机械制造与自动化论文3000字篇2 浅析机械设计制造与自动化的发展趋势 摘 要:传统的机械制造以手工机械操作为主,工作效率和安全性能较低,机械设计制造与自动化的发展能够有效提高机械生产的安全性、效率性、节约型和环保性,对于促进机械制造业的发展有着重要意义。文章简要介绍了机械设计制造与自动化的发展优势,并对机械设计制造与自动化的未来发展趋势进行了些许分析。 关键词:机械设计制造与自动化;特点;发展趋势 0 引言 机械设计制造的自动化发展是机械制造业与科技相结合的产物,与传统的机械制造业相比,机械设计制造与自动化的发展能够有效提高机械生产的安全性、效率性、节约型和环保性,对于降低企业生产成本、提高企业经济效益以及促进企业的长远发展有着重要的意义。 1 机械设计制造及其自动化概述 传统的机械制造以手工机械操作为主,生产所需时间较多,且对操作工人的技术要求较高。传统机械制造中经常容易出现各种安全问题、技术问题及产品质量问题,同时还需要花费大量的劳力物力,大大提高了企业的生产成本。机械自动化以信息技术为支撑,使机械制造的生产时间和人员浪费大大减少,且更加安全,能够有效提高企业的工作效率和质量。目前我国机械自动化的发展仍然处于不断发展完善过程中,相信未来科学技术的不断更新以及专业领域的不断深化扩展,机械设计制造及其自动化将会得到进一步发展,生产效率各质量将会得到更多的保障。 2 机械设计制造及其自动化的设计原则 采用先进的科学技术进行设计 机械设计制造及其自动化的设计原则需要依靠各种先进的科学技术。首先,机械设计制造及其自动化需要利用多种先进的加工设备。较为常见的加工设备有机床、车床等,这些设备的主要工作原理即为对原有事物的加工,包括对产品原有形态的改变,增加或删减产品内容等;其次,机械设计制造及其自动化需要利用能量转换机械。我国目前主要的能量转换机械有各种电动机、内燃机等,能量转换机械的工作原理使将产品能量进行转换,例如将电能转换为机械能和谁能,将水能转换为机械能等等,不同的能量转换机械可以满足客户的不同生产需求; 再次,机械设计制造及其自动化需要利用各种信息处理机械。信息处理机械要信息技术为核心,是机械自动化的基础,没有信息处理机械将无法实现机械制造的自动化。主要的信息处理机械包括计算机、打印机、传真机等,打印机、传真机等可以于为企业和个人提供各种信息资料,促进生产,而计算机则是实现机械自动化程序的关键,控制着机械制造的所有程序设置;最后,其他多种功能机械。机械自动化的生产与发展还需要其他多种功能的技术机械配合,随着社会生活水平的提高,人们对于机械制造的需求也在不断提高。为了满足人们日益增长的不同生产需求,机械设计制造及其自动化的发展必然还将更进一步,其需要具备的各种科学技术也必将继续发展,机械功能将更加多元化和具体化。 符合机器的功能要求 机械设计制造及其自动化符合机器的功能要求是因为机械的设计必须满足于人们的生产所需,只有满足于客户的生产要求才能够促进企业生产效益的提高。客户的要求是机械自动化发展的根本出发点,为了按照客户的要求产出产品,机械制造自动化必然需要拥有较强的核心功能。核心功能的目的是促进生产,机械自动化所有的程序都必须围绕着这一核心功能进行设置,使整个机械生产形成一个完整的、相互联系的系统。机械自动化的核心功能要求更加有利于提高产品的质量和效率,促进企业的发展。 3 机械设计制造及其自动化的特点 安全性 传统机械制造业采用手工操作,工作人员在生产过程中出现一点技术失误即有可能引发安全事故,轻则产品质量受损,重则影响工人的生命安全。传统机械生产容易引发各种事故的原因有多方面,除却工作人员的操作失当意外,无法及时对生产过程中的意外故障采取有效的措施也是主要的原因 [1]。而随着科技的发展,机械设计制造逐渐自动化,工作人员能够在生产过程中远离操作机器,只需要通过电脑控制程序的设置即可进行操作,对保证工人的生命安全有着重要的意义。