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智能化技术论文范文1
关键字：自动化智能控制应用
随着信息技术的发展，许多新方法和技术进入工程化、产品化阶段，这对自动控制技术提出犷新的挑战，促进了智能理论在控制技术中的应用，以解决用传统的方法难以解决的复杂系统的控制问题。
一、智能控制的主要方法
智能控制技术的主要方法有模糊控制、基于知识的专家控制、神经网络控制和集成智能控制等，以及常用优化算法有:遗传算法、蚁群算法、免疫算法等。
2.1模糊控制
模糊控制以模糊集合、模糊语言变量、模糊推理为其理论基础，以先验知识和专家经验作为控制规则。其基本思想是用机器模拟人对系统的控制，就是在被控对象的模糊模型的基础上运用模糊控制器近似推理等手段，实现系统控制。在实现模糊控制时主要考虑模糊变量的隶属度函数的确定，以及控制规则的制定二者缺一不可。
2.2专家控制
专家控制是将专家系统的理论技术与控制理论技术相结合，仿效专家的经验，实现对系统控制的一种智能控制。主体由知识库和推理机构组成，通过对知识的获取与组织，按某种策略适时选用恰当的规则进行推理，以实现对控制对象的控制。专家控制可以灵活地选取控制率，灵活性高；可通过调整控制器的参数，适应对象特性及环境的变化，适应性好；通过专家规则，系统可以在非线性、大偏差的情况下可靠地工作，鲁棒性强。
2.3神经网络控制
神经网络模拟人脑神经元的活动，利用神经元之间的联结与权值的分布来表示特定的信息，通过不断修正连接的权值进行自我学习，以逼近理论为依据进行神经网络建模，并以直接自校正控制、间接自校正控制、神经网络预测控制等方式实现智能控制。
1.4学习控制
(1)遗传算法学习控制
智能控制是通过计算机实现对系统的控制，因此控制技术离不开优化技术。快速、高效、全局化的优化算法是实现智能控制的重要手段。遗传算法是模拟自然选择和遗传机制的一种搜索和优化算法，它模拟生物界/生存竞争，优胜劣汰，适者生存的机制，利用复制、交叉、变异等遗传操作来完成寻优。遗传算法作为优化搜索算法，一方面希望在宽广的空间内进行搜索，从而提高求得最优解的概率；另一方面又希望向着解的方向尽快缩小搜索范围，从而提高搜索效率。如何同时提高搜索最优解的概率和效率，是遗传算法的一个主要研究方向。
(2)迭代学习控制
迭代学习控制模仿人类学习的方法、即通过多次的训练，从经验中学会某种技能，来达到有效控制的目的。迭代学习控制能够通过一系列迭代过程实现对二阶非线性动力学系统的跟踪控制。整个控制结构由线性反馈控制器和前馈学习补偿控制器组成，其中线性反馈控制器保证了非线性系统的稳定运行、前馈补偿控制器保证了系统的跟踪控制精度。它在执行重复运动的非线性机器人系统的控制中是相当成功的。
二、智能控制的应用
1.工业过程中的智能控制
生产过程的智能控制主要包括两个方面:局部级和全局级。局部级的智能控制是指将智能引入工艺过程中的某一单元进行控制器设计，例如智能PID控制器、专家控制器、神经元网络控制器等。研究热点是智能PID控制器，因为其在参数的整定和在线自适应调整方面具有明显的优势，且可用于控制一些非线性的复杂对象。全局级的智能控制主要针对整个生产过程的自动化，包括整个操作工艺的控制、过程的故障诊断、规划过程操作处理异常等。
2.机械制造中的智能控制
在现代先进制造系统中，需要依赖那些不够完备和不够精确的数据来解决难以或无法预测的情况，人工智能技术为解决这一难题提供了有效的解决方案。智能控制随之也被广泛地应用于机械制造行业，它利用模糊数学、神经网络的方法对制造过程进行动态环境建模，利用传感器融合技术来进行信息的预处理和综合。可采用专家系统的“Then-If”逆向推理作为反馈机构，修改控制机构或者选择较好的控制模式和参数。利用模糊集合和模糊关系的鲁棒性，将模糊信息集成到闭环控制的外环决策选取机构来选择控制动作。利用神经网络的学习功能和并行处理信息的能力，进行在线的模式识别，处理那些可能是残缺不全的信息。
