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人工智能在建筑的應(yīng)用范文第1篇

關(guān)鍵詞 計(jì)算機(jī)輔助建筑設(shè)計(jì) 計(jì)算機(jī)建筑畫 藝術(shù)性 綜合推理

中圖分類號(hào)： TP302 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

1 引言

計(jì)算機(jī)輔助建筑設(shè)計(jì)指的是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)來完成建筑設(shè)計(jì)過程中所要進(jìn)行的信息檢索、計(jì)算、分析綜合及編制工作。近年來，計(jì)算機(jī)輔助建筑設(shè)計(jì)系統(tǒng)的應(yīng)用已經(jīng)使得建筑設(shè)計(jì)人員改變了傳統(tǒng)的圖版和制圖工具方式，轉(zhuǎn)向以顯示器為圖紙以鼠標(biāo)鍵盤為畫筆的新型設(shè)計(jì)空間。這樣從繁重的、反復(fù)的手工勞動(dòng)中解脫出來，從而將更多的時(shí)間精力用于方案的比較和設(shè)計(jì)的創(chuàng)新。計(jì)算機(jī)建筑畫是指利用計(jì)算機(jī)通過相關(guān)繪圖軟件編繪的建筑畫，是計(jì)算機(jī)輔助建筑設(shè)計(jì)最優(yōu)秀的應(yīng)用之一，這是一次質(zhì)的飛躍。計(jì)算機(jī)建筑畫可以讓客戶在大樓未興建之前就獲得建筑完成之后的感覺，可以讓客戶走入室內(nèi)親身體驗(yàn)建筑效果能否滿足需求。

2 計(jì)算機(jī)建筑畫現(xiàn)狀分析

2.1 建筑畫的歷史與發(fā)展

建筑畫有兩大類型：一類是對(duì)已建成的建筑物、園林建筑或城市風(fēng)景等進(jìn)行寫生描繪；另一類是表現(xiàn)建筑師建筑創(chuàng)意的表現(xiàn)畫。這兩者各有各的特點(diǎn)，但追求空間和諧統(tǒng)一的旋律是相同的。目前計(jì)算機(jī)建筑畫主要用于建筑創(chuàng)作表現(xiàn)畫。中國古代建筑畫在五代時(shí)成為獨(dú)立的畫種，至北宋時(shí)走向成熟。20世紀(jì)70年代后，建筑畫發(fā)生了新的變化。首先體現(xiàn)在建筑風(fēng)格上，這一時(shí)期更加強(qiáng)調(diào)恢復(fù)裝飾；二是更加傾向于藝術(shù)性、欣賞性的方向發(fā)展；三是朝著多元化方向發(fā)展。

2.2 目前計(jì)算機(jī)建筑畫的不足

2.2.1 藝術(shù)性的不足

建筑畫完全區(qū)別于建筑模型。基本特征就是它具備意境的刻畫和氣氛烘托。這樣可以進(jìn)一步的反映建筑物功能與風(fēng)格所營造出來的整體環(huán)境，從而加強(qiáng)了建筑藝術(shù)的感染力。然而現(xiàn)在許多計(jì)算機(jī)畫往往只著意于主體建筑的細(xì)節(jié)刻畫，但是對(duì)于環(huán)境等容易以程式化的方式來展現(xiàn)，這樣一來就缺乏個(gè)性和特色。

2.2.2 智能化的不足

計(jì)算機(jī)建筑畫在生成過程中的每一步都是通過建筑師的指令進(jìn)行的，然而這沒有智能化藝術(shù)的創(chuàng)新能力，這一個(gè)缺點(diǎn)尤其在后期制作中表現(xiàn)尤為突出。許多的素材只能通過圖片掃描而得到，這沒有最大程度上發(fā)揮計(jì)算機(jī)的效能。為了追求完美，我們必須在智能化方面有所突破。在計(jì)算機(jī)建筑畫智能化的眾多研究方向中，通過計(jì)算機(jī)智能化生成某些所需的要素并且符合預(yù)期的審美需要，對(duì)理論與實(shí)踐都有著極其重要的意義。計(jì)算機(jī)建筑畫的兩個(gè)不足提出了相關(guān)圖形軟件亟需解決的問題，其中智能化是重點(diǎn)問題，也是目前需求的主要矛盾。該問題的解決可以使計(jì)算機(jī)建筑畫在藝術(shù)性方面達(dá)到一個(gè)全新的境界。作為未來發(fā)展的主要目標(biāo)，我們自然希望能夠通過計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)建筑畫中建筑物與配景的智能化藝術(shù)創(chuàng)新。我們主要針對(duì)建筑畫的需要，側(cè)重藝術(shù)化模擬。所謂表達(dá)型，是指對(duì)手工繪制的表達(dá)技法進(jìn)行模擬。

3 結(jié)合樹對(duì)計(jì)算機(jī)建筑畫進(jìn)一步發(fā)展的探索

在手工繪制表達(dá)技法中，樹分為近景、中景和遠(yuǎn)景。在建筑畫中起著組織畫面層次、襯托畫面氣氛的重要作用。建筑畫中對(duì)樹的繪制并不是從植物學(xué)的角度來分辨樹種，而是側(cè)重?cái)?shù)目的形狀、組成部分的線條和節(jié)奏。在建筑畫中，樹的手工繪制技法可以分為寫實(shí)、抽象和夸張三種方式。

3.1 面向建筑畫的樹的表達(dá)型生成研究

分析幾何是用來描述樹這一類自然不規(guī)則形體的有效手段。分形具有兩大特點(diǎn)：首先是具有比例自相似性，這樣可以擺脫測(cè)量尺度的誤差；另一個(gè)是其維度不一定是整數(shù)。迭代函數(shù)系統(tǒng)是用一個(gè)數(shù)學(xué)系統(tǒng)去解析、構(gòu)造分形系統(tǒng)十分成功的方法。給定一個(gè)IFS，即確定了其中仿射變換的個(gè)數(shù)及每個(gè)仿射變換的參數(shù)，于是就可以在計(jì)算機(jī)上繪制出其直觀的吸引子的形狀。針對(duì)樹的手工繪制的三種技法，運(yùn)用隨機(jī)的IFS進(jìn)行模擬。從生成結(jié)果來看，關(guān)鍵在于仿射變換和概率的設(shè)定。

3.2 綜合推理應(yīng)用于樹的表達(dá)型生成

推理是人工智能的一塊基石。通過研究各種推理方法可以看出這樣一個(gè)趨勢(shì)：從嚴(yán)格的演繹推理出發(fā)、到開放邏輯、CASE推理、類比推理，推理的過程呈現(xiàn)著明顯的松綁趨勢(shì)。推理的松綁趨勢(shì)使得推理逐步走向?qū)λ季S的廣泛模擬。綜合推理是對(duì)推理的又一次松綁。

4 小結(jié)與展望

現(xiàn)如今，計(jì)算機(jī)輔助建筑設(shè)計(jì)作為建筑設(shè)計(jì)中的輔助手段這樣一個(gè)初衷已經(jīng)達(dá)到了，然而人們對(duì)這種簡(jiǎn)單的工作方式仍然不夠滿足，希望計(jì)算機(jī)輔助建筑設(shè)計(jì)除了能夠支持建筑師的繪制、降低工作強(qiáng)度并且提高工作效率之外，還能替代建筑師的部分智能活動(dòng)。然而建筑設(shè)計(jì)不同于其他的許多設(shè)計(jì)領(lǐng)域，這主要體現(xiàn)在在藝術(shù)性的追求方面。因此，智能化的計(jì)算機(jī)輔助建筑設(shè)計(jì)進(jìn)展取決于人工智能在藝術(shù)創(chuàng)新方面的突破。

