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數控機床智能化下一步發展目標 |
| 發布時間：2012/7/16 |
1.專家系統的建立
專家系統是一個智能計算機程序系統，其內部含有大量的某個領域專家水平的知識與經驗，能夠利用人類專家的知識和解決問題的方法來處理該領域問題。也就是說，專家系統是一個具有大量的專門知識與經驗的程序系統，它應用人工智能技術和計算機技術，根據某領域一個或多個專家提供的知識和經驗，進行推理和判斷，模擬人類專家的決策過程，以便解決那些需要人類專家處理的復雜問題。目前，數控數控卷板機領域缺乏的就是這種專家系統的建立。
對于數控機床智能化發展來講，專家系統的建立非常有必要，不管是從故障的診斷還是機器運行方面來說都非常有意義。專家系統建立的重點是知識庫的建立，知識庫用來存放專家提供的知識。專家系統的問題求解過程是通過知識庫中的知識來模擬專家的思維方式的，因此，知識庫是專家系統質量是否優越的關鍵所在，即知識庫中知識的質量和數量決定著專家系統的質量水平。一般來說，專家系統中的知識庫與專家系統程序是相互獨立的，用戶可以通過改變、完善知識庫中的知識內容來提高專家系統的性能。
人工智能中的知識表示形式有產生式、框架、語義網絡等，而在專家系統中運用得較為普遍的知識是產生式規則。產生式規則以IF…THEN…的形式出現，就像BASIC等編程語言里的條件語句一樣，IF后面跟的是條件(前件)，THEN后面的是結論(后件)，條件與結論均可以通過邏輯運算AND、OR、NOT進行復合。在這里，產生式規則的理解非常簡單：如果前提條件得到滿足，就產生相應的動作或結論。 相關設備：卷板機、液壓機、卷揚機
2.人工神經網絡
目前，最智能的莫過于人的大腦，人工神經網絡便是一種應用類似于大腦神經突觸連接的結構進行信息處理的數學模型。數控機床的智能化的發展趨勢也要朝著人工神經網絡的方向發展。
神經網絡是一種運算模型，由大量的節點(或稱神經元)和之間相互連接構成。每個節點代表一種特定的輸出函數，稱為激勵函數(ActivationFunction)。每兩個節點間的連接都代表一個對于通過該連接信號的加權值，稱之為權重，這相當于人工神經網絡的記憶。網絡的輸出則依網絡的連接方式，權重值和激勵函數的不同而不同。而網絡自身通常都是對自然界某種算法或者函數的逼近，也可能是對一種邏輯策略的表達。這如果用在數控系統的控制中，對于數控機床的發展將是一個飛速的提高。
人工神經網絡的特點和優越性，主要表現在三個方面：
(1)具有自學習功能。例如實現圖像識別時，只在先把許多不同的圖像樣板和對應的應識別的結果輸入人工神經網絡，網絡就會通過自學習功能，慢慢學會識別類似的圖像。自學習功能對于預測有特別重要的意義。
(2)具有聯想存儲功能。用人工神經網絡的反饋網絡就可以實現這種聯想。
(3)具有高速尋找優化解的能力。尋找一個復雜問題的優化解，往往需要很大的計算量，利用一個針對某問題而設計的反饋型人工神經網絡，發揮計算機的高速運算能力，可能很快找到優化解。
隨著科技的進步，數控機床也在不斷發展，它不僅延伸了人的體力，還要逐步解決代替腦力勞動問題，包括自主工藝規劃、工夾具管理、生產控制和維護管理等，機床將變得越來越“聰明”和人性化。盛總告訴金屬加工在線記者，在未來的方向應該朝以下三個技術方向發展：首先從單因子的約束型的智能控制向過程綜合因素優化的智能控制發展；其次由管理信息和技術信息離線的智能化向過程在線實時智能控制發展；然后由程序沒定型智能控制向自主聯想型智能化發展。這可能要有更多的研究工作要做，僅僅依靠提高運算速度似乎還不足以解決，它與思考機理的發展有關，是一逐步進化的問題。此外微型靈敏可靠的傳感器，也是智能化實體技術發展的一個重要條件。
在未來的工廠里，數控機床不僅是一臺加工設備，而是工廠管理網絡中的一個節點，具備更加廣泛的人－機交互、物－物通信功能，從而開創數控技術的新紀元。
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