3.电力电子学研究领域中的智能控制
电力系统中发电机、变压器、电动机等电机电器设备的设计、生产、运行、控制是一个复杂的过程，国内外的电气工作者将人工智能技术引入到电气设备的优化设计、故障诊断及控制中，取得了良好的控制效果。遗传算法是一种先进的优化算法，采用此方法来对电器设备的设计进行优化，可以降低成本，缩短计算时间，提高产品设计的效率和质量。应用于电气设备故障诊断的智能控制技术有:模糊逻辑、专家系统和神经网络。在电力电子学的众多应用领域中，智能控制在电流控制PWM技术中的应用是具有代表性的技术应用方向之一，也是研究的新热点之一。
以上的三个例子只是智能控制在各行各业应用中的一个缩影，它的作用以及影响力将会关系国民生计。并且智能控制技术的发展也是日新月异，我们只有时课关注智能控制技术才能跟上其日益加快的技术更新步伐。
参考文献：
[1]严宇，刘天琪.基于神经网络和模糊理论的电力系统动态安全评估[J].四川大学学报，2004，36(1):106-110.
[2]张利平，唐德善，刘清欣.遗传神经网络在凝汽器系统故障诊断中的应用[J].水电能源科学，2004，22(1):77-79.
智能化技术论文范文2
随着人工智能的发展，智能化技术被应用到电气工程及其自动化中，主要用于控制器以及机器的智能化。智能化技术的应用可以通过故障诊断、智能控制、优化设计、PLD技术这几方面来描述。
1.1故障诊断
电气工程设备的工作时间长，难免会发生故障，由于电气设施故障的非线性、复杂性及不确定性，一旦发生故障，往往需要大量的时间排查故障，效率低、准确率低。而智能化技术能够有效解决这一问题。在故障发生前，一般仪器会出现一些人们很难发现的预兆，通过实时监测仪器状态，在出现异常时及时报警并提示故障位置，在故障真正发生前避免故障，能够在极大程度上减少维修时间。电气工程中常常通过分析变压器中渗漏油分解出来的气体进行故障诊断，确定故障发生的范围，并通过各种手段逐步缩小范围，从而确定故障位置并提示派遣人员及时检修。同时，智能化装置可以记录故障问题，为以后的故障诊断提供参考，使故障诊断更加安全可靠。
1.2智能控制
智能控制能够在很大程度上实现电气工程及其自动化的控制过程自动化，实现无人化管理和远程管理，提高管理的高效性。尤其对于一些高危险、高难度的工作，如高压控制，智能控制是必不可少的。相对于传统的控制器，智能控制器的灵活性更好，更易调节。传统的控制器在设置时需要精确考虑控制对象的动态方程，而实际涉及到的控制环境往往很复杂，存在很多不确定因素。但是智能控制不存在这方面问题，因为其在设计时并不涉及控制对象的模型。并且智能化控制器可以根据对响应数据（如鲁棒性变化、响应时间、下降时间）的分析随时调整系统，调整后智能控制器的性能会大大提高，调整的过程并不需要专业人士在场，这样就减少了大量的人力。以风力发电厂智能化升压站系统为例。智能化升压站系统通过对过程层和间隔层设备升级，将一些模拟量和开关量数字化，有效运用光纤设备，实现间隔层和过程层的通信。站控层由系统主机、工作站、VQC等设备组成，是全站监控、管理、调度中心。系统通过智能化控制，自动完成信息的采集、测量、控制、保护等功能，相比于传统的升压站系统在效率、有效性等方面有很大的提高。
1.3优化设计