人工智能經(jīng)過40年的大力發(fā)展，已經(jīng)在自然語言理解、模式識(shí)別、專家系統(tǒng)等領(lǐng)域取得了非?？上驳某晒渤浞终故玖擞脵C(jī)器實(shí)現(xiàn)智能的光明前景。然而就人工智能的研究現(xiàn)狀來說，它所取得的成果和人們的預(yù)期目標(biāo)還是有一定差距的。這一差距首先說明了人工智能的復(fù)雜性和艱巨性，另一方面也說明了人工智能現(xiàn)有理論有太強(qiáng)的局限性。建筑畫是建筑設(shè)計(jì)師們對(duì)藝術(shù)性強(qiáng)烈追求的一種表現(xiàn)，本文通過對(duì)計(jì)算機(jī)建筑畫的分析，運(yùn)用綜合推理的方式進(jìn)行面向建筑畫的樹的藝術(shù)性表達(dá)形成研究，也是從另一個(gè)方面對(duì)人工智能計(jì)算機(jī)建筑輔助設(shè)計(jì)的探索，計(jì)算機(jī)建筑畫經(jīng)過長期的發(fā)展，現(xiàn)在已經(jīng)到了向藝術(shù)性和智能化方向邁進(jìn)的拐點(diǎn)。從藝術(shù)創(chuàng)作來看，是采用形象思維方式，因此結(jié)合人工形象智能的研究將取得計(jì)算機(jī)建筑畫方面的新的突破，也證明了智能計(jì)算機(jī)建筑輔助設(shè)計(jì)的研究必將要結(jié)合人工形象智能的方法，這是我們正在努力的方向。

參考文獻(xiàn)

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[4] 潘云鶴.綜合推理的研究[J].模式識(shí)別與人工智能， 200，9（3）.

人工智能在建筑的應(yīng)用范文第2篇

工業(yè)耗能、建筑耗能和交通耗能已經(jīng)成為能源消耗的三大主要來源。在現(xiàn)代主要工業(yè)化國家，辦公室作為建筑物的基本單元，主要集中分布在大中城市。隨著氣候變化成為全球的主要議題，節(jié)能成為現(xiàn)代建筑必不可少的要素。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)化技術(shù)的發(fā)展,以及人們對(duì)生活、工作環(huán)境舒適度要求的不斷提升,集成了信息設(shè)施系統(tǒng)、信息化應(yīng)用系統(tǒng)、建筑設(shè)備管理系統(tǒng)、公共安全系統(tǒng)的智能建筑應(yīng)運(yùn)而生。雖然智能建筑技術(shù)的發(fā)展為人們提供了安全、舒適、方便、節(jié)能的學(xué)習(xí)和工作環(huán)境并且能夠完成一些人們需要的復(fù)雜任務(wù),但是它仍然存在很多的問題：首先是智能樓宇自控系統(tǒng)中各子系統(tǒng)之間相互獨(dú)立，集成度并不是很高，缺乏系統(tǒng)之間的協(xié)作與聯(lián)動(dòng)；其次是智能樓宇系統(tǒng)對(duì)終端采集的信息處理能力較低,建筑設(shè)備管理系統(tǒng)只是簡(jiǎn)單的將建筑內(nèi)的各個(gè)子系統(tǒng)進(jìn)行了集成并沒有達(dá)到理想的能源優(yōu)化效果；最后就是智能建筑技術(shù)并沒有考慮人員因素對(duì)建筑設(shè)備節(jié)能的影響。針對(duì)目前智能建筑技術(shù)在實(shí)際應(yīng)用中的不足,本文在基于多Agent技術(shù)的開發(fā)平臺(tái)上，通過對(duì)多智能Agent之間的交互和相互協(xié)作研究辦公環(huán)境的電力消耗研究。

2Agent技術(shù)及在智能建筑上應(yīng)用

2.1agent仿真

智能體（Agent）是分布式人工智能（DAI）領(lǐng)域的一個(gè)基本術(shù)語，它是由美國學(xué)者明斯基于20世紀(jì)80年代提出的。[1]智能體（Agent）是一個(gè)物理或抽象的、能在一定環(huán)境下運(yùn)行的實(shí)體。它能作用于自身和環(huán)境，并對(duì)環(huán)境做出反應(yīng)。[2]智能體具有知識(shí)、目標(biāo)和能力：知識(shí)主要包括領(lǐng)域知識(shí)、通訊知識(shí)、控制知識(shí)等；目標(biāo)可以根據(jù)變化情況分為靜態(tài)目標(biāo)和動(dòng)態(tài)目標(biāo)，目標(biāo)可以通過算法編入或顯示給定，或通過通訊獲得；能力是指智能體具有推理、決策、規(guī)劃和控制等的能力。其能力的獲得可以顯示給定、學(xué)習(xí)或通過通訊獲得。智能體具有如下特性：自治性、社會(huì)性和反應(yīng)性。多智能體仿真的基本思想是：用程序展示行為，而這些行為則完全通過其內(nèi)部機(jī)制來描述。通過把一個(gè)個(gè)體鏈接到一個(gè)程序上，就有可能模擬一個(gè)充滿相互作用著的過程的人工世界。因此就有可能用人工對(duì)應(yīng)物來置換真實(shí)系統(tǒng)里的成員總體?？傮w里的每個(gè)成員都由一個(gè)Agent來代表。多智能體仿真具有優(yōu)于傳統(tǒng)數(shù)值模擬技術(shù)的地方。傳統(tǒng)的數(shù)值模擬基于數(shù)學(xué)或隨機(jī)模型，通常是靜態(tài)數(shù)學(xué)模型。多智能體仿真提供了形象的可視化顯示，使用戶（模擬設(shè)計(jì)者）能夠在模擬過程中直觀的評(píng)估Agent的行為，因此多智能體系統(tǒng)具有在空間上是分布式的、并行的，且系統(tǒng)的容錯(cuò)能力較強(qiáng)等特點(diǎn)。