同时,机械设计制造及其自动化还能够通过科学的系统设置,使产品生产过程中能够实现自我检测,及早发现生产过程总产生的各种机器故障或者操作失当等情况,并能智能采取相应的补救措施,减少生产的损失,提高生产的安全性和产品的质量。 效率性 传统的机械制造需要人工进行机械操作,操作过程复杂,且操作要求较多,操作人员必须严格遵守操作规则并按步骤进行[2]。生产过程中一个生产环节的出错将会影响产品的质量,因此,传统机械制造所要花费的时间和精力较大,生产效率较低且产品的质量无法完全保证。机械设计制造及其自动化首先不需要大量的劳动力,只需要少量工作人员在控制是进行电脑程序控制即可,且机械自动化具有智能性和自动性等特点,产品生产过程中能够自我进行质量检测,且严格按照程序设计的步骤进行生产。机械自动化生产无论是在人力的节约方面还是在质量的保障方面都具有重要的意义,对比传统的机械制造更加具有效率性。 节约性和环保性 一方面,传统机械常常制造业由于技术操作的失误需要对产品进行再加工,甚至需要放弃现有产品进行重新生产,其中浪费了大量的能源和生产材料,机械自动化的发展能够有效提高产品的质量,降低能源和材料的浪费[3]。且经过机械自动化生产出的产品普遍存在体积较小、质量佳等特点,在数量上也体现了其节约性特征。 另一方面,机械制造业是专门制造各种装备的行业,机械生产的过程中对环境的伤害较大。例如机械生产中焊接、锻压等过程会向空中排放大量的有害气体,污染大气;工厂排放的废水会影响河流湖泊的水质;工厂排放的固体废弃物等会对地质产生一定的影响,损害地皮和土壤[4]。机械自动化的发展能够改善生产技术,使生产所产生的有害气体有效减少,并能够采用各种先进的空气净化技术、除雾技术、降噪技术等减少机械生产对环境的破坏,具有更强的环保性。机械自动化的节约型和环保型不仅能够降低能耗,提高产品的质量,还有利于营造更加良好的生产环境,促进机械制造业的长远发展。 4 机械设计制造及其自动化的发展趋势 智能化 目前,机械设计制造及其自动化智能化的程度仍然较低,机械制造人员在利用电脑控制程序进行技术操控时仍然需要人员守护在机械旁,以便解决系统无法解决的问题。可以看出,机械自动化的智能化有所发展,但还有足够的发展空间[5]。机械设计制造及其自动化的未来发展需要加深机械自动化的智能化程度,使机器及技术完全取代人工操作,最大程度提高生产的效率和质量。 机电一体化 狭义的机电一体化即指在现有机械自动化的基础上,将机械设备与电子实现完全的一体化。机电一体化是机械自动化发展的方向,它的主要内容包括机械技术、电脑技术、传感技术、自动技术等,其主要生产的意义在于使机械生产设备的功能进一步加强,且能够提高工厂生产的精度,进一步保障生产的安全性、效率和质量。目前机电一体化在我国仍处于研究发展阶段,相信未来几十年必定能够取得良好的效果。 5 结语 综上所述,机械设计制造与自动化的发展较传统的机械制造有着明显的优势,未来的机械自动化还将得到进一步发展,并逐步实现机电一体化和完全智能化,进一步提高工业生产的效率和产品质量,促进企业与经济的发展。 参考文献: [1]商月.机械设计制造自动化的发展与趋势[J].中外企业家,2014(24):93+95. [2]王D.机械设计制造与自动化的发展趋势[J].通讯世界,2015(02):212. [3]宋巍.机械设计制造及其自动化的发展方向刍议[J].商,2015(08):125. [4]周志常.机械设计制造及其自动化的趋势[J].工业设计,2015(08):95-96. [5]于海金.机械设计制造与自动化发展前景[J].山东工业技术,2015(23):221-222. 猜你喜欢: 1. 机械制造自动化毕业论文范文 2. 有关3000字机械类论文发表 3. 3000字机械类论文参考范文 4. 3000字机械类论文 5. 机械自动化论文范文
机械制造行业是我国经济的支柱性产业,机械制造行业对经济的发展具有巨大的推动作用,随着现代科技的不断发展,机械制造自动化技术也在不断的进步,并且逐渐的向自动化和精密化方向发展。下文是我为大家搜集整理的关于机械制造与自动化论文参考范文的内容,欢迎大家阅读参考!