电气设备的设计工作相当繁琐，需要综合运用成套设备、电路、电机与电气、电磁场、变压器等学科的知识，并结合过去的设计经验。传统的设计方式根据经验和实验，手工完成设计，方案的达标率非常低，修改难度大，成本高，产品的开发周期也很长。应用智能化技术能够有效提高设计产品的质量，缩短开发周期。智能化技术在这方面的应用主要有专家系统和遗传算法。其中，专家系统依据该领域的专家提供的知识经验，建立数据库，在决策前模拟专家决策过程，做出合理决策，该技术比较前沿，目前尚处于研发阶段，尚未得到大量应用。遗传算法是一种借鉴进化论的随机化搜索方法，被广泛运用于信号处理、组合优化、自适应控制等领域，在电气设计产品的优化上性能优越。
1.4PLC技术
PLC（可编程逻辑控制器）具有高可靠性和抗干扰能力，广泛应用于自动控制领域。在一些大型的电力企业的辅助系统中，PLC已经代替了一般的继电控制器。PLC技术使用内存，用程序方式存储控制逻辑，并用半导体电路实现。PLC技术的应用实现了供电系统的自动切换，用软继电器取代了实物器件，使供电系统更加安全可靠。并且，它能使用复杂的工作环境，具有良好的发挥性能，稳定性强。
2．智能化技术在电气工程及其自动化中的应用前景
2.1优势分析
智能化技术在电气工程及其自动化中相比于传统的控制系统有巨大优势。传统的自动控制系统需要建立控制模型，运用数学方法分析，建立动态方程，但由于系统的复杂性，在实际应用中往往会出现无法预料的问题，很难达到预期的效果。智能化系统可以从根本避免不可控因素，提高工作的效率。智能化技术可以实时监控系统，通过监测响应时间、下降时间等对系统进行实时调节，使系统性能大大提高。因此，智能化系统比传统的控制器更能适应实际工作环境。另外，智能化技术拥有很强的一致性。在输入不同的数据时具有同样可靠的估计能力，有广泛的适用性。
2.2性能方向
速度、精度及效率是电气工程及其自动化的关键指标。在电力系统中采用智能高速处理器芯片，同时采用交流数字伺服系统，能够改善电力系统的动态特性和静态特性，提高系统的速度、精度和效率。柔性化柔性化主要包括群控系统和数控系统这两个方面。对于群控系系统，必须按照生产流程的具体要求设计系统，使系统能够发挥最大的作用，完成信息流和物料流的动态调控。对于数控系统，其强大的可裁剪性和覆盖面可以满足客户的具体要求。
2.3功能方向
在功能方向上，主要包括设计用户图形界面、可视化计算、多媒体技术方面的发展。目前的操作系统一般都采用图形界面，具有良好的人机交互性。在智能化系统中采用图形化界面，通过窗口和菜单实现编程、图像显示、图像模拟、仿真等功能，能够降低操作者的门槛，方便非专业人士操作。通过可视化技术，信息的表达不再是呆板的文字和数据。将数据转化成图表，能方便操作者分析数据，也可以高效地处理和解释数据。同时，采用无图纸设计、虚拟样机技术等技术，将可视化和虚拟环境相结合，能够更加有效地提高产品质量、缩短产品开发周期。多媒体技术一般是将声音、文字、图像、视频等融合在一起传输，如果将多媒体技术应用于智能化系统，可以更加综合化、智能化地处理信息，能带来很大的经济效益。
2.4体系结构
通过集成化、模块化、网络化实现智能化技术在体系结构方面的发展和完善。可以使用高集成度的处理器、大规模集成电路FPGA、CPLD等提高软硬件运行速度。器件的高度集成化能够提高电路密度，减小器件体积，更加方便安装和使用。将智能化技术模块化，各模块之间通过接口通信，这样有助于技术的标准化和集成，也可以运用模块的增减将智能化产品分级别销售。将智能化系统联网使得人们能够对系统进行远程监控，随时掌握系统状况，使电气工程的控制不受地域限制。也可以实现在一台设备上控制其他设备，进行编程等操作。对于较小的电力系统，远程控制能够节约电缆的增加数，材料以及安装费用，并且可靠性高、灵活性强；但是在通讯量大的系统中远程控制会比较困难。
3.结语
智能化技术论文范文3
1.1构建功能应急系统
