基于民族图案基元可拓语义的产品设计方法

针对在面向民族图案的产品设计过程中,设计者容易忽略民族图案所隐含的复杂语义,导致所设计的产品脱离图案原本蕴含的文化内涵的问题,提出基于民族图案基元可拓语义的产品设计方法.利用可拓理论对民族图案基元的语义进行提取、量化分析、图形解析,以优化产品设计过程中民族图案的运用.以侗族织锦为例,首先,由当地文化持有者和设计人员共同对侗族织锦图案基元及其语义进行提取和选择;然后,对图案基元的语义进行分析,得出最大可拓设计区间的特征词汇,再对特征词汇进行图解,并分析出最大可拓设计区间的图解;最后,对最大可拓设计区间的图解进行分析,并以此指导设计实践.邀请设计师和当地文化持有者共同对设计方案的文化表现性、创新性及美观度进行优度评估,遴选优度较高的设计方案,设计制作出具体的产品,提升在产品设计过程中对民族图案运用的准确度与优度.     

基于非遗和可拓语义的服务产品设计

摘 要：针对运用非物质文化遗产(简称“非遗”)进行产品创新设计过程中,对非遗源文化隐 性知识表征与转换方法有效性不足的问题,提出一种基于非遗与可拓语义的产品创意设计方 法。通过分析源文化,提取其中代表性的文化元素和文化特征,建立其可拓语义表征模型,从 而得到文化特征与非遗的量化关系;计算文化特征的可拓设计空间,并运用图解思维将其转化 为图解语义,通过可拓变换得到特定非遗元素的核心图解语义集,并构建其可拓图形元素库, 为设计实践提供基础素材。以电动车充电服务设施的造型设计为例,验证该方法的可行性与合 理性,结果显示运用可拓语义分析可以有效地提高非遗元素的提取和利用,为非遗创意产品造 型设计提供设计方法支持。     

面向产品设计的民族图案语义量化模型构建与应用EI北大核心CSCD

为了提高传统民族图案知识与现代设计的一致性,解决现有设计中传统知识关联度低、知识利用效率低的问题,提出一种面向产品设计的民族图案语义量化模型构建方法.该方法以苗族蜡染图案作为研究对象,将图案语义划分为6个维度,综合专家知识对图案语义解析并编码,构建语义量化模型并制定二阶段建模过程.第1阶段,利用解析降维后的图案语义编码数据对图案进行聚类重组,构建图案语义簇,表征各语义簇代表性语义元素;第2阶段,计算各维度语义相关性,挖掘各语义簇各维度语义元素关联度.将用户需求与量化模型进行匹配,根据匹配结果指导设计实践,形成设计方案,并对设计方案的语义相关度和视觉美观度进行评分,选取评分较高的设计方案,制作民族产品实例.实例结果表明,该方法作为析出知识指导设计实践,可以提升民族图案语义与用户需求以及现代民族产品设计的契合度.     

故障诊断专家系统的可拓知识表示和匹配研究

知识表示和匹配是设计专家系统的核心问题;首先通过引入基元理论,实现了产生式、语义网络、框架和案例的基元表示,建立了故障诊断专家系统的可拓知识表示模型,该模型包括激励基元、测量基元和结论基元3个部分;然后提出了先匹配激励基元再匹配测量基元的可拓知识匹配步骤,并构建了属性精确值和区间值混合的匹配度计算公式;最后以某型大气数据计算机的测试数据为例,与建立的可拓知识进行匹配,诊断结果与实际情况相符。     

基于基元模型的产品创意设计方法与表征研究

为打破传统 “设计直觉、灵感”生成过程“黑箱”,运用可拓学基元理论, 构建创意设计阶段基元模型,结合工业设计学科属性,提出“异特征”、“异量值”、“异规则”、 “关系同构”四个构思层面,明确分物元获取参照方法,以保证物元变换品质,得到基于基元 模型的产品创意设计方法及表征,有效提升产品创新品质。最后,以家用加湿器设计实例验 证了本方法的有效性、实用性和创新性。     

面向重用的产品设计过程知识建模与检索

针对传统的产品设计过程知识模型与知识检索方法在提高产品设计过程知识重用性上的不足,提出了多层次多粒度的知识模型以及基于语义的智能检索算法。首先通过分析产品设计过程知识重用的需求,将产品设计过程知识分为项目管理知识、领域知识、产品设计对象知识三类,并建立对应的多层次知识模型。然后在运用本体技术建立产品设计过程知识本体库的基础上,提出了一种基于语义的智能检索算法。最后给出了产品设计过程知识重用模型,并以柴油发动机方案设计为例,证明了该模型的有效性。     