浅析机械制造与自动化技术
摘 要:机械制造是我国国民生产经济中的基础产业,该行业的发展对于其他行业的发展具有十分重要的影响。随着自动化技术的不断普及,机械制造与自动化技术的结合也将成为必然发展趋势。机械制造行业将在自动化技术的推动下,逐渐实现虚拟化、智能化的转变,从而帮助企业实现节能减排的生产目标,提高企业经济效益。
关键词:机械制造;自动化技术;虚拟化;智能化
1 概述
机械制造技术是我国国民生产经济中的重要基础产业之一,主要致力于机械产品的设计、加工制造、生产、维修等一系列流程的工程学科。随着经济的不断发展,社会各行业对机械制造技术的需求量不断增加,其规模及速度得到前所未有的发展,同时也给环境带来了极大的危害。为保障机械制造业的可持续发展,利用先进的自动化技术提高机械制造的生产效率,降低成本,减少排放成为各企业竞相追求的目标。
2 自动化技术
自动化技术是人类为解放劳动力而采用机械或者其他工具代替人类劳动的一项发明,通过机械或者工具能自主完成既定的工作任务,以达到减轻人类劳动负担的目的。随着科学技术的不断发展,尤其是计算机与互联网技术的大力发展及广泛普及,现代自动化的概念已经扩展至利用任何机械或者工具来取代人类劳动的范畴。现代自动化技术的涵义相对于传统自动化技术而言,已经有了更多的内容。从自动化技术的功能方面来看,自动化技术代替人类工作只是功能的一小部分,其最终目的是构建一个有机的体系,通过该体系的建立可以协调和优化人类与机器的关系,实现人类生活与工作智能化的目标;从表现形式上看,现代自动化技术可代替人类劳动,代替或者辅助人类的各项工作,协调或者管理生产系统中的部分工作或整个工作系统;从应用范围来看,现代自动化技术不仅应用于具体的生产行业,还可广泛应用于众多的中间产业,甚至是人类的生活。
3 机械制造与自动化技术的结合
机械制造业的发展需要自动化技术
①机械制造企业管理落后。
计算机及互联网技术的发展,使得发达国家的机械制造企业在管理方面也优于我国。发达国家企业将计算机运用到企业管理当中,改变了企业的生产模式和组织管理方式,为实现精益生产、准时生产、高效生产的全新的管理思想的实现提供了有力的制度保障;我国进入信息化时代较晚,计算机普及速度虽然较快,但利用计算机管理企业生产的应用情况并不理想。
②机械制造技术落后。
发达国家经历了蒸汽时代和电气时代的两次改革浪潮后,传统的机械制造工艺已经发展至较为成熟的阶段,且机械制造业的高速发展期也高于我国;目前,发达国家已经将纳米技术、复合型加工技术和微激光加工技术普及到机械制造技术当中,大大提高了机械制造的效率。相对于西方发达国家的机械制造技术,我国的制造工艺处于落后阶段,大部分制造企业仍采用农间作坊的生产模式;现代化水平低且应用范围十分有限,尖端技术尚处于不成熟的研发当中。
③机械制造自动化程度低。