为了保证变电站能够正常运作，在建设过程中，需要构建功能应急系统，还需要定期检测该系统，以保证其能够稳定运行。在构建功能应急系统时，需要应用面向间隔准则，正确分配通信网络和一、二次智能设备，隔离主保护与备用保护。此外，还可以构建双重保护屏障，以便更加清晰地分界屏幕，并且还可以合理地隔离软、硬件，更好地保护设备，从而更加顺利地开展变电站维护工作。
1.2保证智能化一次设备的正常运行
在智能化变电站中，一次设备是非常重要的组成部分，它的运行状况会直接影响变电站的整体运行。在智能化变电站的建设过程中，需要保证一次设备能够稳定运行。一次设备的自动化特征较为明显，不需要人工传输信息和全程监控信息，可确保变电功效，还可以合理、快速地修复存在问题的输电线路，从而保证变电站运行的安全性和高效性。在建设智能化变电站的建设过程中，需要有效整合一次设备、CPU与光电感应，并保证有效执行各种命令。此外，传统继电器的回路结构中需要应用无线传送和光纤技术，从而降低能耗和发热。总之，在建设智能化变电站的过程中，需要控制一次设备的在线监测功能。只有这样，才能确保变电站可稳定、安全运行。
1.3保证变电站的信号稳定
智能化变电站涉及较多的科技设备，且通信较为复杂。如果不具备科学的管理，则信号会受到影响，甚至部分信号失真，进而对变电站的稳定运行造成影响。为了有效解决上述问题，需要应用单元化的管理方式，实施隔离管理，具体指应用隔离网络层和物理层。同时，还需要点对点地控制有着较多传感器和光缆的元器件，且在储存和管理信息的过程中，需要应用特定的代码。在此过程中，可运用GPS定位或SIM卡，从而实现单元化管理。此外，还需要立刻修复和跟踪存在问题的元件，从而提高管理效率。
1.4完善智能化变电站的信息集成
集成信息是智能化变电站的建设方向，它可实现应用功能的一体化，以便有效整合整个变电站的数据信息，有效解决数据的重复收集问题。但要想建造信息集成平台，就需要统一收集和建模全部数据。这是因为在实现了安全分区后，安全一区的信息平台无法直接获取安全三区的信息。目前，在安全二区完善了智能化变电站等在线监测体系，可有效解决数据集成问题。但发生了新问题——因主站在线监测系统处于安全三区，导致无法合理访问子站数据。因此，需要充分重视信息集成化中的安全认证和安全分析等问题，且有效解决这些问题，做到无缝连接调度系统，有效协调常规变电站。智能化变电站可完善信息一体化，将安全设施应用到每一个安全分区的保护界限中，并设置正、反向隔离和防火墙。此外，还可以使用单向数据同步、E语言文本传送等软件，可集成监控系统功能视图，从而在不同的安全分区有效访问、控制不同的操作和数据。
2结束语
智能化技术论文范文4
在电网的建设中，智能变电站是非常重要的组成部分，主要是传输和分配电能，并且进行监测、控制和管理。变电站综合自动化系统具有的特征包括这些方面，首先是功能综合化，指的是结合变电站自动化系统的运行要求，综合考虑二次系统的功能，优化组合设计，以便促使继电保护和监控系统达到统一。其次是构成模块化，模块化和数字化保护、控制和测量装置，这样就可以利用通信网络来连接各个功能模块，以便有效的共享信息。再次是运行管理智能化，变电站综合自动化的实现，可以促使无人值班、人机对话得到实现，并且操作屏幕化、制表、打印以及越限监视等功能也可以实现，对实时数据库和历史数据库进行构建。在变电站自动化技术中，非常重要的一个组成部分就是变电站自动化、智能化，需要实现的功能有很多；对电网故障进行检测，以便对故障部分尽快隔离；对变电站运行实时信息进行采集，监视、计量和控制变电站运行情况；对一次设备状态数据进行采集，以便更好的维护一次设备；促使当地后备控制和紧急控制得到实现。主要有这些表现，在微机保护方面，保护站内所有的电气设备，如母线保护、变压器保护、电容器保护以及其他的安全自动装置，如低频减载、设备自投等等。其次是数据采集，在状态量方面，断路器状态、隔离开关状态以及变压器分接头信号等都属于这个方面的内容；各段的母线电压、线路电压以及电流和功率值等则属于模拟量；脉冲电度表的输出脉冲是脉冲量，促使电能测量得到实现。