基于可拓表征与神经网络的苗族图案设计

针对苗族图案的文化传承及设计应用问题,提出基于可拓表征和神经网络的民族图案创新设计方法,对苗族蜡染图案进行解构、映射和重构.首先对苗族蜡染图案进行可拓表征,运用发散树法构建设计生长阶段模型对苗族图案基元进行拓展分析.其次基于感性工学对苗族蜡染图案进行感性意象分析,提出一种面向图案构型、纹样语义和种类的图案解构方法,构建图案特征要素解构空间和情感意象认知空间.运用神经网络构建感性预测模型根据用户意象偏好推荐图案构型等设计要素,对设计思维进行收敛,并与线性回归预测模型进行对比验证其优势性.最后根据神经网络感性预测模型推荐的特征要素应用形状文法对苗族蜡染图案进行细化设计.以苗族蜡染图案为例,验证该方法的可行性,为其他民族图案的解构及创新设计提供参考.     

虚拟环境中装配设计语义的表达、传递与转化研究

研究了虚拟环境产品装配建模过程中装配语义的表达、装配语义与装配约束的转化技术,提出了采用语义－约束图对装配设计语义与约束进行维护。通过语义－约束图可以从语义层次和约束层次对产品装配模型进行编辑和维护。提出了采用模糊参量表达和处理产品装配设计中的模糊语义。基于模糊参量的语义表达不仅为设计信息输入提供了更大的自由度,而且扩展了计算机对模糊信息的处理能力,有利于产品设计意图的维护。通过产品装配信息从抽象到具体、从模糊到精确的转化,实现了虚拟装配设计系统对抽象、模糊设计信息的表达、传递与处理。     

实现中小企业产品设计重用的若干途径

产品设计知识重用日益受到国内外企业和学术界的关注。根据我国中小企业进行产品设计知识重用需求,讨论了适宜我国中小企业进行产品设计重用的若干途径和方法,主要包括:采用大规模定制、基于PDM等商品化软件、基于Web的零件库资源共享,以及基于CAD知识和工程语义的产品知识重用方法。该方法基于CAD知识和工程语义的双重网,解决一个面向低层次的产品结构的知识表达、查询和重用问题。     

几何效应的可拓知识表示研究

科学效应中蕴含庞大的科学知识,是面向功能矛盾问题求解的重要基础。为了建立科学效应的可拓知识库,实现面向功能问题的可拓智能设计,提出了一种以几何效应为例的面向实际应用的可拓知识表示方法,利用该方法对实际问题中几何效应的输入与输出关系所蕴含的可拓知识进行形式化表示。首先根据几何效应,建立基元模型;根据领域知识和可拓学中的相关规则,建立基元间的相关关系;根据主动变换、传导变换知识和基元的发散规则,对相关网中某基元实施主动变换;再根据可拓变换的蕴含系和传导变换规则,得到一系列的传导变换,进而建立可拓知识表达式,实现输入与输出的转换关系的表达;最后以双曲面搅拌器设计为例进一步拓展相应的可拓知识以解决领域问题。本研究可以使设计人员更加全面地理解几何效应实现的机理,以便更准确地选择应用几何效应解决实际问题,也为其他类型科学效应的可拓知识表示研究打下良好基础。     

面向创新设计的电器设计知识处理方法

本文混合采用规则、框架、过程、语义网络等方法表达电器产品设计中的领域知识;同时以创新设计为目的,提出了电器产品设计对象知识的“框架式”组织和管理模式,并把多种知识表示方法融入到设计对象知识的建模中。     

ISTAR — a tool for creative design of knowledge bases

This paper gives a comprehensive explanation of the Istar knowledge representation software tool. Not only does it describe the features and facilities found in Istar, but it discusses why they are as they are.
Istar is one of a new generation of knowledge representation tools, aimed at ill-structured domains of knowledge. While it can be used in traditional KBS projects, in which pieces of knowledge from a domain expert are assembled to form a working knowledge base, it is designed for situations in which there is a large element of creative design: knowledge refinement and generation resulting from the knowledge representation process.
The knowledge representation 'language' is purely graphical; the knowledge engineer 'draws' knowledge on an easel as a box and arrows diagram. Behind this diagram is the knowledge base itself, in the form of integrated inference nets, Bayesian nets and semantic nets. This paper discusses the reasons for these design choices and, briefly, some of the issues faced in development of Istar.     

