时间:2023-01-24 16:22:54
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随着传统包装的狭隘性及其缺陷,使得包装迅速结合智能化技术开始登上包装历史的舞台。由于人们对生活需求的提高和不同年龄层次的限制性等因素,对包装的功能要求越来越高了。就药品包装而言,我们需要做到延长其保质期,食用过程中打开包装造成的氧化等质量上的管控。另外,还需要防止在日常生活中买到假药,严加对药品包装的防伪监控。防止假药,劣质药品进入我们的生活中。我们还需要针对特定的人群做特定的分析和定位。在药品包装中智能化包装尤其适用于老年人,老年人视力模糊,记忆力低下,分辨能力变弱等生理原因导致老年人在用药的时候会出现一系列的不便和问题。由以上等问题我们可以试图针对性的设计一款适用于大众的智能化药品包装,解决人们以后用药的难题。
2.1质量管控
因为传统药品包装所不能提供质量管控,因此,可以利用原有的塑料材质再进行加工和修改以起到监管质量的作用。
2.1.1防伪
药物生产行业是一个利润暴力的行业,很多不法奸商会用假冒伪劣的药材滥竽充数,由于生产水平和科技发展力水平的不够或因成本太高等原因,导致无法识别药品的真伪。容易买到假药,劣质药。在智能化普及的今天,RFID技术的发展已经相对成熟,能够处理对药品质量监控的问题,能够准确的区分药物的真伪。通过扫描以及电脑识别的功能,不断的更新RFID的识别水平。在生产药品包装的时候,赋予每一个包装编号和独特的识别标记,然后录入电脑。当运输到各个卖场的时候,超市通过电脑识别机器,扫描RFID芯片,准确的分辨真伪。智能化包装中的只能标签能够加强条形码的功能,记录药品的生产时间、生产厂家、生产规格等等,其目的为了让每一个顾客放心的买药。
2.1.2防变
药物如果不经过好的保护和隔离,它与某些大气中的分子接触是会发生质变的,这会导致人们在用药的过程中吃到变质的药,因而不能起到药效或者甚至起到副作用。如果,我们能添加一种制剂到药品包装盒本身,并通过包装盒发挥作用延长药品的保质期,这样将会起到两全其美的办法。有一种高阻隔性的材料。这种包装材料不仅价格和成本较低,还具有环保性和可回收性。它能够很好的阻隔气体、水汽、空气、光线、气味等进入包装中,并且能够很好的保证药品的有效性,从根本上杜绝药品盒空气接触,防止药品变质。防变的方法有很多种,并且可以进行更多的研发,如果能将这一技术与药品包装盒完美结合,将会给患者带来更好的福音。
2.2便捷实用
2.2.1提醒功能提醒功能主要针对的人群为老年人群体,和生活忙碌忘记按时吃药时间的工作群体。老年人群体因为年事已高,记忆力衰退快,视力模糊等等原因会给用药带来一定的麻烦和不便利。可能因为老花而用错药,也可能因为记忆力原因多用或者少用药或者错过用药时间。小小的细节都有可能带来很大的隐患。同样的,我们除了在药品包装盒上设置质量管控的同时再增添智能语音提醒功能。通过RFID数据库,老年人的儿女们可以进行电脑远程操控,也可以通过WiFi无线传输功能,给老年人设定正确的用量并正确的分类。医院方也可以随时查阅患者的用药状况等。通过这样的设置,并定好服药的时间,时间一到包装盒本身就能自动发出声音提醒老年人该吃药了。
2.2.2操作简易
通过对药品包装的智能化设计,给患者带来了诸多的便利。它自动的分解了人在用药的过程所遇到的问题和逐一解决。从买药-分类-提醒-拿药-食用,智能化包装都应该解决每一步所遇到的难题和不便。市面上已有的智能化药品包装显有对液态的进行设置,一般都是对颗粒状的做了独特的设计,而很少考虑到液态。在生活中,我们常常会遇到一个问题就是用药说明会提醒患者喝多少毫升,而我们却无法精确到那个量,在没有毫升杯的情况下很难去估摸这个剂量。好比平常我们泡咖啡、牛奶、果汁等的时候,说明书会提醒多少粉末配多少毫升的水,往往泡出来的东西不是浓了就是淡了。如果我们能够在智能化包装里增加这样一个设计,就能解决以上的这些问题了。
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网络智能扫描技术
在网络安全管理中,智能扫描就是能够通过预先定义的规则对所有系统信息进行扫面和判定,从而诊断出系统中存在的危险因素和漏洞信息。旧的扫描工具遇到特定的端口找特定的服务,这样可能导致有人将某个服务安装在一个自己任意指定的端口使扫描不彻底。所以扫描工具应具备任意端口任意服务的功能。目前,一些成熟的扫描系统能够将网络中的单个主机的扫描结果整理成报表,并对相应的脆弱性采取一些措施,但是对整个网络系统的安全状况缺乏一个评估,对网络没有一个系统的解决方案,先进的扫描系统不仅能够扫描出脆弱性,而且可以智能化地帮助网络安管理员评估网络的安全状况,给出安全建议,使之能够成为一个安全评估专家系统。此外,智能化的网络扫描技术能够与系统的入侵检测、防火墙以及风险管控技术结合起来,从而形成一体化的安全扫面危险体系,达到进一步提升系统安全性的效果。
3网络安全智能评估技术