2.2Agent技術(shù)用于智能建筑

目前將多智能Agent系統(tǒng)應(yīng)用于智能建筑領(lǐng)域的研究主要集中在兩方面:一是通過對(duì)多智能Agent進(jìn)行不同層次的分類，提出智能建筑環(huán)境中各種參數(shù)的優(yōu)化控制策略；二是研究多智能Agent之間的交互和協(xié)作機(jī)制為人們解決復(fù)雜問題提供一種新的途徑。最早將多智能Agent系統(tǒng)應(yīng)用于智能建筑中的是MIT人工智能實(shí)驗(yàn)室Brooks教授[3]，他在1997年提出了采用多智能Agent系統(tǒng)的控制體系結(jié)構(gòu)。Brooks教授在實(shí)驗(yàn)中通過攝像頭和語音-識(shí)別技術(shù)對(duì)人員活動(dòng)進(jìn)行跟蹤和判別，為智能建筑中的人員提供所需要的信息。后來為了實(shí)現(xiàn)建筑物節(jié)能，Davidsson和Boman提出了用于建筑環(huán)境控制的多智能Agent系統(tǒng)。[4]Davidsson和Boman將多智能Agent或分為了四類，分別是人員Agent、標(biāo)記Agent、房間Agent和環(huán)境Agent。其中標(biāo)記Agent是人員身份識(shí)別卡片，人員Agent通過和標(biāo)一記Agent之間的交互可以獲知人員信息。房間Agent主要是對(duì)房間內(nèi)的環(huán)境參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)并對(duì)房間的控制模式進(jìn)行設(shè)定最后由環(huán)境Agent來執(zhí)行這些控制策略。英國艾塞克斯大學(xué)的VictorCallaghan等進(jìn)一步提出了面向智能建筑的Agent體系結(jié)構(gòu)，在該系統(tǒng)中用到分布式人工智能技術(shù)和模糊理論，利用嵌入式技術(shù)對(duì)Agent進(jìn)行設(shè)計(jì)。[5,6,7]在國內(nèi)，Agent技術(shù)的研究大多停留在理論和方案驗(yàn)證階段，尤其是在建筑領(lǐng)域的研究和應(yīng)用吏是不多見。福州大學(xué)王圣杰對(duì)多智能Agent初能建筑模型進(jìn)行了研究，他們以智能建筑中的安保系統(tǒng)和照明系統(tǒng)為主要研究對(duì)象，在JALite開發(fā)平臺(tái)}對(duì)一多Agent之間的任務(wù)分配和交互進(jìn)行了描述。[8]重慶大學(xué)蔣鵬以JADE作為開發(fā)發(fā)平臺(tái)，建立了一個(gè)建筑智能化系統(tǒng)集成的多智能Agent模型[9]，綜上所述，可以看出多智能Agent在智能建筑中的應(yīng)用目前仍停留在規(guī)劃階段。

3系統(tǒng)建模

3.1智能建筑能源消耗概述

智能建筑能源消耗主要包括四個(gè)主要要素：所在管理部門能源管理規(guī)定及相關(guān)政策；安裝在樓宇的能源管理設(shè)施（例如能源計(jì)量、監(jiān)控和自動(dòng)化開關(guān)機(jī)設(shè)施技術(shù)）；各種電氣設(shè)備（如照明電器、電腦、熱水器等）；用戶的用電行為。智能建筑能源消耗四要素，即能源管理政策/法規(guī)、能源管理技術(shù)、電氣設(shè)備和用戶行為。建筑內(nèi)所有電氣設(shè)備運(yùn)行必須符合能源管理規(guī)定，能源管理設(shè)備計(jì)量控制電氣設(shè)備運(yùn)行，辦公樓內(nèi)電力消耗主要由不同類型電氣設(shè)備組成，而這又由用戶行為控制。用戶之間交互及相互影響也會(huì)影響使用電氣設(shè)備的行為。Firth等人在研究中根據(jù)使用模式將家用電器分成四種類型：連續(xù)型家電：包括時(shí)鐘、報(bào)警設(shè)備、上網(wǎng)modem等需要持續(xù)供電的設(shè)備；可待機(jī)設(shè)備：電視、游戲機(jī)等，這類設(shè)備具有三種工作模式：運(yùn)行、關(guān)機(jī)和待機(jī)。制冷設(shè)備：空調(diào)、冰箱等需要制冷的設(shè)備，這類設(shè)備會(huì)持續(xù)耗電但耗電量并不是平穩(wěn)的，而是變化的。

3.2實(shí)際電力消耗模型

基于以上模型，我們開發(fā)了一個(gè)基于Agent的智能建筑電力消耗模型。具體仿真對(duì)象為英國諾丁漢大學(xué)Jubilee校區(qū)計(jì)算機(jī)學(xué)院。Jubilee校區(qū)建立于1999年，是一個(gè)典型的可再生綠色智能建筑群。該建筑具有以下特征：屋頂由植物覆蓋用于保溫，具有超高效通風(fēng)系統(tǒng)，照明傳感器用于照明自動(dòng)控制，屋頂中庭集成光伏電池提供太陽能電力。基于房屋的照明自動(dòng)控制，目前照明管理采用自動(dòng)控制策略。當(dāng)人員進(jìn)入房間，照明開關(guān)自動(dòng)打開，當(dāng)人員離開房間20分鐘以后照明自動(dòng)關(guān)閉。EstateOffice具體負(fù)責(zé)學(xué)校所有建筑電力管理的規(guī)定。目前涉及兩個(gè)問題：一是自動(dòng)控制是否一定比手動(dòng)控制更省電，二是照明、計(jì)算機(jī)用電占總用電的比例是多少?；诖?，我們建立以下模型。

3.3基于agent的智能建筑電力消耗模型

在案例研究中，我們選擇了計(jì)算機(jī)學(xué)院一樓。此樓主要為學(xué)院老師、研究生，主要電氣設(shè)備和電器包括：房間47間，燈239個(gè)，計(jì)算機(jī)180臺(tái)，打印機(jī)24臺(tái)，信息指示標(biāo)牌2個(gè)，用戶最大數(shù)量213位。每一個(gè)員工agent具有四個(gè)行為狀態(tài)：離校（OutOfSchool）、在走廊（InCorridor）、在辦公室（InOwnOffice）、在其他房間（InOtherRoom）（圖1）。在OutOfSchool狀態(tài)，該agent不工作，所以不會(huì)觸發(fā)任何電力消耗。在InCorridor狀態(tài)，會(huì)觸發(fā)走廊的燈打開。在InOwnOffice狀態(tài)下，員工agent在自己的辦公室會(huì)觸發(fā)辦公室的燈光，其行為在使用辦公室電腦上使計(jì)算機(jī)三種模式：開機(jī)、待機(jī)和關(guān)機(jī)。在outOfSchool和InCorridor狀態(tài)進(jìn)行轉(zhuǎn)換取決于工作時(shí)間表?；谖覀兊膶?shí)證調(diào)查人員分為三類不同的人員（表3）。在從InCorridor狀態(tài)向InOwnOffice狀態(tài)轉(zhuǎn)換時(shí)設(shè)置了轉(zhuǎn)換時(shí)間=2，表示員工需要兩分鐘從走廊走到辦公室。在InOwnOffice狀態(tài)員工agent的存在會(huì)觸發(fā)所在辦公室的燈開關(guān)。員工agent可以在沒有電腦狀態(tài)下工作或者在有電腦狀態(tài)下工作。對(duì)每個(gè)員工agent均設(shè)置節(jié)能意識(shí)參數(shù)energySavingAwareness，值從0到100，以表示其對(duì)節(jié)約能源的意識(shí)。如果員工agent的energySavingAwareness的值大于一個(gè)閾值，它有更大的概率不使用計(jì)算機(jī)?；谖覀兊膯柧碚{(diào)查，對(duì)員工的節(jié)能意識(shí)，我們創(chuàng)建四種不同的類型員工（表2）。3.2.2照明agent行為照明agent（圖1）行為只有兩個(gè)狀態(tài)：開（On）和關(guān)（Off），狀態(tài)轉(zhuǎn)換取決于員工agent的行為。3.2.3電腦agent行為電腦agent（圖1）有三個(gè)狀態(tài)：開（On）、關(guān)（Off）和待機(jī)（Standby），行為與照明agent行為類似，狀態(tài)轉(zhuǎn)換取決于員工agent。電腦處于待機(jī)狀態(tài)時(shí)能耗為25w，處于開機(jī)狀態(tài)能耗為400w。

4模型仿真

在模型中，我們進(jìn)行了三組實(shí)驗(yàn)。為測(cè)試該模型的有效性，我們將使用這些實(shí)驗(yàn)以EstateOffice得到用電管理策略幫助以深入了解學(xué)校里的電力消耗。

