计算机智能化控制的应用与研究

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  摘要:笔者在该文中介绍了计算机智能化发展的背景、智能化控制的概念与要求以及在工业领域和农业领域的应用。
  关键词:计算机;智能化控制;自动化生产;人工智能
  经济全球化是21世纪中国发展的大背景,自改革开放以来,中国与世界各国的交往日益密切,随之促进文化的交流,信息全球化促使中国的发展向前迈了一大步。计算机堪称是21世纪最伟大的发明,计算机和网络技术的结合应用贯穿于学习研究、文化传播、医疗保健、生产活动等,在其中发挥着重要作用,占据着重要地位。计算机作为社会生活和生产中的重要工具,网络科技与智能化科技的结合又是当代社会另一个进步,提高人们工作效率,也成为开启信息化时代的重要钥匙。智能化控制已经被广泛应用于农业、工业、军事和医疗等各个领域,随着信息处理技术和人工智能技术的进步,智能化控制也取得了突破性进展。
  1计算机智能化控制
  1)概念
  所谓计算机智能化,也是第五代计算机所要完成的目标之一,即计算机模拟人的思维能力和意识感觉。在20世纪50年代,就已经形成了控制理论,其与计算机理论、人工智能技术和信息技术的融合,形成了更加完善的计算机智能化控制理论体系。计算机智能化控制可部分摆脱或完全摆脱人力因素,自行解决相关问题,得出科学性结果,简化事情完成流程。在特定环境下,采用计算机智能化控制可在一定程度上减小人们遭遇危险的几率,保障相关人员安全。
  2)结构组成
  在计算机智能化网络中,各个系统共同起作用,使之具有存储、计算、处理、控制等功能。就目前来看,计算机智能化控制系统包含异常算法控制、模糊控制、专家控制等多重技术,计算机智能化控制技术在智能机器人方面展现得淋漓尽致。而机器人的发明也是我国科技行业的一大丰功伟绩。
  2计算机智能化控制在多个领域的应用
  1)农业领域
  众所周知,中国自古以来就是农业大国。我国地理面积广阔,仅次于俄罗斯和加拿大,居世界第三,由于我国地理位置优越,地理条件复杂,形成了复杂多样的气候。虽然我国有悠久的农耕文明,我国耕地面积广大,除此以外,农业人口也众多,但是我国工业发展程度有待提高,农业机械化程度较其他国家也偏低。党的十六大以来,党中央根据全面建设小康社会、加快推进现代化建设全局的客观要求,提出把解决好“三农”问题作为全党工作重中之重的基本要求。想要彻底解决农业问题,进行农业改革,农民首先要改进的就是农业生产工具。实现农业现代化重要目标之一就是采用电子计算机和自动化控制的手段实现自动化农业生产和管理。农业的自动化包括播种、施肥、灌溉、收割等过程都实现自动控制,智能化系统的应用可以实现农民整个生产过程的最优化,节省人力物力。
  例如农作物的智能灌溉系统,随着科技的进步,无线遥感广泛应用于农业当中,农业操作人员发现出现干旱现象的田地,就立即用无线电装置发出控制信号,控制灌溉设备进行喷灌,当灌溉水量已经满足时,再发出信号,灌溉设备立即停止喷灌。还有一种是根据耕地水分蒸发情况自动决定供水或停水的自动灌溉系统,这种系统可完全脱离人力。
  2)工业领域
  工业自动化系统即运用控制理论、计算机与其他信息技术以及专业设备对产品生产过程中进行检测、控制、调度和管理,以此达到增加产量、降低能耗、提高质量的集成系统。智能化技术是在自动化基础上发展起来的新兴产业,智能化的发展伴随着自动化的进一步深入,智能化控制的发展是随着世界各个领域科技的发展而发展。在工业领域,自动化控制系统主要有检测器、控制器、执行器、对象四大部分组成。工业自动化的最新技术就是采用工业计算机网络控制系统,达到工业控制智能化的重要目标。工业智能化控制离不开可编程序控制器、电子计算机以及各类仪表仪器的相互作用。
