智能自动化新篇章工业总线与现场总线的无缝融合探索仪器仪表应用之旅下)
在分散系统的不同仪器仪表中,采用微处理器、微等微型芯片技术,可以设计模糊控制程序,并设置各种测量数据的临界值。通过模糊规则的模糊推理技术,可以对事物的各种模糊关系进行各种类型的模糊决策,其优势在于不必建立被控对象的数学模型,也不需大量的测试数据,只需根据经验,总结合适的控制规则,应用芯片的离线计算、现场调试,按我们的需要和精确度产生准确分析和准时控制动作。
特别是在传感器测量中,智能自动化技术应用更为广泛。软件实现信号滤波,如快速傅立叶变换、短时傅立叶变换、小波变式转等技术,是简化硬件,提高信噪比,改善传感器动态特性的有效途径,但需要确定传感器的动态数学模型,而且高阶滤波器实时性较差。运用神经网络技术,可实现高性能自相关滤波和自适应滤波。充分利用人工神经网络强有力的自学习、自适应、自组织能力,以及联想记忆功能以及非线性复杂关系输入输出间黑箱映射特性,无论在适用性和快速实时性方面都将大大超过复杂函数式,可充分利用多传感器资源综合获取更准确可靠结论。
其中实时与非实时快变与缓变模糊确定性的数据信息可能相互支持也可能相互矛盾,此时对象特征提取融合直至最终决策,将成为难点。于是神经网络或模糊逻辑将成为最值得选用的方法。例如气体传感阵列用于混合气体识别,在信号处理方法上可采用自组织映射网络BP网络相结合先进行分类再识别组分,将传统方法全程拟合转化为分段拟合以降低算法复杂度提高识别率。
又如食品味觉信号检测及识别难度曾一度是研究开发单位主要障碍所在,如今可利用小波变换进行数据压缩特征提取,然后将数据输入遗伝算法训练过的小波网,则大大提高了对简单复合味识别率。在布匹面料质量评定柔性操作手触觉信号处理机器故障诊断领域智能自动化技术也取得了大量成功实例。
(2)虚拟仪器结构设计中的应用
虚拟仪器结合了仪表技艺与计算机技艺的大大提升测量精确度智能自动化水平尤其是在计算机硬件软化软件编程格式优异接口共享优质性能配置条件下迅速推进了全面统一运行显示出深远影响。
首先考虑兼顾用户直观易用效率并保持原VXI即插即用标准高层编程接口提供相同功能函数调用格式其次运用最新Labwindows/CVI 5.0内建开发工具基础上使IVI代码可以人机交互作用下生成既简化大量编程工作量又统一驱动代码编程结构风格方便不同水平用户使用维护再次应用一系列智能手法管理所有状态设置使用户直接进入所有低层设置切换模式完成状态检查发现错误保证安全可靠高速运行保证软件随时间投入高速运行尽可能提高效率另外多线程同时安全运行多线程并行测试仿真功能连接实际无连接初始化区分接口总线地域异用最后驱动运行只与测试功能相关而非接口总线方式关联只通过初始化函数In it with Options区分区域异用
总之虚拟仪器采用了一系列智能自动化手段彻底改变了以往VXI即插即用标准程序效率低编码结构风格不一致困难质量低工作量大使用维护麻烦缺陷从而实现全面统一运行展示出深远影响展现出深远影响
(3)儀器儀表網絡中的應用
由于儀表與計算機組成網路,即能凭借智慧軟硬體(如模式識別、神經網絡自學習、適應、中組織記憶聯想)發揮靈活調動各種計算機資源與儀表資源潛力產生1+1>2組合優勢。例如目前已能通過因特網連結到Web數位萬用表示波管過模式識別區別不同的時空條件與類型測準臨界值作出特殊響應;還能分布式數據采集系統代替過去單獨使用數據采集設備跨越以太網或其他網路實施遠端測試並進行存儲運算。此外隨著技術進步將會進一步擴展這些能力,使得更多複雜任務都能夠透過智慧自動化來執行,並且這些任務將更加地實時、高效,以滿足日益嚴苔對速度和準確性的需求。此外,由於虛擬現實技術正在逐步發展,它們也將成為未來的一個重要趨勢,因為它們允許我們創造一個更加真實的人際環境,這樣就可以讓我們進行更為細節的情景訓練,這對於軍事訓練人員來說是一個巨大的優點,因為他們可以通過虛擬現實技術學習如何處理緊急情況,而無需真正地危害到他人的生命或財產。此外,由於虛擬現實技術允許我們創造一個高度個人ized 的環境,因此它們還可以幫助那些患有某些疾病的人進行治療,比如 PTSD 患者,他們通常會感到極端不安或者恐懼,因此虛擬現實技術可以幫助他們逐步克服這些問題。我認為未來幾年裡,我們將會看到更多由AI驅動的人類活動,這將帶來革命性的變革,並且我相信這種變革具有正面的影響,它們將使生活更加容易,更具競爭力,並且更加幸福。但是,我也認為我們需要謹慎地考慮這種變革帶來的一些負面後果,比如失業問題或者社會不平等問題。我希望未來科技發展能夠最大限度地減少這些負面後果,並且促進整體社會福祉。如果你對此有任何疑問或者想要討論一下,那麼我很樂意聽取你的意見並開始探討一些可能性!