4.1實(shí)驗(yàn)1：模擬目前學(xué)校的電力管理策略

目前，計(jì)算機(jī)學(xué)院辦公樓配備有光傳感器的自動(dòng)照明系統(tǒng)，當(dāng)傳感器檢測(cè)到工作人員離開房間20分鐘，照明系統(tǒng)將關(guān)掉燈光，以節(jié)省電源?；谶@樣的光傳感器技術(shù)，學(xué)校EstateOffice已在計(jì)算機(jī)學(xué)院辦公樓采用了自動(dòng)化電力管理策略。從這種意義上說，工作人員不能控制照明開關(guān)的控制，所有照明開關(guān)由電腦控制。在我們第一組實(shí)驗(yàn)中重點(diǎn)就在模擬現(xiàn)有電力管理策略。當(dāng)模型設(shè)定的“自動(dòng)化”情況下，運(yùn)行并繪制電力消耗圖（圖2）。圖中上面部分為實(shí)際電力消耗，下面部分為模型中的電力消耗。從中我們可以看到，模型仿真結(jié)果與實(shí)際電力消耗非常相似。因此我們可以證明該仿真模型能模擬現(xiàn)實(shí)電力管理策略。

4.2實(shí)驗(yàn)2：自動(dòng)化策略與人員控制戰(zhàn)略

在辦公大樓自動(dòng)和手動(dòng)照明管理各有優(yōu)勢(shì)。一些研究表明，在手動(dòng)開關(guān)照明管理中，當(dāng)打開開關(guān)后即使有足夠的日光用戶也很少關(guān)閉照明。在學(xué)校根據(jù)調(diào)查，這方面也存在爭(zhēng)論，estateoffice認(rèn)為采用自動(dòng)控制方式，當(dāng)最后一個(gè)人離開房間20分鐘后關(guān)燈比較節(jié)能。但根據(jù)我們的書面調(diào)查，大家認(rèn)為如果能手動(dòng)控制肯定能更節(jié)能，因?yàn)闊o需等待20分鐘?；诖宿q論，在本實(shí)驗(yàn)中設(shè)定兩組數(shù)據(jù)：一組采用自動(dòng)控制方式，當(dāng)最后一個(gè)人離開房間20分鐘后關(guān)燈；另一組采用手動(dòng)控制方式，人員是否選擇立即關(guān)燈取決于該agent的節(jié)能意識(shí)EnergyAwareness。EnergyAwareness越高的人越傾向于立即關(guān)燈。仿真結(jié)果見圖3，從圖中我們可以看出，即使在能源消耗的高峰時(shí)期，手動(dòng)控制開關(guān)方式能源消耗總比自動(dòng)控制方式要高。

4.3燈光及計(jì)算機(jī)所消耗能源比重

盡管在學(xué)院安裝有電表，但是電表不能測(cè)出各種物品所消耗能源比重，我們通過此仿真模型可以很清楚的反應(yīng)各部分所消耗能源比重（見圖4），所以通過此仿真可以為學(xué)校相關(guān)部門提供相應(yīng)的技術(shù)支持。

5結(jié)論

人工智能在建筑的應(yīng)用范文第3篇

[關(guān)鍵詞]機(jī)電一體化。建筑工程；應(yīng)用；發(fā)展趨勢(shì)

中圖分類號(hào)：TH-39 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1009-914X（2015）36-0352-01

1、機(jī)電一體化概述

機(jī)電一體化技術(shù)是將機(jī)械技術(shù)、電工電子技術(shù)、微電子技術(shù)、信息傳感器技術(shù)、接口技術(shù)、信號(hào)變換技術(shù)等多種技術(shù)進(jìn)行有機(jī)地結(jié)合，并綜合應(yīng)用到實(shí)際中去的綜合技術(shù)。它是基于上述群體技術(shù)有機(jī)融合的一種綜合技術(shù)，而不是機(jī)械技術(shù)、微電子技術(shù)以及其它新技術(shù)的簡(jiǎn)單組合、拼湊。這是機(jī)電一體化與機(jī)械加電氣所形成的機(jī)械電氣化在概念上的根本區(qū)別。“機(jī)電一體化”涵蓋“技術(shù)”和“產(chǎn)品”兩個(gè)方面。機(jī)電一體化產(chǎn)品不僅是人的手與肢體的延伸，還是人的感官與頭腦的延伸，具有智能化的特征?，F(xiàn)代化的自動(dòng)生產(chǎn)設(shè)備幾乎可以說都是機(jī)電一體化設(shè)備。

2、機(jī)電一體化在建筑工程中的應(yīng)用

建筑工程機(jī)械正處在一個(gè)機(jī)電一體化的發(fā)展時(shí)代。引入機(jī)電一體化技術(shù)，使機(jī)械、液壓技術(shù)和電子控制技術(shù)等有機(jī)的結(jié)合，可以極大地提高工程機(jī)械的各種性能，如動(dòng)力性、燃油經(jīng)濟(jì)性、可靠性、安全性、操作舒適性以及作業(yè)精度、作業(yè)效率、使用壽命等。隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展對(duì)工程機(jī)械的性能要求不斷提高，電子（微機(jī)）控制裝置在工程機(jī)械上的應(yīng)用將更加廣泛，結(jié)構(gòu)將更加復(fù)雜。

建筑工程施工要求工程機(jī)械具有以下性能：生產(chǎn)效率且能量損失小，節(jié)約能源；自動(dòng)化程度高，施工質(zhì)量好，精度高；性能穩(wěn)定，工作可靠、安全，使用壽命長；具有較好的經(jīng)濟(jì)性，即高的技術(shù)價(jià)格比和低的制造與使用成本；操作簡(jiǎn)單、輕便，勞動(dòng)強(qiáng)度低；具有運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)視，故障自診及自動(dòng)報(bào)警功能，能及時(shí)準(zhǔn)確地指出故障部位，減少停機(jī)維修作業(yè)效率，自動(dòng)化控制技術(shù)的發(fā)展為機(jī)電一體化技術(shù)的發(fā)展注入新的動(dòng)力。

目前工程機(jī)械的電子（微機(jī)）控制系統(tǒng)主要用以實(shí)現(xiàn)如下功能：

2.1電子監(jiān)控、自動(dòng)報(bào)警及故障自診即對(duì)工程機(jī)械的發(fā)動(dòng)機(jī)、傳動(dòng)系統(tǒng)、工作裝置、制動(dòng)系統(tǒng)和液壓系統(tǒng)等的運(yùn)行狀態(tài)監(jiān)控，工作中一旦出現(xiàn)異?，F(xiàn)象，能自動(dòng)報(bào)警并準(zhǔn)確地指出故障的部位。提高機(jī)器的工作效率，簡(jiǎn)化設(shè)備維護(hù)檢查工作，降低使用維修費(fèi)用，縮短停機(jī)維修時(shí)間，延長設(shè)備的使用壽命。智能化自動(dòng)駕駛，以及監(jiān)控駕駛員的精神狀態(tài)，及時(shí)警示，杜絕安全事故的發(fā)生。

2.2節(jié)能降耗，提高生產(chǎn)率。傳統(tǒng)工程機(jī)械的能量利用率較低，例如液壓挖掘機(jī)的燃油能量利用率僅為20%左右，如此低的能量利用率迫使工程機(jī)械的發(fā)展必須著眼于節(jié)能。