2智能变电站自动化技术的调试
智能变电站自动化技术需要进行调试，主要调试的内容在于：第一，进行站内网络调试，站内网络主要由交换机以及通信介质构成，需要对外部、通信广联、通信铜缆进行检查。第二，对计算及监控体系进行调试，对设备的外部进行检查，进行绝缘实验以及上电检查，检查遥信、遥调、遥控等功能，检查无功控制、定值管理、主备切换等功能。第三，调试继电保护，主要包含的是绝缘试验、上电检查、单体与整组调试、调试继电保护的信息管理系统等。第四，调试电站中的不间断电源，实时监测网络状态，主要是对网络报文记录系统以及网络通信检测设备进行调试。第五，对采样值系统进行调试，主要包含的是过程层的合并单元调试与电子互感器的电子采集调试等。上述调试试验的主要目的在于保证智能变电站的安全、稳定运行，减少工程建设的试验时间，从而为变电站的自动化技术奠定坚实的基础。
3智能变电站自动化的建立
3.1建设单元管理模式单元管理模式主要是依照物理层、网络层等实行隔离管理，对一些数量较多的元器件应当采用“点对点”的形式进行监控，每一个元器件都需要有一个代码进行相应的信息存储与信息管理，而且还可以借助GPS等形式，提高电力管理效率。
3.2建立应急系统智能变电站无法解决所有的问题，因此可以在原有的基础上设置应急系统，此系统平时不会参与电气运行，但是需要定期对其进行检查，因为如果出现了相应的电力故障，应急系统由于自身原因无法及时投入使用，那么将会造成不可预计的损失。一般情况下，可以对一二次设备以及通信网络进行合理分配，主保护与备用保护要分开，方便设备运行时的保护与运行后的维护。
4结语
智能化技术论文范文5
关键词：建筑电气与智能化；教学能力；实践教学
中图分类号：G451.2 文献标识码：A 文章编号：1009-3044(2016)03-0146-02
智能建筑于上世纪90年代在我国兴起，被称为发展极快的新兴产业，智能建筑发展速度之快导致高质量专业技术人才的匮乏，教育部于2005年批准设立建筑电气与智能化专业，随着行业发展的迅猛，建筑电气与智能化专业发展也很快，但由于专业创办历史不长，有此专业的高校也不是很多，建筑电气与智能化专业师资队伍建设方面还需要深入探索[1]。
1建筑电气与智能化专业特点
建筑电气与智能化专业是在智能建筑快速发展与社会需求急速上升的基础上发展起来，专业以土木建筑为背景，以建筑物为载体，研究建筑物内电能的传输、分配、转换、控制、利用，以及建筑物内信息的接收、传输、处理、利用，是涉及多个学科的专业。建筑电气与智能化专业涉及的专业知识较多。本专业使智能化融入到建筑当中，使节能融入到建筑环境当中，既涉及强电又涉及弱电，既涉及软件又涉及硬件。因此，涉及专业知识既包括建筑领域的建筑、结构、水、暖、电、管理等，也包括信息控制领域。建筑电气与智能化专业培养应用型人才的专业。建筑电气与智能化专业毕业的学生从事建筑电气及其智能化相关领域的工程设计、安装施工、运行管理、产品开发、调试等，应具备较强的工程实践应用能力。因此，建筑电气与智能化专业教师应具有较广泛的知识体系和与时俱进的工程实践经历。
2建筑电气与智能化专业教师现状
2.1对口专业教师来源少
建筑电气与智能化专业是年轻的专业，没有本专业的硕士博士毕业生，高校引入教师的一项强制要求便是硕士以上学历，所以引入青年教师大多学习的是控制专业或者电气工程等相关的专业，没有土木建筑专业背景，新进教师需要较大力度熟悉专业知识，提高专业技能。但大多数博士硕士引进之后，抱着原有专业不放，不能全身心投入到建筑电气与智能化专业的建设当中，造成教师专业偏离现象。