发达国家机械制造企业已经将计算机集成技术、自动化数控技术和柔性制造系统广泛应用于机械制造业当中,实现了机械制造生产的自动化、集成化和智能化;而我国大部分私有企业的机械制造的自动化技术刚处于初步使用阶段,生产过程中仍以人工管理为主;柔性制造系统仅在少数大型企业中采用。
机械制造自动化技术未来发展趋势
①机械制造的虚拟化。
网络制造技术是利用计算机仿真模拟软件,在模拟的操作环境中对虚拟对象进行各项技术操作,通过对虚拟产品设计、制造过程的模拟,预测该产品的性能及生产成本,以实现企业生产系统中设定的高质量、高性能、低成本的目标。首先,网络技术为企业发展提供了强大的技术支持。企业可通过虚拟的网络软件对各种工程或者产品进行虚拟制造,减少不同部门人员之间交流限制,大大方便了后续的交流与合作。其次,网络虚拟软件能模拟销售过程,利用该功能和检验产品的销售状况。若模拟结果不理想,企业可通过修改实验参数数据来改变实验条件,重新对产品进行模拟销售,以完善实验结果。利用网络虚拟软件,不仅可以节约设计时间,还能有效降低实验成本,减少企业的成本支出。
②机械制造智能化。
人工智能是由人和机械组成的复杂性系统,通过人与机器设备的合作实现机械制造过程。人工劳动在一定程度上存在某种缺陷性或局限性,这就限制了机械制造业的发展。而随着科技的进步,机械制造与自动化技术的结合将使制造工作向人工智能方向转变。智能化制造系统在制造过程中,可以通过分析、判断、构思等一系列智能化活动,提高机械制造的适应性和友好性。该系统具有良好的柔性,减少了机械制造过程中对资源的消耗和浪费。随着社会各行业对机械制造需求的提升,仅靠人力劳动已经无法满足社会的需求,而人工劳动与机器制造的组合方式可大力提高生产效率,满足社会对机械制造的需求。人工智能的出现可降低人工的工作强度,从而为拓展人力在机械制造中的应用提供了可能;另外,人工智能的广泛应用有助于人类智能的延伸,使人将更多的精力用于创造性的活动当中,从而产生更多具有价值的成果;最后,人工智能能完成人工无法完成的部分危险性工作,改善了人工的工作环境。
③机械制造环保化。
机械制造业大力发展的同时,由于制造工艺的落后,不仅造成了极大的资源浪费,还给环境带来极为严重的危害,引起了社会的各界关注。机械制造与自动化技术的结合,将有效减少资源的浪费及污染物的排放,从而提高行业的环保程度,为制造业的健康发展提供必要保障。自动化技术在机械制造中的应用,能有效提高生产效率,减少资源浪费,提高企业的经济效益和社会效益。
4 总结
机械制造与自动化技术的结合是必然的发展趋势,利用自动化技术,机械制造企业可实现生产过程的虚拟化、智能化、环保化,从而降低企业的生产成本,提高企业经济效益,推动整个机械制造行业向更加健康的方向发展。
参考文献:
[1]刘武宾.新形势下机械制造与自动化技术分析[J].企业技术开发,2014,08:81+85.
[2]何建立.关于机械制造与自动化应用的研究[J].科技视界,2014,19:99.
[3]张西平.机械制造自动化技术特点与发展趋势[J].河南科技,2013,08:78+82.