传统网络安全评估中需要针对系统进行详细分析与测试,该工作对于网络安全管理员的技术要求较高,并且要求安全管理员的工作强度较大。因此,采用智能化的评估技术就能够降低网络安全管理员的工作流程,其中,智能评估技术就是构建网络自动化分析测试机制,能够针对网络安全进行威胁和安全判断,并能够协助安全管理员提出系统防御措施。网络安全智能评估机制就是按照系统安全脆弱性集合,对系统进行全面测试,并对测试结果进行分析,从而对整个网络系统的安全状况作出总体评价,并预测可能发生的入侵,最后对网络系统存在的脆弱性提出修补建议。网络安全评估系统能够在网络黑客进行入侵或攻击前,帮助安全管理员及早发现网络系统存在的脆弱性,排除安全隐患。
4网络态势智能预测技术
网络态势预测能够在日常网络运行过程中发现网络运行状态,并根据网络运行装填制定进行评估未来网络发展。如果系统在受到不安全因素入侵,在网络运行状态分析中就能够发现网络运行出现波动,从而在系统报警,让系统安全管理员察觉系统出现危险。智能化的网络态势预测技术就是在网络安全态势评估中融入自主决策系统,能够在分析系统运行情况后进行自动反馈,在最短时间内作出响应控制系统安全。网络态势智能化技术能够设定相应预警机制,并且根据系统具体构成设定安全阀值,并在超出安全阀值的情况下采取相应控制措施。此外,网络态势智能预测技术能够实现动态重构、自主决策和自主感知,为整个系统安全管理提供信息数据支持,在网络安全的整体层面达到智能化管理。
5网络优化智能技术分析
网络安全优化是针对网络的内部环境制定优化措施,能够实现网络的整理和整顿,从而保证网络内部环境的安全性。网络优化智能技术就是在系统中能够通过信息采集,利用信息跟踪手段确定网络内部安全状态,根据内部运行状态自动判定网络内部问题,并且能够自动的进行内部配置和优化,促使网络内部安全问题得到解决,保持网络运行效率的最大化。同时,网络优化智能化技术能够构建出专家系统,在整个网络中进行整体规划,对系统功能进行局部优化,将智能决策、优化知识管理和自动反馈等技术融入到网络内部优化中,从而为提供内部工作提供支持。此外,网络优化智能技术能够保证系统运行的稳定性,对于网络系统的安全性有着重要保证,智能化优化措施可以结合系统外部防护形成多维网络管理体制,从而有效地控制网络系统安全。
2智能化技术运用的优势
2.1不再需要建立控制模型在自动化的过程中运用传统的方法来进行相关控制时,经常会出现因为动态方程过于复杂而无法被控制的现象,因此也就无法对其实现最精确的掌握,其直接结果将是对模型的设计就会衍生出很多无法被估量和测算的因素。智能化技术的运用则直接跳过了对模型的设计工作。因此,上面提到的一些困难也就被从根本上解决了。这样的结果就是从根本上提高了自动化控制的精密程度。
2.2有利于对系统整体进行控制智能化技术还有另外一个比较直观的优势,它能够通过响应时间和下降时间来实现对系统的控制和调节。这不仅很好的保证了自动化控制的工作能够顺利开展,而且还进一步的提高了工作效率。从这里我们也能够看出,相比于传统的控制方式,智能化技术能够更好的运用于电力自动化控制。除此之外,智能化技术还有一个优势,在对具体设备进行控制时,它只需要对相关数据进行分析就能够实现自我调节,不需要有专业的人员来进行操作。从另一方面来说,它也实现了电力自动化控制工作中的无人控制目标;这也可以说是具有里程碑意义的。
2.3具有很强的一致性一致性主要是体现在,对于不同数据的处理上。通过对智能化技术的运用,即便是输入的数据陌生且难度大,我们同样能够得到一个很高的估计,进而充分实现自动化控制的相关要求。
3智能化技术在电力自动化控制中的具体应用
经过大量对于智能化技术的实验研究,智能化技术在电力自动化控制中的应用主要有智能控制、故障诊断以及优化设计三个方面。
3.1智能控制智能技术运用于电力自动化控制工作中,能够比较好的实现操作无人化、远程化以及高效自主,这都是智能化技术出现之前,几个可望而不可及的目标。反过来我们也能够看到,智能化技术成功的与电力自动化控制相切合,也客观的表现出了智能化技术自身所具备的优越性,这也为该技术在其他领域的运用打下了一个坚实的基础。
3.2故障诊断在电力自动化控制乃至整个系统的运行过程中,出现设备上的故障,这些都是无法避免的;科学的来看,任何设备上的故障它都有一定的预见性和关联性,也就是说,在故障发生前一定会出现或多或少的征兆。传统的故障诊断方法很难做到面面俱到,相反,智能化技术就具备对其进行全面、准确、科学细致诊断的能力。例如,变压器在设备中的作用是举足轻重的。因此,相关的监测工作人员往往给予更多的关注和检测。但是这样也不能保证,在变压器环节百分之百不出现任何故障。为了将故障造成的相关损失降至最低,采用智能化技术也就是必然的结果了。智能化技术在对变压器的故障检测最主要是通过其自身对于变压器中渗漏油的分解砌体进行分析,进而确定出变压器发生故障的位置,然后对相关部位进行检修。这样就能够最大限度的提高变压器故障诊断和后期检修的速度,也最大限度的避免了故障对于设备造成更大的损害。而这些都是传统手段所不具备的。
3.3优化设计电力自动化控制中,出现对相关设备的设计工作是常有的工作之一;这项工作具有相当强的专业性,因此工作量非常大而且繁琐,它对于工作人员不仅有很高的专业知识上的要求,还对于工作经验也有一定的要求。传统的设计方式是通过实验和经验结合手工制作而成,不仅难度大耗时长,而且在后期的修改工作上也会出现很多不必要的麻烦。智能化技术CAD以及相关计算机软件的出现,不仅减少了设计时间,而且最大限度的保证了设计的准确性。其中,遗传算法就是在这个过程中使用的相对较多的先进方式之一。