2.3柴油機(jī)的控制如電子調(diào)速器、電子油門控制裝置、自動(dòng)停機(jī)裝置、自動(dòng)升溫控制裝置等。

2.4提高作業(yè)精度。為保證成品料的級(jí)配精度，現(xiàn)代瀝青及水泥混凝土拌和設(shè)備廣泛采用了微機(jī)控制的電子稱量系統(tǒng)，并使計(jì)量過程實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)化。自動(dòng)找平系統(tǒng)的應(yīng)用，使瀝青混凝土攤鋪機(jī)的施工質(zhì)量有了較大的提高，路面的平整度可達(dá)到0.127mm/3m。采用超聲波技術(shù)的自動(dòng)供料系統(tǒng)，使瀝青混凝土攤鋪機(jī)的供料實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)調(diào)節(jié)，進(jìn)一步提高了攤鋪質(zhì)量。

推土機(jī)鏟刀、平地機(jī)刮刀、鏟運(yùn)機(jī)鏟斗刀刃的電子（微機(jī)）控制，不僅提高了作業(yè)精度和作業(yè)效率，而且也減輕了操作人員的勞動(dòng)強(qiáng)度。

旋挖鉆機(jī)因其施工工藝較為復(fù)雜，且在施工過程中對(duì)精度要求較高，自動(dòng)控制功能的實(shí)現(xiàn)大大提高施工效率和精度。常見的有兩種功能：鉆桅自動(dòng)調(diào)垂直功能和鉆孔工程中自動(dòng)回位功能。機(jī)械硬件方面，建筑工程機(jī)械基本上采用了的通用控制器、儀表，也有些廠家為提高自身競(jìng)爭(zhēng)力，定制開發(fā)了具有公司特色的控制器、儀表，可謂百家爭(zhēng)鳴，各有各的特色，但殊途同歸，目標(biāo)一致。

2.5作業(yè)過程的自動(dòng)化或半自動(dòng)化。工程機(jī)械實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化或半自動(dòng)化控制，可以減輕操作者的勞動(dòng)強(qiáng)度，提高生產(chǎn)率，并減少因操作者的經(jīng)驗(yàn)不足，對(duì)作業(yè)精度的影響，或操作不當(dāng)，對(duì)作業(yè)質(zhì)量的影響，保證工程質(zhì)量。

3、機(jī)電一體化發(fā)展趨勢(shì)的分析

3.1 智能化

智能化是21世紀(jì)機(jī)電一體化技術(shù)發(fā)展的一個(gè)重要發(fā)展方向。人工智能在機(jī)電一體化建設(shè)者的研究日益得到重視，機(jī)器人與數(shù)控機(jī)床的智能化就是重要應(yīng)用。這里所說的“智能化”是對(duì)機(jī)器行為的描述，是在控制理論的基礎(chǔ)上，吸收人工智能、運(yùn)籌學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、模糊數(shù)學(xué)、心理學(xué)、生理學(xué)和混沌動(dòng)力學(xué)等新思想、新方法，模擬人類智能，使它具有判斷推理、邏輯思維、自主決策等能力，以求得到更高的控制目標(biāo)。誠然使機(jī)電一體化產(chǎn)品具有與人完全相同的智能是不可能的，也是不必要的。但是高性能、高速的微處理器使機(jī)電一體化產(chǎn)品賦有低級(jí)智能或人的部分智能，則是完全可能而又必要的。

3.2 模塊化

模塊化是一項(xiàng)重要而艱巨的工程。由于機(jī)電一體化產(chǎn)品種類和生產(chǎn)廠家繁多，研制和開發(fā)具有標(biāo)準(zhǔn)機(jī)械接口、電氣接口、動(dòng)力接口、環(huán)境接口的機(jī)電一體化產(chǎn)品單元是一項(xiàng)十分復(fù)雜但又是非常重要的事。如研制集減速、智能調(diào)速、電機(jī)于一體的動(dòng)力單元，具有視覺、圖像處理、識(shí)別和測(cè)距等功能的控制單元，以及各種能完成典型操作的機(jī)械裝置。這樣可利用標(biāo)準(zhǔn)單元迅速開發(fā)出新產(chǎn)品，同時(shí)也可以擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模。這需要制定各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)，以便各部件、單元的匹配和接口。由于利益沖突，近期很難制定國際或國內(nèi)這方面的標(biāo)準(zhǔn)，但可以通過組建一些大企業(yè)逐漸形成。顯然從電氣產(chǎn)品的標(biāo)準(zhǔn)化、系列化帶來的好處可以肯定，無論是對(duì)生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)機(jī)電一體化單元的企業(yè)還是對(duì)生產(chǎn)機(jī)電一體化產(chǎn)品的企？，規(guī)模化將給機(jī)電一體化企業(yè)帶來美好的前程。

3.3 網(wǎng)絡(luò)化

20世紀(jì)90年代，計(jì)算機(jī)技術(shù)等的突出成就是網(wǎng)絡(luò)技術(shù)。網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的興起和飛速發(fā)展給科學(xué)技術(shù)、工業(yè)生產(chǎn)、政治、軍事、教育等人們?nèi)粘Ｉ疃紟砹司薮蟮淖兏?。各種網(wǎng)絡(luò)將全球經(jīng)濟(jì)、生產(chǎn)連成一片，企業(yè)間的競(jìng)爭(zhēng)也將全球化。由于網(wǎng)絡(luò)的普及，基于網(wǎng)絡(luò)的各種遠(yuǎn)程控制和監(jiān)視技術(shù)方興未艾，而遠(yuǎn)程控制的終端設(shè)備本身就是機(jī)電一體化產(chǎn)品?，F(xiàn)場(chǎng)總線和局域網(wǎng)技術(shù)是家用電器網(wǎng)絡(luò)化已成大勢(shì)，利用家庭網(wǎng)絡(luò)（homenet）將各種家用電器連接成以計(jì)算機(jī)為中心的計(jì)算機(jī)集成家電系統(tǒng)（computer integrated appliancesystem，CIAS），使人們?cè)诩依锓窒砀鞣N高技術(shù)帶來的便利與快樂。因此機(jī)電一體化產(chǎn)品無疑朝著網(wǎng)絡(luò)化方向發(fā)展。

3.4 微型化

微型化興起于20世紀(jì)80年代末，指的是機(jī)電一體化向微型機(jī)器和微觀領(lǐng)域發(fā)展的趨勢(shì)。國外稱其為微電子機(jī)械系統(tǒng)（MEMS），泛指幾何尺寸不超過1cm的機(jī)電一體化產(chǎn)品，并向微米、納米級(jí)發(fā)展。微機(jī)電一體化產(chǎn)品體積小、耗能少、運(yùn)動(dòng)靈活，在生物醫(yī)療、軍事、信息等方面具有不可比擬的優(yōu)勢(shì)。微機(jī)電一體化發(fā)展的瓶頸在于微機(jī)械技術(shù)，微機(jī)電一體化產(chǎn)品的加工采用精細(xì)加工技術(shù)，即超精密技術(shù)，它包括光刻技術(shù)和蝕刻技術(shù)兩類。

3.5 綠色化

人工智能在建筑的應(yīng)用范文第4篇

關(guān)鍵詞：樓宇智能化；照明；空調(diào)；應(yīng)用

中圖分類號(hào)：TN915文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A

隨著過去傳統(tǒng)粗放式經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，當(dāng)前我國能源緊張和浪費(fèi)問題日益嚴(yán)重，而且環(huán)境污染問題也日益加劇，尤其是在建筑領(lǐng)域表現(xiàn)得最為典型。建筑領(lǐng)域歷來是能耗巨大、污染嚴(yán)重的領(lǐng)域，智能建筑是近年來人們重點(diǎn)研究的課題。近些年來隨著自動(dòng)控制技術(shù)以及計(jì)算機(jī)等技術(shù)的快速發(fā)展，智能建筑得到快速發(fā)展。應(yīng)用樓宇智能化技術(shù)來促進(jìn)智能建筑的發(fā)展成為建筑行業(yè)未來的必由之路。