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电气自动化毕业论文范文
一、电气自动化在港口作业中具体的应用于自动定位、动调度管理系统、无线数据通讯等,这样大大地提高了水路的运行效率,节约了劳动成本和劳动力支出。在节约资源的前提下,大大地提高了港口作业的效率,使水路的工作可以高效的运行,同时使经济的发展与国际贸易得到满足,实现技术和经济发展的双方都能得利。
二、电气自动化发展的主要影响因素
1、信息技术的决定性影响。信息技术,广泛的讲就是指人类开发和利用信息的一切手段,是包括计算机、世界范围高速宽带计算机网络及通讯技术以及用来传感、处理、存储和显示各种信息等相关支持技术的综合。
现代信息技术是建立在现代电子技术基础上的,所以又称为现代电子信息技术。它以计算机、通信、自动控制、光电等现代技术为主体,对各种信息进行获取、传递、加工、处理和利用。现代信息技术主要包括微电子、光子、光电子、分子电子等有关元器件制造的信息基础技术,实现信息的获取、传输、处理、控制等功能的系统或设备的信息系统技术,用于社会经济生活各个领域的信息应用技术。
信息技术对电气自动化的发展具有较大的支配性影响。信息技术的发展在很大程度上取决于电气自动化中众多学科领域的持续技术创新。反过来,信息技术的进步又为电气自动化领域的技术创新提供了更新更先进的工具基础。
2、与物理科学的联系更加紧密。由于三极管的发明和大规模集成电路制造技术的发展,固体电子学在二十世纪的后半叶对电气工程的成长起到了巨大的推动作用。电气自动化与物理科学间的紧密联系与交叉仍然是今后电气自动化的关键,并且将拓宽到生物系统、光子学、微机电系统。
3、现代技术的迅速发展。现代技术的飞速进步和分析方法、设计方法的'日新月异,势必带动着依赖现代技术的电气自动化也将迅速发展起来。
三、电气自动化的发展方向
1、电气自动化产品创新
电气自动化生产企业能够按照国家中长期科技发展规划纲要提出的目标任务,不断提高开放条件下的原始创新能力、集成创新能力和引进消化吸收再创新能力。进一步提高自身产品的科技含量,研发生产更好的具有自主知识产权的电气自动化控制系统与产品,加大自主创新的发展力度,提供了更多、更大的空间。确立企业在技术创新中的主体地位,完善体制机制和政策环境,加快实施国家重大科技专项。我国目前已经形成了中低挡产品以国内企业为主,中小型项目选用国内产品的市场格局。电气自动化生产企业应当努力开创科学发展的新局面,坚持提高自主创新能力,加快转变经济增长方式,不断提高自主创新能力。
2、电气自动化系统平台统一化
电气自动化系统平台统一化可以支持一个自动化项目周期中的设计、实施和测试、调试和开机、运行及维护等各个阶段和环节。这样可以大大降低从设计到完成的时间和费用。统一的系统开发平台还可以满足用户另一个重要需求即开发平台立于最终的运行平台。根据项目特点和最终用户需求决定将统一的运行代码下载到硬件PLC、基于Windows NT 的软件PLC、嵌入式NT 系统还是基于WindowsCE 的控制系统中。
3、电气自动化系统结构通用化
电气自动化系统结构通用化对于一个成功的电气自动化控制系统来说非常重要。整个企业的网络结构应保证现场控制设备、计算机监督系统、企业管理系统之间的数据通讯畅通无阻。企业管理层可通过lnternet/Intranet 对现场设备进行实时监督。在进行系统网络规划时,无论选择与现场设备通讯的现场总线还是与上级计算机或办公系统通讯的以太网,所选择的网络产品必须能够保证从办公自动化环境到控制级直至元件级的整个系统范围内的通讯。
4、电气自动化系统程序接口标准化