2.2为评职将方向无关联的教学科研一起抓，精力有限，不利于教学进步
目前大多数院校评职考核标准都是科研量化，教研量化，主要看的数量和质量，参加项目的难度级别等，大多数教师对建筑电气智能化这个专业处于熟悉阶段，所以很难在此专业发表出有见地的高水平论文，但评职心切，急于求成，往往还是在熟识的研究领域发论文，搞科研。以追求快速的论文、项目产出率，很难静下心来专注建筑电气与智能化专业，不利于专业的发展，使院校的专业发展速度滞后于社会专业的发展速度，
2.3实践能力不强
当前，大多数高校建筑电气与智能化的专业教师都是从各高校毕业后直接进入学校承担教学任务，毫无工程实践经验。近些年高校专业教师的引进首要看重的是学历学位，若是本科生、研究生毕业参加工作，刚开始的几年，也是了解专业最具激情的几年，除了满足教学工作量，最重要的任务便是继续深造，取得更高的学历学位，而且继续深造的专业一定不是建筑电气与智能化专业，往往都是相关专业，一边教学一边学习，专业教师根本无暇顾及实践环节。即使博士生引进，也是直接进入教学，没有本专业的实践经验。而建筑电气与智能化专业本身就是应用型的专业，培养应用型人才，实践环节极为重要。
3建筑电气与智能化专业教师队伍建设措施
3.1从量化考核方面作出调整，加强教师专业意识
在职称评聘上应根据教师从事专业的特点进行考核，不应该一概而论。从事像建筑电气与智能化这样的应用型专业的教师，在考核时，可略放低科研门槛标准，提高教学能力，实践能力的考核，把教学工作量，教学效果，实践经验转化为科研工作量，这样专业教师更加注重专业知识的积累和实践能力的锻炼，促进教学，促进专业发展。使专业教师踏踏实实、全身心地投入到建筑电气与智能化专业的建设上来。
3.2提高实践教学能力
应用型专业教师的实践教学能力尤为重要，可派专业教师到施工单位、设计单位挂职锻炼。学校应积极提供便利条件，如企业挂职期间无需完成教学工作量，期间从事的工作可折合成相应的教学工作量，确保教师完成教学工作指标，踏踏实实从事实践工作，了解最新行业发展现状，确保所授知识的实时性和实效性。
3.3从设计院、施工单位引入具有工程实践背景的专兼职教师，带动学校教师发展
在人才引进方面，对于建筑电气与智能化这样的培养应用型人才的专业，不必过多强调学历学位，具有丰富工程实践经验的企业人员即使学历偏低也可优先引入，可主要考察他们在实践中的工程业绩，考察他们的工程技术职称。引入的工程技术人员没有教学经验，所以应该先对他们进行教师培训，使其具备教师的素质，即可承担实践教学，也可承担理论教学。
3.4增强校企合作
增强校企合作，既可在企业建立实践教学基地，有可请企业资深技术专家到高校讲座。建筑电气与智能化发展迅猛，请具有丰富经验的企业人员到院校讲座，可使教师和学生了解行业现状，了解行业发展中亟待解决的问题，使教学和科研具有实效性。在企业建立实践教学基地是促进实践教学的最有效办法，也是高校实现产学研相结合的有效途径，但是大多数企业单位不愿接收大学生进入企业实习，大学生没有实践经验，进入企业首要培训，投入很多资金和精力后学生可以独立工作了，但是基本也就返校了，并不能给企业带来很大的利益，所以大多企业是不愿意接收学生实习的。这就需要学校方面进行沟通，也需要政府针对学生到企业实习，给予企业响应的奖励优惠政策，以促进校企合作，推动产学研结合的顺利展开。
4结论
建筑电气与智能化专业作为一个应用型的发展极快的专业，需要专业教师既具有丰富的理论教学经验，也应具有与时俱进的实践教学经验。教师的发展应提高自我发展意识，既应考虑理论知识的积累，又注重实践能力的提高。
参考文献：
[1]何波,冯增喜,于军琪.建筑电气与智能化专业建设与实践[J].长春工业大学学报(高教研究版),2011(3):43-45.
