人工智慧優化為機械工程師帶來多項好處,包括更快速和準確的設計與模擬、提高效率、通過流程自動化降低開發成本,以及增強預測性維護和質量控制。
人工智慧在機械工程中的應用
「當人們想到機械工程時,他們會想到基本的機械工具,如錘子和汽車、機器人、起重機等硬件,但機械工程的範疇非常廣闊,」麻省理工學院機械工程副教授兼海洋應用多赫蒂主講人Faez Ahmed說。「在機械工程中,機器學習、人工智慧和優化正在發揮重大作用。」
創意設計課程啟發
在Ahmed的課程2.155/156 (AI與機器學習在工程設計中的應用)中,學生運用人工智慧和機器學習的工具和技術來進行機械工程設計,專注於新產品的創造,以及解決工程設計挑戰。
「機械工程師有很多理由去思考機器學習和AI,以加速設計過程,」該課程的助教兼Ahmed設計計算與數字工程實驗室(DeCoDE)的博士候選人Lyle Regenwetter解釋道,該實驗室的研究專注於開發新的機器學習和優化方法,研究複雜的工程設計問題。
熱門課程吸引校內外學生
該課程自2021年首次開設以來,迅速成為機械工程系最受歡迎的非核心課程之一,吸引了來自包括機械、土木與環境工程、航天與航天工程、MIT Sloan管理學院及核能與計算機科學等學院的學生,以及來自哈佛大學和其他學校的跨校註冊學生。
現實應用和友好競賽
該課程對本科與研究生開放,專注於在現實機械設計問題中實施先進的機器學習和優化策略。從設計自行車架到城市規劃,學生參加與物理系統相關的AI比賽,並在充滿友好競爭的班級環境中挑戰優化問題。
學生接受挑戰問題和起始代碼,正如機械工程研究生Ilan Moyer所解釋的:「我們的任務是如何做得更好?」即時排行榜鼓勵學生不斷改進他們的方法。
系統設計與管理研究生Em Lauber表示,這個過程提供了探索學生所學應用的空間,也實踐了「如何寫碼」的技能。
課程激發創新研究
課程內容包括對研究論文的討論,學生還參與針對特定工程問題的機器學習實踐,包括機器人學、航空器、結構和超材料。在期末專案中,學生團隊合作,選擇複雜問題進行AI技術設計。
Ahmed表示:「看到課堂上的多樣化和高品質的專案成果令人愉快。這門課的學生專案經常導致研究發表,甚至獲得獎項。」他舉例說,最近的一篇論文「GenCAD-Self-Repairing」榮獲了美國機械工程師學會系統工程、信息與知識管理2025最佳論文獎。
豐富的學習體驗
「這次的期末專案最棒的部分在於它給每個學生機會將班上的學習應用到他們非常感興趣的領域,」機械工程研究生Malia Smith說。她的專案選擇了「標記器運動捕捉數據」來預測跑步者的地面力量,這個項目「比預期工作得更好」,讓她感到「非常滿足」。
Lauber則利用「貓樹」設計框架,通過不同的杆、平台和坡道模塊為個別貓家庭創造定製解決方案,而Moyer則開發出設計新型3D列印機架構的軟體。
「當你在流行文化中看到機器學習時,它顯得非常抽象,讓人覺得背後有很複雜的東西在運作,」Moyer說。「這門課揭開了幕後的神秘。」 (相關報導: 美國迎來「健保近15年最大漲幅」!保險巨頭稱「川普關稅惹的禍」,數千萬人恐面臨雙重打擊 | 更多文章 )
參考資料
資料來源:麻省理工學院 (MIT)






















