基于微软公司的标准和技术,如WindowsXP、OPC 和ActiveX,减少了工程时间和费用,方便了电气自动化系统和办公系统的数据交换与共享。在与企业的MES 系统、ERP 系统连接时,基于PC 平台的自动化解决方案至关重要。使用Windows XP 作为操作系统,使用TCP/IP作为办公环境的通讯标准,PC 可以在自动控制和管理平台之间建立一种最好的接口。标准化的程序接口还保证了不同厂家的软硬件产品的数据交换,切实解决它们之间的通讯障碍。
5、电气自动化生产安全化
我国电气自动化企业应当认识到安防行业技术多系统集成一体化的大趋势。强调安全控制系统和非安全控制系统的集成。让客户在现有的非安全控制系统的基础上,以较低的开发设计成本实现自己的安全方案,也同样是我们目前应该思考的问题之一。电气自动化安全系统与产品将会成为未来自动化领域的一个亮点。针对市场特点,循序渐进开拓市场。可以先从安全等级要求最高的应用领域入手,逐步拓展到其他危险等级较低的场合。按照从工厂设备层到网络层,从硬件到软件,从安全单元到安全系统的路线进行电气自动化系统安全方案的应用。努力开展电气自动化安全防范系统设计的研究。尤其是在楼宇智能化集成系统领域。
6、操作人员专业化
电气自动化系统设计与安装时,往往忽略对那些将直接接触控制设备人员培训工作。这是通常认为实际运行设备时进行人员培训比较容易,许多生产厂家及工程部门直到系统安装运行之后,才开始对操作人员及维护人员进行系统培训。系统安装过程中,随时让将来最终要维护和操作该设备人员了解安装过程,这将使他们对新系统有感性认识。通过专业培训,操作人员能更好理解系统为何按某一特定方式安装。为应付突然出现故障及恶劣运行环境下维修,就要事前弄清楚原因,否则会影响对发生问题做出正确判断。新系统安装,操作人员必须掌握这些技术。培训期间,公司培养技术娴熟操作人员,系统可运行时,那些将接触新系统人员掌握硬件设备及其操作和维护保养知识。
随着智能化和信息化的逐步发展,电气自动化涉及的产业和领域也将更多,技术更新更快,更加复杂,我们应当不断吸收高新技术的营养,开创电气自动化发展新局面。
参考文献:
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[知识拓展]
毕业论文范文--计算机科技发展综述及展望
计算机于上世纪世纪70年代末期开始普及以来,短短的几十年时间,其对人类经济、军事、文化、艺术、生活乃至政治便已产生了不可估量的巨大影响。所以,我们很有必要对计算机的发展历程及未来发展做一全面的了解。本文由于篇幅所限,只能抓住计算机发展的关键节点加以综述。
在一开始,人们预测计算机可能会具有人类的某些智能,事实上,这一课题早已不再是科学幻想,而是非常严肃的科技应用了。但在此,我们需要再追述一下当时的历史:美国麻省理工学院社会学教授特克尔是计算机心理学方面的专家,曾经撰写过两本关于计算机心理学的具有开创性的著作,一本是《第二自我:计算机和人类精神》,另一本是《计算机屏幕上的生活:因特网时代的特征》。特克尔从20世纪70年代末开始研究人和计算机的关系。她说:“计算机的特征在( )物体和非物体之间。”很明显,计算机是物体,但在另一方面,计算机又可以反馈,可以有行为,有理智,甚至有精神。人们发现自己和计算机之间存在着互动的关系,甚至感到计算机似乎活着。
特克尔教授对儿童、计算机以及电子玩具三者之间的关系特别感兴趣。她发现,十来岁的少年主要用计算机来探索认知的问题,而八岁到十二岁之间即青春期以前的儿童,主要试图熟练掌握机器和电子玩具。特克尔发现计算机玩具对五岁到八岁之间的儿童起到激发纯理性推测思维的能力。她说,这些计算机玩具促使我们考虑“什么是生活”这一类的问题。
讨论计算机到底和人类有哪些区别,这无疑是一个最重要的问题。或许将来可能会出现和人类一样聪明的计算机,但是人类仍然要做饭,要建立家庭,要开餐馆,人类可能是地球上唯一会去教堂的生物。换句话说,计算机为人类留下的空间是感情、感性、家庭生活。模拟思维可能在某种程度上可以算是一种思维,但是模拟感情却永远不能被看作是真正的感情。