一、樓宇智能化概述

樓宇智能化是自動(dòng)控制技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等新技術(shù)綜合形成的一門專業(yè)性的技術(shù)學(xué)科。樓宇智能化系統(tǒng)本身包含綜合布線系統(tǒng)、樓宇自控系統(tǒng)、安防監(jiān)控系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)等基本系統(tǒng)。樓宇智能化技術(shù)與傳統(tǒng)的建筑技術(shù)相比具有明顯優(yōu)勢(shì)，它最大的特點(diǎn)就是其智能化和自動(dòng)化。

DDC（直接數(shù)字控制）系統(tǒng)是樓宇智能化建筑中的核心部件，它是實(shí)現(xiàn)智能建筑自動(dòng)化控制的關(guān)鍵。能量管理是DDC系統(tǒng)的重要功能。在智能建筑設(shè)計(jì)中合理配置DDC系統(tǒng)不僅可以提升有效提升建筑自身的智能化，同時(shí)還能夠根據(jù)建筑自身的能耗規(guī)律設(shè)計(jì)出一套科學(xué)高效的能量管理體系。這一系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)真實(shí)地能耗記錄以及焓值控制。加強(qiáng)對(duì)這一系統(tǒng)的研究非常重要。

二、智能化技術(shù)在智能建筑中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

1、智能化技術(shù)具有靈活性

傳統(tǒng)控制器的操作過多的依附人員的主觀能動(dòng)性，在工作中難免出現(xiàn)失誤，而智能化技術(shù)不僅保證了工程的嚴(yán)謹(jǐn)性，也減輕了工作人員的工作量，更加便于操作，在沒有專業(yè)人員指導(dǎo)的情況下也能夠利用響應(yīng)數(shù)據(jù)、信息技術(shù)和語言技術(shù)完成設(shè)計(jì)。

2、智能化技術(shù)具有一致性

智能化技術(shù)的一致性體現(xiàn)在對(duì)不同類型數(shù)據(jù)的處理方面。其不僅能夠輸入陌生的數(shù)據(jù)形式，也能在輸入之后完成預(yù)估，實(shí)現(xiàn)電氣工程自動(dòng)化的要求標(biāo)準(zhǔn)。對(duì)于控制對(duì)象產(chǎn)生的作用也會(huì)依據(jù)控制對(duì)象的不同而改變，及時(shí)沒有做出控制動(dòng)作，但是同樣會(huì)產(chǎn)生控制效果。不過當(dāng)更換了控制對(duì)象之后，預(yù)期的控制效果可能無法實(shí)現(xiàn)。所以設(shè)計(jì)工作要足夠的嚴(yán)謹(jǐn)，加強(qiáng)對(duì)細(xì)節(jié)工作的把握，防止智能化控制器狀態(tài)不佳對(duì)精準(zhǔn)度的影響，一旦出現(xiàn)效果不佳的情況，應(yīng)該嚴(yán)格篩查每一個(gè)工程環(huán)節(jié)，控制好誤差保證控制的有效性。

3、智能化技術(shù)可以優(yōu)化其函數(shù)近似器的功能

當(dāng)設(shè)計(jì)控制模型中產(chǎn)生不穩(wěn)定的參數(shù)變化，此時(shí)應(yīng)該把握好對(duì)對(duì)象進(jìn)行控制的過程。智能控制器設(shè)計(jì)能夠不控制對(duì)象，而人工智能控制器可以根據(jù)下降、響應(yīng)時(shí)間做出改變，使自身的性能與控制對(duì)象相協(xié)調(diào)。

三、空調(diào)系統(tǒng)的智能化設(shè)計(jì)

在建筑物中空調(diào)系統(tǒng)是能源消耗超大的系統(tǒng)。中央空調(diào)系統(tǒng)雖然能夠給我們提供舒適的環(huán)境，但同時(shí)也會(huì)造成巨大能耗。從有關(guān)部門的統(tǒng)計(jì)來看，空調(diào)系統(tǒng)的能耗已經(jīng)占到了建筑能耗的70%左右。對(duì)空調(diào)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化就成為智能建筑需要重點(diǎn)考慮的問題。樓宇智能化技術(shù)在空調(diào)系統(tǒng)中主要是通過改善和優(yōu)化新風(fēng)系統(tǒng)、變風(fēng)量系統(tǒng)、溫濕度控制以及冷源系統(tǒng)從而來實(shí)現(xiàn)建筑節(jié)能。

新風(fēng)系統(tǒng)一般是通過樓層的面積來輸送新鮮空氣。樓宇智能化技術(shù)通過對(duì)室外空氣焓值和室內(nèi)空氣焓值進(jìn)行比較來選擇輸送方式來最終達(dá)到節(jié)能能的目的。室外空氣焓值大于室內(nèi)空氣焓值的時(shí)候就可以采用最小新風(fēng)的方式來輸送新風(fēng)，反之則可以全新風(fēng)運(yùn)行。通過這樣的措施可以實(shí)現(xiàn)節(jié)能，改善室內(nèi)環(huán)境。變風(fēng)量控制系統(tǒng)與建筑能耗密切相關(guān)，通過優(yōu)化變風(fēng)量控制系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)空調(diào)系統(tǒng)節(jié)能的有效手段。樓宇智能化技術(shù)主要是通過三種方式來實(shí)現(xiàn)智能建筑節(jié)能。

首先是考察各房間的負(fù)荷，各房間的負(fù)荷是不一樣的，需要送入房間的風(fēng)量也是隨時(shí)變化的，因而就可以采用調(diào)節(jié)變頻的大小來實(shí)現(xiàn)對(duì)輸送風(fēng)的控制。

其次為了保證空氣質(zhì)量，需要對(duì)新、回風(fēng)閥進(jìn)行濕度調(diào)節(jié)，只有保證各房間具有充分的新風(fēng)量，才能保證房間空氣的品質(zhì)。

再有就是調(diào)整送風(fēng)機(jī)。送風(fēng)機(jī)可以應(yīng)用定靜壓或者是變靜壓點(diǎn)來實(shí)現(xiàn)控制。這樣可以有效地實(shí)現(xiàn)節(jié)能。冷源系統(tǒng)本身是空調(diào)系統(tǒng)中的核心部位，對(duì)冷源系統(tǒng)進(jìn)行協(xié)調(diào)控制至關(guān)重要。在實(shí)際設(shè)計(jì)中可以根據(jù)負(fù)荷的變化情況來調(diào)節(jié)冷凍水泵的開啟臺(tái)數(shù)或者是對(duì)水量進(jìn)行調(diào)節(jié)從而能夠達(dá)到節(jié)能的目的。低負(fù)荷時(shí)提高冷機(jī)的出口溫度也能夠達(dá)到節(jié)能目的。為了保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行，可以利用自控來實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)組的最優(yōu)啟停時(shí)間的控制。這樣能夠穩(wěn)定系統(tǒng)并提高設(shè)備壽命。

四、照明系統(tǒng)的智能化設(shè)計(jì)