智能化技术论文范文6
论文摘要：随着计算机技术的发展和应用，制造也得发展已经离不开计算机了，计算机辅助工艺设计和人工智能应运而生，当很多非专业性人士对此概念十分模糊，本文初步解释两个概念和其应用范围。
计算机辅助工艺设计(CAPP：Computer Aided ProeessPlanning)，自1965年由挪威人Nikbel提出以来，其系统特性经历了检索式、派生式、混合式、创成式、智能化等过程，智能化CAPP是当前CAPP系统的研究热点。CAPP是现代制造业信息化的一部分，是计算机集成制造系统(CIMS：Computer IntegratedManufacturing Systems)中的桥梁和纽带。“人工智能”(Artificial Intelligence)简称AI。它是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。人工智能研究如何用计算机去模拟、延伸和扩展人的智能;如何把计算机用得更聪明;如何设计和建造具有高智能水平的计算机应用系统;如何设计和制造更聪明的计算机以及智能水平更高的智能计算机等。人工智能是相对于人类智能而言的，它是采用人工的方法和技术来模拟、延伸和扩展人类智能行为的一门综合学科。
将人工智能技术(AI技术)应用到CAPP系统开发中，使CAPP系统在知识获取、知识推理等方面模拟人的思维方式，解决复杂的工艺规程设计问题，使其具有人类“智能”的特性即为智能化CAPP，是AI在CAPP中的一种应用。
CAPP系统分为专用型和工具型系统。前者可以根据用户的特定需求定制开发，针对性强，具有较好的实用性，但对系统进行功能扩展困难;后者可以由用户根据自身特定的要求进行二次开发，可以实现更多的柔性和开放性，这种系统与CAD(计算机辅助设计)、CAM(计算机辅助制造)、PDM(产品数据管理)等系统的信息共享存在缺陷。
CAPP设计理论目前研究的很少，机械产品设计理论研究的较多，有学者认为设计理论与方法由设计理论基础层、设计工具和支持技术平台层等三大部分组成。有的学者提出四理论框架，即设计过程理论、性能需求理论、知识流理论和多方利益协调理论。CAPP设计理论与机械产品设计理论既有共同性又有特殊性，特别在智能化设计方法方面有较大的差别，因此认为面向智能化的CAPP设计理论与方法体系结构由有三层组成，即基础科学层、信息技术层和智能化设计方法层。
在机械产品工艺设计中，存在大量的不确定因素，许多问题需要靠经验来解决，早期建立在单纯依赖于成组技术基础上的CAPP系统，不能很好地解决这些离散知识的获取问题，只能设计出检索式或派生式系统。近年来，人工智能技术在CAPP系统
开发中的应用，使CAPP技术得到了较大的发展，人工神经网络技术就是AI在CAPP系统中一大应用。人工神经网络(ANN： ArtificialNeuralNetwork)是按照生物神经系统原理处理真实世界的客观事物，它由大量的简单的非线性处理单元高度并联而成，具有信息的分布式存储、并行处理、自组织和自学习及联想记忆等特性;多层前馈网络误差反向传播(ErrorBack Propagation，简称BP)算法。反向传播算法(BP)是一种监督训练多层神经网络的算法，每一个训练范例在网络中经过两遍传递计算：第一遍向前推算，从输入层开始，传递各层并经过处理后，产生一个输出，并得到一个该实际输出和所需输出之差的差错矢量;第二遍向后推算，从输出层至输入层，利用差错矢量对权值进行逐层修改。
