務管理、航班信息查詢、教學服務、心理咨詢公路建設、焊接制造、等眾多方面,為更多企業帶來可觀的經濟效益。
4 結束語
互聯網信息時代的人工智能應用,將會隨著科技力量的不斷壯大而實現更多的應用。人們應該高度重視人工智能理論與技術的探究,從而更好地為全人類服務。
參考文獻
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作者簡介
李君,男,江西省上饒市人。上海財經大學浙江學院,主要從事教學軟件管理類工作。