基于本体的产品设计知识表示研究

针对目前的产品设计知识表示模型或是只局限于产品设计的某一阶段,或是局限于某一设计领域,对产品设计知识的概念存在着分类不清等不足,文中提出一种产品设计知识本体构建方法,并构建基于本体的产品设计知识表示模型。通过分析产品设计知识本体产生的知识概念、属性及知识概念间关系,形式化地定义和描述表示产品设计领域所包含的知识资源,提高企业产品设计知识共享和重用效率。以色选机设计知识表示为例,验证了所提出模型的有效性。     

A semantic data-driven knowledge base construction method to assist designers in design inspiration based on traditional motifs

Directing at the problem of inaccurate expression of tacit knowledge and low heuristic of retrieval results in the design inspiration drawing process of designers based on traditional motifs, a semantic data representation method of traditional motifs knowledge is put forward, and an effective knowledge base construction and knowledge retrieval method for traditional motifs are described. First, the connotation of traditional motifs is deeply explored based on the theory of symbol semantics, realizing the interpretation and transfer of the semantic features in traditional motifs. Second, shape grammar is adopted for fractal traditional motifs, the hierarchical structure of traditional motifs is built, and the parametric coding of semantic features of traditional motifs is completed, providing the semantic data representation method of traditional motifs knowledge. Third, based on the clustering algorithm, the construction method of the traditional motifs knowledge base is explained, and a traditional motifs knowledge retrieval method taking into account the user's perceptual preference is proposed. Finally, setting the traditional Chinese motifs as an example, with a tea set as the designed product, the construction process of a small traditional motif knowledge base is shown in detail, proving the feasibility of this paper’s theory. Compared with the traditional theory, the semantic data representation method of traditional pattern knowledge is greatly advantageous in semantic differences elimination and computational efficiency.     

Extended object model for product configuration design

This paper presents an extended object model for case-based reasoning (CBR) in product configuration design. In the extended object model, a few methods of knowledge expression are adopted, such as constraints, rules, objects, etc. On the basis of extended object model, case representation model for CBR is applied to product configuration design system. The product configuration knowledge can be represented by the extended object. The model can support all the processes of CBR in product configuration design, such as case representation, indexing, retrieving, and case revising. The presented model is an extension of the traditional object-oriented model by including the relationship class used to express the relation between the cases, constraints class used in the product configuration knowledge representation, index class used in case retrieving, and solution class used in case revising. Therefore, the product configuration knowledge used in the product configuration design can be represented by using this model. In the end, a metering pump product configuration design system is developed on the basis of the proposed product configuration model to support customized products.     

基于共享BERT和门控多任务学习的事件检测方法

事件检测任务的目标是从文本中自动获取结构化的事件信息。目前基于表示学习的神经事件检测方法能够有效利用潜在语义信息,但人工标注数据集的语义知识含量有限,制约了神经网络模型的认知广度。相对地,多任务表示学习框架,有助于模型同时学习不同任务场景中的语义知识,从而提升其认知广度。BERT预训练模型得益于大规模语言资源的充沛语义信息,具有高适应性(适应不同任务)的语义编码能力。因此,该文提出了一种基于BERT的多任务事件检测模型。该方法将BERT已经包含的语义知识作为基础,进一步提升多任务模型的表示、学习和语义感知能力。实验表明,该方法有效提高了事件检测的综合性能,其在ACE2005语料集上事件分类的F₁值达到了76.7%。此外,该文在实验部分对多任务模型的训练过程进行了详解,从可解释性的层面分析了多任务架构对事件检测过程的影响。     

A logical foundation for the semantic Web

World Wide Web (WWW) has been one of important channels from which people acquire information and services, but most web pages are only used by humans at pre-sent, and these pages cannot be processed and understood automatically by computers. The semantic Web is an essential reformation of Web. The main objective of the seman-tic Web is to enrich Web with semantics and make Web be understood by computers, in order to communicate and cooperate between people and computer. The key of the se-…     

知识表示学习方法研究综述

近年来,知识表示学习已经成为知识图谱领域研究的热点。为了及时掌握当前知识表示学习方法的研究现状,通过归纳与整理,将具有代表性的知识表示方法进行了介绍和归类,主要分为传统的知识表示模型、改进的知识表示模型、其他的知识表示模型。对每一种方法解决的问题、算法思想、应用场景、评价指标、优缺点进行了详细归纳与分析。通过研究发现,当前知识表示学习主要面临关系路径建模、准确率、复杂关系处理的挑战。针对这些挑战,展望了采用关系的语义组成来表示路径、采用实体对齐评测指标、在实体空间和关系空间建模,以及利用文本上下文信息以扩展KG的语义结构的解决方案。