人工智能技术在轧钢中的应用

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1、人工智能技术在轧钢中的应用摘要：人工智能是计算科学的一个重耍分支，与能源技术、材料科学、空间技术等并称为当今世界的尖端科技。人工智能在诞生半个多世纪的时间里经历了产生、发展、高潮、低谷、复苏等多次反复变换，已逐渐形成了貝有本身特色的理论和技术体系。它使计算机能够在需要知识、感知、推理、学习、理解及其它类似有认知和思维能力的任务中代替人类的部分脑力劳动。人工智能的研究领域极其广泛，涉及到数学、物理学、医学、经济学、法律、哲学、控制论、信息论、计算机科学、数理逻辑学、神经学、生理和心理学、思维科学以及语言学等学科,是一门由多门类学科互相交

2、叉与渗透而产生的综合性边缘学科，推理、学习和联想是实现人工智能的三大重要因素。关键词：人工智能，高端科技，领域广泛，重要因素，伴随人类社会跨入21世纪的步，让算机科学和信息技术等的发展必将推动人工智能技术的又一次飞跃。当而人智能正处在一个快速复苏的发展时期，正吸引着基础研究和工程技术领域无数技人员的目光。人工智能的概述人工智能(ArtificialIntelligence)英文缩写为AIO它是研究、开发用于模拟、延伸和扩展人的智能的理论、方法、技术及应用系统的一门新的技术科学。人工智能是计算机科学的一个分支，它企图了解智能的实质，并生

3、产出一种新的能以人类智能相似的方式作岀反应的智能机器，该领威的研究包描机器人、言识别、图像识别、自然语言处理和专家系统等人工智能大致可包括问题的解决和规划、专家系统、自然语言处理、机器人学、可视化技术、机器学习、遗传算法以及神经网络等类别和技术。人工智能在轧制中的应用在过去的几十年屮，钢铁工业一直而临着扩大生产能力、捉高生产率、降低成本和开发价值更高的新产品的挑战。进入90年代后，用户对钢铁产品的质量和品种规格的要求越来越严格。控制和系统技术是解决这些问题的重要手段之一。钢铁工业从60年代开始将计算机应用在信息采集和集中处理方面。到了

4、70〜80年代，计算机被用于高炉、转炉、连铸机、加热炉、轧钢等的过程控制。为了提高控制的水平和实现完全的自动化，90年代又开始引入以专家系统、神经网络等为代表的人工智能技术(AI)o日本的钢铁工业早在1988年就己经开发出75种AI应用系统。英国、奥地利、芬兰、瑞典、澳大利亚、韩国、美国、加拿大等几乎所有主要产钢国都已经采用或者正在研制各种AI系统。近年来随着社会发展与科学技术的进步，用户对钢铁产品质量、品种、性能的耍求越来越高，钢材质量指标已经达到相当高的程度，例如在内部组织结构方而，已实现了对微米、亚微米级的组织进行控制，试验室中

5、普通钢的晶粒尺寸已经可以控制在1um左右，工业规模生产屮已经获得了晶粒尺寸在3~4um左右的细晶结构钢；另外，冇些专门用途的钢材还有深冲、超深冲、可焊接性、耐磨、耐腐蚀等使用性能方面的严格要求，这就为轧制过程的控制进一步增加了难度。同时,在钢铁行业内部存在着激烈的竞争，全世界范围内生产能力严重过剩，给企业生存带来极大的压力，迫使企业提高生产技术水平，改善经营管理现代金属轧制过程特别是连轧过程的控制非常复杂，它涉及到压力、速度、流量、温度等大量物理参数，以及弹性变形、塑性变形、热——力耦合等复杂过程、工件内部组织结构与性能的变化等多方面

6、的问题。从控制的角度来看，金属轧制过程具有典型的多变量、非线性、强耦合特征。冋顾轧制理论的发展历程，如果说20世纪30年代卡尔曼理论及其后继的工程法(SlabMethod)为轧制理论的发展树立了第一个里程碑，60年代变分法、上下界法等一系列基于能量原理的近代解法标志着第二个里程碑，70〜80年代以有限元(FEM)为代表的现代数值模拟解析方法确立了笫三个里程碑的话，那么90年代人工智能在轧制领域中的广泛应用可以说为轧制理论与技术的发展树立了第四个里程碑。人工智能与传统方法不同，它避开了过去那种对轧制过程深层规律的无止境的探求，转而模拟人

7、脑來处理那些实实在在发生了的事情。它不是从基本原理出发，而是以事实和数据作根据，来实现对过程的优化控制。人工智能在轧制领域屮的应用其意义是深远的。从某种意义上说，它引起了人们对轧制过程本质认识方法的一次革命。围绕人工智能在轧制屮的应用，在世界范围内一轮新的竞争已经开始口前，人工智能技术在轧制过程已经得到成功的应用，从生产计划的编排、坯料的管理、加热屮的优化燃烧控制、轧制中的设定计算及厚度和板形控制以及成品库的管理等都冇人工智能方法成功应用的例了。人工智能技术已经成为现代化轧机高精度控制的一个非常有效的工具。神经网络玉轧制中的应用随着社

8、会不断的进步和科学技术突飞猛进的发展，人们对钢铁产品的质量要求越來越严格，我国钢铁产品的标准也逐渐向国际先进标准看齐。为了提高产品质量、降低成木，使我国的冶金企业的生产水平尽早达到国际先进水平，满足国际国内钢铁市场激烈竞