在智能建筑中照明系統(tǒng)的智能控制主要是通過樓宇智能化和智能照明技術(shù)來實(shí)現(xiàn)。通過采用樓宇智能化技術(shù)能夠因地制宜、因時(shí)而變實(shí)現(xiàn)對(duì)照明系統(tǒng)的自動(dòng)控制。對(duì)于智能建筑中那些不受日光影響的公共部分采用定時(shí)控制的方式，預(yù)先設(shè)定上下班時(shí)間，這樣可以有效地實(shí)現(xiàn)智能控制。對(duì)于賓館客房可以設(shè)計(jì)智能開關(guān)，當(dāng)房間里有人時(shí)自動(dòng)接通電源，房間里沒人時(shí)則斷電。這樣對(duì)于節(jié)能控制是有好處的。

智能建筑中有些位置是要受到室外照度的影響的，窗戶邊上和幕墻區(qū)域就是最典型的地方，這些區(qū)域當(dāng)室外光照不足的時(shí)候就需要進(jìn)行補(bǔ)光，補(bǔ)光一般是根據(jù)室外天氣的情況來進(jìn)行補(bǔ)光。因而就需要在每個(gè)區(qū)域內(nèi)設(shè)置不同負(fù)荷的供電回路，不同回路的燈具也可以相互交叉或者是并排布置，這樣有助于實(shí)現(xiàn)最佳組合效果。大型智能建筑物可以采用集中控制和手動(dòng)控制相結(jié)合的方式來實(shí)現(xiàn)對(duì)照明系統(tǒng)的有效控制。在樓宇智能化技術(shù)支撐下的智能建筑有條件實(shí)現(xiàn)集中控制，通過中央控制室可以實(shí)現(xiàn)對(duì)各種燈光組合的定時(shí)控制、實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。

照明系統(tǒng)的啟動(dòng)方式與燈具的使用壽命有很大關(guān)聯(lián)，傳統(tǒng)的啟動(dòng)方式的對(duì)燈絲有很大影響，長期使用就會(huì)嚴(yán)重影響到燈具的使用壽命。為了延長燈具的使用壽命設(shè)計(jì)人員可以把數(shù)字技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)結(jié)合起來通軟啟動(dòng)的方式來實(shí)現(xiàn)控制。軟啟動(dòng)方式能夠有效地控制沖擊電壓和浪涌電壓，從而最終能夠達(dá)到延長燈具壽命的目的并降低照明燈具的運(yùn)行費(fèi)用。

五、質(zhì)量安全監(jiān)控系統(tǒng)的優(yōu)化

在智能建筑中電氣的質(zhì)量對(duì)智能建筑具有重要影響。質(zhì)量安全監(jiān)控系統(tǒng)是檢測(cè)電氣質(zhì)量變化的重要系統(tǒng)。優(yōu)化這一系統(tǒng)是智能化建筑的必然選擇。樓宇智能化技術(shù)具體是通過兩方面的措施來實(shí)現(xiàn)優(yōu)化的。第一是對(duì)智能供電系統(tǒng)進(jìn)行有效保護(hù)。借助網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，開啟智能保護(hù)措施最終能夠?qū)崿F(xiàn)有效保護(hù)。第二就是優(yōu)化安全防范系統(tǒng)。對(duì)入侵報(bào)警系統(tǒng)、數(shù)字網(wǎng)絡(luò)視頻監(jiān)控系統(tǒng)等系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化。樓宇智能化技術(shù)中的現(xiàn)場(chǎng)總線布控技術(shù)、智能化系統(tǒng)調(diào)試技術(shù)、元器件探測(cè)技術(shù)、以及接口控制等技術(shù)的應(yīng)用對(duì)智能建筑的發(fā)展起到了重要作用。

六、結(jié)語

隨著能源形勢(shì)的日益緊張以及可持續(xù)發(fā)展理念的不斷推進(jìn)，智能建筑已經(jīng)成為建筑行業(yè)未來發(fā)展的必然選擇。樓宇智能化技術(shù)是一門綜合化專業(yè)化的新技術(shù)。在智能建筑設(shè)計(jì)中應(yīng)用樓宇智能化技術(shù)可以有效地實(shí)現(xiàn)智能化控制?？照{(diào)系統(tǒng)與照明系統(tǒng)的優(yōu)化設(shè)計(jì)使得智能建筑最終達(dá)到了目的，在今后工作中應(yīng)該加強(qiáng)這方面的研究。

參考文獻(xiàn)：

[1]李文俊.樓宇智能化技術(shù)在辦公大樓中的應(yīng)用[J].數(shù)字化用戶，2014（2）.

人工智能在建筑的應(yīng)用范文第5篇

【關(guān)鍵詞】機(jī)電一體化；智能制造；實(shí)踐研究

1前言

近年來隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，機(jī)電一體化系統(tǒng)已經(jīng)逐步成為機(jī)械制造與發(fā)展的主要趨勢(shì)，使更多的機(jī)械設(shè)備制造實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化、智能化的主要方式，機(jī)電一體化系統(tǒng)在智能制造中的深入應(yīng)用，極大的滿足社會(huì)發(fā)展需求，它將在工業(yè)發(fā)展中表現(xiàn)出無法比擬的優(yōu)越性，滿足工程可靠性與效率需求的同時(shí)，有效減少因人工操作造成的失誤，從而實(shí)現(xiàn)精度的生產(chǎn)，對(duì)促進(jìn)企業(yè)生產(chǎn)自能化方面有著舉足輕重的作用。

2機(jī)電一體化概述及發(fā)展現(xiàn)狀

首先，機(jī)電一體化技術(shù)主要是為了滿足社會(huì)工業(yè)生產(chǎn)的需求，于20世紀(jì)60年代出現(xiàn)，主要是將電子與機(jī)械集于一體的先進(jìn)科學(xué)技術(shù)，其中它涵蓋了計(jì)算機(jī)、機(jī)械、信息技術(shù)、傳感和自動(dòng)控制等多項(xiàng)技術(shù)于一體的綜合性技術(shù)。其中，詳細(xì)的說機(jī)電一體化的基本組成部分主要有機(jī)械體，實(shí)現(xiàn)各部件之間的連接構(gòu)造;驅(qū)動(dòng)動(dòng)力部分，提供動(dòng)力并幫助機(jī)械實(shí)現(xiàn)能量的轉(zhuǎn)化，使實(shí)現(xiàn)動(dòng)力功能;遙感測(cè)試部分，檢測(cè)機(jī)械內(nèi)外部環(huán)境實(shí)現(xiàn)其預(yù)算計(jì)測(cè)功能;執(zhí)行部位，接受控制信息，對(duì)要求動(dòng)作完成;信息處理單元，運(yùn)算、處理、決策、實(shí)現(xiàn)控制功能。這一技術(shù)進(jìn)入21世紀(jì)以來，融入了微處理技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的精華，得到了快速發(fā)展，之后又融入信息電子技術(shù)，模擬人腦對(duì)生產(chǎn)流程進(jìn)行分析判斷，使企業(yè)的生產(chǎn)逐步實(shí)現(xiàn)智能化。其次，機(jī)電一體化發(fā)展現(xiàn)狀介紹，機(jī)電一體化技術(shù)主要是應(yīng)用于一些大型的生產(chǎn)企業(yè)中，機(jī)電一體化依賴于眾多學(xué)科的先進(jìn)技術(shù)的融合，實(shí)現(xiàn)對(duì)人腦的模擬，使其對(duì)企業(yè)機(jī)器生產(chǎn)的全過程能夠進(jìn)行有效分析，判斷和處理，通過發(fā)出各項(xiàng)指令操作，通過機(jī)器實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的生產(chǎn)流程，通過機(jī)械設(shè)備進(jìn)行智能控制，運(yùn)用機(jī)械操作代替人力的操作，使整個(gè)生產(chǎn)過程簡(jiǎn)單，便于管理，在極大減輕人工工作用負(fù)擔(dān)的同時(shí)，也為企業(yè)的發(fā)展減少了很大的成本。隨著世界經(jīng)濟(jì)一體化進(jìn)程的加深，世界工業(yè)的發(fā)展早已不再僅僅局限于某一領(lǐng)域內(nèi)，或是某一區(qū)域內(nèi)，而是考慮利用最小成本的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)世界各地的就地取材，面對(duì)這種發(fā)展現(xiàn)狀，機(jī)電一體化體系也有了新的發(fā)展要求，將遠(yuǎn)程控制技術(shù)也應(yīng)用于機(jī)電一體化體系中來，因此，不難看出機(jī)電一體化技術(shù)是伴隨著生產(chǎn)技術(shù)要求和科學(xué)技術(shù)的發(fā)展不斷向前發(fā)展的，機(jī)電一體化技術(shù)有著廣闊的發(fā)展空間，另外，機(jī)電一體化技術(shù)也逐步打破企業(yè)的自有生產(chǎn)方式，通過對(duì)機(jī)電生產(chǎn)產(chǎn)品的統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，生產(chǎn)流程的規(guī)范，從而實(shí)現(xiàn)模塊化的集成機(jī)電生產(chǎn)。