AI在CAPP中的另一应用——粗糙集技术。粗糙集(RS：Rough Set)理论是一种擅长处理含糊和不确定问题的数学工具，在理论中“知识”被认为是一种对对象的分类能力，通常采用二维决策表来描述论域的信息，其中列表示属性，行表示对象，每行表示该对象的一条信息。属性分为条件属性和决策属性，论域中的对象根据条件属性的不同，被划分到具有不同决策属性的决策类中。在CAPP系统中，可以用RS理论构建专家系统，对知识进行获取及优化，其基本思路是：将各种零件的加工特征和已知加工方法表达成条件属性和决策属性的形式，一行表示一种零件，多种零件构成一个二维表，对属性进行量化，组织决策表，再采用一定的约简算法对属性集和属性值进行约简，去掉冗余的条件属性和决策规则，得到最小化决策规则集，当输入待加工的零件加工特征时，就可得到优化的加工工艺。
遗传算法，AI在CAPP系统的又一应用。遗传算法(Genetic Algorithm)是模拟达尔文遗传选择和自然淘汰的生物进化过程的计算模型，是一种通过模拟自然进化过程搜索最优解的方法。遗传算法是从代表问题可能潜在解集的一个种群开始的，而一个种群则由经过基因编码的一定数目的个体组成，每个个体实际上是带有染色体特征的实体。因此，在一开始需要实现从表现型到基因型的映射即编码工作，如二进制编码。初代种群产生之后，按照适者生存和优胜劣汰的原理，逐代演化产生出越来越好的近似解，在每一代，根据问题域中个体的适应度大小挑选个体，并借助于自然遗传学的遗传算子进行组合交叉和变异，产生代表新的解集的种群。这个过程将导致种群像自然进化一样的后生代种群比前代更加适应于环境，末代种群中的最优个体经过解码，可以作为问题近似最优解。
智能化CAPP系统开发中还有模糊推理、混沌理论等智能化方法，实际应用中，往往将多种智能技术相互结合，综合运用，发挥各自的特长，如人工神经网络具有知觉形象思维的特性，而模糊推理等具有逻辑思维的特性，将这些方法相互渗透和结合，可起到互补的作用，提高智能化水平。
智能化是今后CAPP系统发展的主要趋势，但从目前的人工智能技术水平来看，不可能使CAPP系统在智能化水平上有实质性的突破，因为目前的人工智能技术主要是模拟人的逻辑思维和逻辑推理方面的能力，不能有效地模拟人的形象思维、抽象思维和创造性思维能力，而CAPP系统不仅要有推理的功能，还要有“联想”的功能， CAPP系统开发是要解决大量的人类思维活动方面的智能问题。因此要提高CAPP系统的智能化水平，必须在人工智能技术方面有新的发展，要解决人工智能技术方面的问题，必须在一些基础
理论和基础科学方面有新的突破，如在生命科学、数学等方面要有新的突破。由此可见，在可以预见的将来，智能化CAPP系统的发展仍将是在充分发挥人的智能优势的基础上，综合应用各种人工智能技术，实现CAPP系统的智能化。
通过以上论述，相信大家对计算机辅助工艺设计与人工智能以及AI在CAPP中的应用有了一定的了解。人工智能技术的不断发展，智能化CAPP系统必将在知识获取、表达和处理的灵活性和有效性上得到进一步的发展，提高CAPP系统的智能化水平，从而提高现代制造技术水平，是我国由制造大国成为制造强国。
参考文献：
