【中國智能制造網(wǎng) 學(xué)術(shù)論文】構(gòu)建智能系統(tǒng)，尤其是數(shù)量巨大的初級智能系統(tǒng)，并非首先用到人工智能，而是首先用到由長期的工業(yè)技術(shù)積累所形成的工業(yè)智能和其它智能技術(shù)。　　
　　一、智能系統(tǒng)的定義與識別
　　
　　實現(xiàn)智能制造，需要構(gòu)建和識別各式各樣的智能系統(tǒng)。符合以下特征的任何一個級別的人造系統(tǒng)，可以認為是智能系統(tǒng)。
　　
　　類比于人腦的認知能力，《三體智能革命》作者們對人造系統(tǒng)的智能特征做了提取，將智能系統(tǒng)分成三類：
　　
　　·初級智能系統(tǒng)具備三個基本特征：狀態(tài)感知、自主決策、即刻執(zhí)行，即前面提到的有感知，自決策，善動作。其決策依據(jù)通常依靠科學(xué)效應(yīng)來實現(xiàn)（例如利用光敏傳感器自動開啟和調(diào)光的智能路燈，數(shù)控車床防撞刀裝置等），由工業(yè)智能實現(xiàn)，無需嵌入計算系統(tǒng)；
　　
　　·恒定智能系統(tǒng)具備四個基本特征：狀態(tài)感知、實時分析、自主決策、執(zhí)行。這類系統(tǒng)效率極高，自主工作，但是智能水平在構(gòu)建時預(yù)先設(shè)定，難以改動（例如具有感知衣料特性并自動決定洗衣策略的智能洗衣機）。這樣的系統(tǒng)必須嵌入計算內(nèi)核，嵌入軟件和知識，以工業(yè)智能為主，在自主決策環(huán)節(jié)引入少量人工智能；
　　
　　·開放智能系統(tǒng)具備五個基本特征：狀態(tài)感知、實時分析、自主決策、執(zhí)行、學(xué)習(xí)提升。具備這五個特征的人造系統(tǒng)是高度智能、有一定認知能力的系統(tǒng)，具備了自我改善、學(xué)習(xí)提升的持續(xù)發(fā)展能力（例如具有深度學(xué)習(xí)能力、可借助網(wǎng)絡(luò)共享知識，并自主更新和優(yōu)化程序的智能機器人）。這樣的系統(tǒng)具備強大的計算能力，需要使用人工智能技術(shù)或認知計算技術(shù)，可以實現(xiàn)對大數(shù)據(jù)的分析與處理，能不斷應(yīng)用、積累和創(chuàng)造知識。
　　
　　由此可知，構(gòu)建智能系統(tǒng)，尤其是數(shù)量巨大的初級智能系統(tǒng)，并非首先用到人工智能，而是首先用到由長期的工業(yè)技術(shù)積累所形成的工業(yè)智能和其它智能技術(shù)。
　　
　　二、工業(yè)智能
　　
　　工業(yè)智能主要是依靠豐富的科學(xué)效應(yīng)在工程技術(shù)領(lǐng)域的應(yīng)用來實現(xiàn)的。
　　
　　1、科學(xué)效應(yīng)與工程技術(shù)
　　
　　科學(xué)效應(yīng)是幾何效應(yīng)、物理效應(yīng)、化學(xué)效應(yīng)、生物效應(yīng)的統(tǒng)稱。效應(yīng)來源于科學(xué)研究與發(fā)現(xiàn)，但是在工業(yè)領(lǐng)域獲得了極為廣泛的應(yīng)用。如果仔細分解一個機器設(shè)備，其中每一個關(guān)鍵子功能都是由科學(xué)效應(yīng)實現(xiàn)的，例如洗衣機靠離心力脫水甩干，空調(diào)靠相變制冷。
　　
　　科學(xué)效應(yīng)是工程技術(shù)的實現(xiàn)依據(jù)和解決技術(shù)問題的根本，用好一個效應(yīng)可以獲得幾十項發(fā)明。發(fā)明家愛迪生的1023項里只用到了23個效應(yīng)；飛機設(shè)計大師圖波列夫的1001項里只用到了35個效應(yīng)。
　　
　　科學(xué)效應(yīng)：效應(yīng)物質(zhì)在外部物質(zhì)屬性輸入作用影響下所形成的屬性輸出，輸入和輸出形成了特定的因果現(xiàn)象。例如，離心力、相變、熱膨脹、雙金屬結(jié)構(gòu)、形變、電場、磁場、電磁場、電致伸縮、磁致伸縮、電致變色、磁流體、壓電效應(yīng)、傳導(dǎo)、對流、輻射、毛細管、衍射、電解、爆炸、磁熱效應(yīng)、超導(dǎo)、多普勒效應(yīng)、馬格努斯效應(yīng)、珀耳貼效應(yīng)、韋森堡效應(yīng)等（了解更多的效應(yīng)，可參閱作者今年1月出版的《TRIZ進階及實戰(zhàn)》一書）。
　　
　　2、以物理效應(yīng)構(gòu)建的智能系統(tǒng)
　　
　　在工業(yè)革命的早期，人類就利用科學(xué)效應(yīng)來實現(xiàn)各種功能，以增強對機器的自動控制。先來看一個次工業(yè)革命時期的蒸汽機轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)器，當(dāng)蒸汽機轉(zhuǎn)速增加時，離心力導(dǎo)致飛球升高帶動氣閥開口減小，蒸汽機轉(zhuǎn)速隨之降低；反之，蒸汽機轉(zhuǎn)速降低時，飛球下降使得氣閥開口變大、蒸汽機的轉(zhuǎn)速便隨之提升。依靠這樣的機制，蒸汽機轉(zhuǎn)速就能自動保持基本恒定。離心力這個物理效應(yīng)在這里起到了關(guān)鍵作用。
　　
　　這個結(jié)果是符合初級智能系統(tǒng)的基本定義的。實際上這個控制系統(tǒng)的狀態(tài)感知是由飛球來承擔(dān)的，飛球轉(zhuǎn)動時離心力所形成的向上的分力，克服了重力。重力與離心力博弈的結(jié)果形成了自動決策，實時反映在飛球的高低變化上，通過連桿機構(gòu)實現(xiàn)了對閥門的實時調(diào)節(jié)（即刻執(zhí)行）。這樣的自動化調(diào)節(jié)機構(gòu)完全替代了過去由人來做的調(diào)節(jié)工作，遂人愿，全自動。
　　
　　案例不同，原理相通——自動識別工人的手是否在沖床下方的自動檢測設(shè)備，讓機器軋手成為了歷史，而其工作原理，不過是一個紅外成像傳感器；酒店或倉庫的防火自動噴淋裝置，其工作原理是一個盛有酒精的細玻璃管，感知到高溫可以自動炸裂；飛機上的自動除冰裝置，是通過激光掃描翼面來檢測結(jié)冰情況，并自動啟動加熱裝置來除冰。從過去到現(xiàn)在，類似的例子數(shù)不勝數(shù)。