3智能制造技術(shù)及其發(fā)展

智能制造是指通過運(yùn)用計(jì)算機(jī)程序模擬人類的思維活動(dòng)，實(shí)現(xiàn)機(jī)器對(duì)在無人控制操縱下的機(jī)械自動(dòng)化生產(chǎn)。智能制造技術(shù)已經(jīng)成為現(xiàn)階段機(jī)械制造技術(shù)主流的趨勢(shì)，通過智能化的制造可以有效幫助人解決很多復(fù)雜繁瑣的操作，極大的避免了因人工不小心失誤造成的生產(chǎn)損失，提高了生產(chǎn)設(shè)備的精確度，因此，智能制造的應(yīng)用要比往往傳統(tǒng)的制造具有無法比擬的優(yōu)越性。使機(jī)械設(shè)備的制造在人類不可能達(dá)到的空間展開。智能制造在機(jī)械生產(chǎn)制造方面已經(jīng)為人類創(chuàng)造了很大的價(jià)值。智能控制技術(shù)是發(fā)展人類智能中一個(gè)重要的領(lǐng)域，其主要目的是為了改善以往傳統(tǒng)制造中較為復(fù)雜多樣的控制任務(wù)。

4機(jī)電一體化技術(shù)在智能制造中的應(yīng)用

機(jī)電一體化體系中，智能控制的應(yīng)用途徑十分的廣泛，在我們社會(huì)生產(chǎn)生活的方方面都有體現(xiàn)，隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，現(xiàn)階段的機(jī)電一體化正在逐漸向人工智能化的方向發(fā)展，這是社會(huì)發(fā)展所需求的在必然趨勢(shì)，是經(jīng)濟(jì)發(fā)展水平與科技發(fā)展相結(jié)合的應(yīng)然產(chǎn)物，在我國機(jī)械制造業(yè)發(fā)展過程中，能夠有效快速實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化是機(jī)械制造發(fā)展的重點(diǎn)內(nèi)容，機(jī)電一體化能在提高生產(chǎn)產(chǎn)品效率的同時(shí)，還能確保產(chǎn)品的質(zhì)量，目前的科學(xué)技術(shù)水平在機(jī)械制造的領(lǐng)域內(nèi)最大的實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和智能制造控制技術(shù)有機(jī)結(jié)合，從而實(shí)現(xiàn)由人工管理操作到智能控制監(jiān)管的有效過度。同時(shí)，智能監(jiān)管控制的部分，還可以實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械設(shè)備運(yùn)作的檢測(cè)預(yù)測(cè)管理工作，實(shí)現(xiàn)對(duì)可能發(fā)生的機(jī)械事故有預(yù)測(cè)的作用，以確保生產(chǎn)的順利進(jìn)行，或是通過智能控制系統(tǒng)有效協(xié)調(diào)工作的進(jìn)行。(1)機(jī)電一體化中應(yīng)用智能制造的優(yōu)勢(shì)。智能控制技術(shù)對(duì)機(jī)電一體化系統(tǒng)中的程序或部分結(jié)構(gòu)進(jìn)行智能化調(diào)試與控制以保證程序系統(tǒng)工作的可靠安全性;工作人員采用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)將編寫的程序或是代碼輸入到機(jī)電一體化系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械的智能控制;智能控制技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)根據(jù)外部環(huán)境變化，對(duì)其工作內(nèi)容，進(jìn)行調(diào)控，實(shí)現(xiàn)機(jī)電一體化工作的精確度。(2)以機(jī)電一體化體系中智能制造在建筑領(lǐng)域的應(yīng)用做詳細(xì)解釋說明，智能控制在建筑領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用主要體現(xiàn)在兩方面，分別是在保暖制冷系統(tǒng)和建筑照明系統(tǒng)中。其中的照明智能控制系統(tǒng)，是通過應(yīng)用通信技術(shù)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)兩者有效結(jié)合實(shí)現(xiàn)的，能夠有效的實(shí)現(xiàn)對(duì)照明區(qū)域，照明亮度，照明時(shí)間的合理控制與調(diào)節(jié)。從而有效節(jié)約能源，較大可能的提高資源利用率。(3)機(jī)電一體化技術(shù)中的智能制造在數(shù)控領(lǐng)域的有效應(yīng)用。社會(huì)生活的各行各業(yè)都在應(yīng)用機(jī)電一體化技術(shù)，而其中的數(shù)控技術(shù)對(duì)機(jī)電一體化技術(shù)的要求越來越高，數(shù)控技術(shù)由于其是進(jìn)行大規(guī)模的生產(chǎn)，數(shù)控技術(shù)在逐步實(shí)現(xiàn)智能化方面具有很大的發(fā)展空間，利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)在數(shù)控方面實(shí)現(xiàn)智能監(jiān)控，編程，建立自身的數(shù)據(jù)庫。智能控制技術(shù)在數(shù)控技術(shù)中的應(yīng)用還可以實(shí)現(xiàn)，在一些較為大型復(fù)雜的工程問題或是機(jī)器設(shè)備有問題的情況下，人工無法實(shí)現(xiàn)的檢測(cè)，借助數(shù)控技術(shù)可以進(jìn)行推理與演算，適時(shí)給出修改意見。

5結(jié)語

伴隨著科技的發(fā)展，機(jī)電一體化在智能制造中的應(yīng)用產(chǎn)品已經(jīng)滲透到了我們生產(chǎn)生活的多方面，這種通過多種高新技術(shù)結(jié)合的產(chǎn)物極大的為我們生產(chǎn)生活帶來便捷，這種機(jī)電一體化的智能發(fā)展方式進(jìn)一步推動(dòng)生產(chǎn)方式的深化改革。仍將有廣闊的發(fā)展前景，需要我們相關(guān)從業(yè)人員根據(jù)實(shí)際的生產(chǎn)生活不斷的進(jìn)行改進(jìn)，為我們社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展做更大的貢獻(xiàn)。

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