  例如工厂采用的水质自动监测系统是一套以在线自动分析仪器为核心,运用现代传感器技术、自动测量技术,自动控制技术、计算机应用技术以及相关的分析软件和通讯网络所组成的一个综合性的自动统计、处理监測数据,并可将采集的数据信息转发到环保中心数据库或水利管理部门的智能化环保系统。实施水质监测,工厂可实时监测各厂区水质污染情况,避免水质不达标对外围水源在造成污染,这一措施的采取也树立了企业负责任的形象。系统主要由水质监测站和信息管理中心两部分构成。水质监测站主要负责采取水源,自动分析水中含有的主要成分,将分析成分数据实时传输给信息管理中心,信息管理中心再利用计算机系统,处理数据,得出结果。
  3)医疗领域
  医疗行业作为一个专业性特别强的行业,计算机智能化控制的引进不管是医生还是病人都是受益者。目前为止,一些大型医院多采用弱电智能化系统对医院的方方面面进行管理和监测。医院是人流量特别大的公共场合,在医院大厅一般都有LED显示屏对挂号信息等一些同志进行公告,在挂号处采用窗口对讲设备方便工作人员和挂号的病人或家属交流。医院内部用电设备较多,比如空调、医疗设备、照明设备、电梯等等,采用楼宇自动化控制可对医院内部各种用电设备进行监测和控制,以此达到设备最优化运行和节能实用的目的。医院弱电智能化系统建设的根本目标是为了方便病人就医、缩短病人候诊时间、提高医疗服务水平、提高医生的工作效率和提供良好的医疗环境。简而言之,这套系统就是以信息化基础设施建设为基础,以信息资源建设为核心,以应用系统建设为重点,构建以医疗服务为核心的信息交换平台,形成以医疗、科技、管理为一体的信息系统。现在倡导的数字医疗也是吧计算机技术、信息技术应用于医疗领域的一种新型现代化医疗方式。中国的医疗正面临着非常大的挑战,中国人口的老龄化日益加深,老人年老体弱占据了病人群体中的大部分,这一现实情况导致很多大医院门庭若市,人满为患,而很多地方医院或者医疗机构却无人问津,这就间接导致了医疗优势分配不均的情况。数字医疗结合计算机网络技术的共享性,可以解决病人看病难的难题。
  3智能化控制的前景
  毫无疑问,智能化控制已经取得了不错的反响,其在各领域被广泛应用,但是智能控制仍旧不够成熟,在理论和实践中都还存在一定缺陷。在理论上可以建立更先进的智能控制理论体系,缩短人工智能和智能控制之间的差距,为智能化控制的进一步发展奠定坚实的理论基础。实际应用中需要完善技术中存在的不足,比如控制系统不兼容、设备型号不符等问题,计算机智能化控制包含计算机系统、信息处理技术、大数据库、过程控制等技术,各技术的综合性也决定了智能化控制的复杂性,未来的智能控制势必要包含更多方面的知识,各功能也一定更加强大。计算机智能化控制离不开硬件和软件,软件是控制的核心,硬件是处理和管理的基本条件,提高运行速度、提高数据传输速度和改善运输途径仍是值得关注的方向。创新是不灭的活力,智能化控制技术也需要不断创新,结合前人经验,开创新的视角,因此注重创新可以促使自动化控制更好的技术集成。
  4结论
  在当今世界中,信息全球化成为重要发展趋势,科学技术在不断的更新发展,虽然智能化控制已经被人们广泛应用,但人们的要求也在不断升高,这就使得智能化控制系统也要与时俱进,不断升级。本文,笔者从计算机智能化控制的基本概念,其在农业、工业以及医疗领域的实际应用,还有前景展望方面着手,展开了叙述。计算机智能化控制已经渗透到了人们生活的方方面面,2008年汶川大地震发生时,首先要做的事情就是搜救,而智能化搜救仪器起到了至关重要的作用,“蛇眼”就是其中一种,其学名叫“光学生命探测仪”,除了“蛇眼”外还有热红外生命探测仪和声波振动生命探测仪。在地震中,幸存者被埋在废墟下,如果动用大型起重设备极有可能对幸存者造成二次伤害,生命探测仪在其中就发挥了重要作用,“蛇眼”的主体部分是非常柔韧的材质,可伸人地下探测,仪器前端有非常细小的装置,类似于摄像头,能够在狭窄的缝隙中探测。前不久,一位日本科学家,发明了一种“蛇形机器人”,它的原理就类似于光学生命探测器,在够在地震搜救中发挥作用,与蛇眼不同的是,它的每一个关节都有一个马达为其提供动力,使用更加便捷灵活。机器人的研发同样得益于智能化控制,科学家研究人脑的思维能力和感官意识,研制出机器人,现在机器人应用于很多地方,在医学和家庭中使用最多。计算机智能简化人们的生活,为人们的衣食出行提供便利。
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