微软公司的视窗操作系统是特克尔目前重点研究的课题。视窗系统允许使用者同时执行几个互相没有任何关系的工作任务,并随意在这几个任务之间相互切换。这显然是一场革新,因为微软视窗允许使用者在计算机上同时发出好几个指令,并且在这些指令之间不断循环往复,这已经具备人类心理活动的某些特点。
在20世纪80年代,人类可能可以通过和自己心理的比较来试图理解计算机;而今天,特克尔说,人类试图通过计算机的运行模式来更好地理解人类的心灵。特克尔认为,现在计算机心理学研究的最热门话题是假设计算机到最后会真正动感情——你的计算机会对你产生爱情,它需要你的关怀、需要感情的滋润——这可能是未来研究人和机器间互动关系领域里最新的潮流。
目前人类在计算机控制的智能玩具领域已经取得了一些突破。一些玩具可以说几百句话,而且具有学习功能,甚至会骂人。日本索尼公司制造的电子宠物狗IBO,是这类电子宠物玩具的代表性产品。除了玩具以外,在智能计算机方面,计算机能够听懂主人说话已经不算稀奇。目前美国麻省理工学院的媒体研究室已经研制出一种具有人工智能的计算机,可以对使用者发出的非语言性信号做出反应,并且据此进行某种程度的调整。
特克尔认为,未来的计算机发展趋势是生物化计算机,计算机越来越具有知性和感性。从社会学的角度上说,这将是一大飞跃,值得学者专家好好探讨。
目前的计算机以纳秒(十亿分之一秒)为运算单位,其速度大大超过人脑,相当于人脑运算能力的一百多万倍。但是,计算机依然远远赶不上人脑信息处理能力的多样性。
为什么计算机的“智力”与人类不一样呢?原因之一就在于二者信息处理模式的不同。计算机的信息处理基础是对由记号来体现的概念的逻辑操作,而人脑的信息处理则是以图形为基础的非线性、并行的复杂能力。也可以这样说:计算机运用的仅仅是逻辑思维,而人的大脑运用的不仅是逻辑思维,更有形象思维。显然,人的大脑考虑问题比计算机更合理、更准确、更科学,因而效率更高,速度更快。
有人尝试模仿人脑模式制作具有人类特有功能的计算机,日本ATR人类信息通信研究所目前正在开发整体模仿人脑的计算机。由于迄今为止并没有完全弄清楚人脑的机制,因此在“脑型计算机”领域进行的研究不止一种。
人脑的神经线路并不是起初就非常完善的,而是在成长的过程中通过神经细胞相结合,从而形成了神经线路。把这一过程作为硬件建设而加以实现的是“以硬件进化为基础的自我增殖型人工计算机”。这种被称作CAM智囊的系统,将包含数十亿到数百亿的神经细胞,并以这些神经细胞完全能够并行运作为目标。
有些科学家专门着眼于用计算机来实现人脑的部分功能。人脑是以细胞层多层重叠的三维结构和高度的并行处理性为特征的。基于这种认识,日本东北大学进行了具有层叠型结构的人工视网膜芯片的开发,并有望制造出具有近似于人的视觉信息处理功能的系统。日本物理化学研究所最近开始通过开发高级小型机器人来探索脑型计算机的研制。该研究所根据人脑的处理线路让不同的小型机器人模拟人脑,用以对大脑认知、学习和控制等问题进行研究。
目前人们主要通过三种途径开发像人脑一样有自律性和创造性、能进行高度智能作业的计算机。一是人工智能的研究;二是以人脑结构为模型,制成以人工神经细胞为基础的脑型计算机,这也被称为神经计算机;第三种途径是开发能像神经网络一样工作的电子线路来自动生成“人工脑”。
脑型计算机的研究范围非常广泛,但如今的大部分工作仍处于基础阶段。因为要弄清楚人脑的机制并不容易。专家们认为,要想了解极其复杂的人脑的作用,就必须进行跨学科的多方面研究,进行综合、整理以获得全面信息。例如,通过了解大脑工作时的生理学功能,可以在神经细胞研究阶段得到精细的研究成果,但要在宏观上捕捉人脑活动则存在一定困难。另外,人脑同整个身体的关系等重大的课题也非常重要,如果不能发挥综合能力,就难以弄清楚大脑的工作原理。
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