机床产品分布式协同约束模型研究

研究了机床产品协同开发中约束的种类和特点以及约束模型的建立方法,描述了约束网络的一致性、有效性、完备性和全面性等特性,并列举了一个具体的约束网络实例。建立了协同产品开发中的动态约束模型,将约束分为耦合约束和独立约束两种类型,通过设定耦合约束的变量的取值范围,将耦合约束转换为独立约束,并综合利用约束传播算法和区间求解算法对该约束模型进行求解。最后给出了协同产品开发中约束模型的网络实现流程并开发了相应的原型系统,为冲突的检测方法提供了量化手段,可以提前发现潜在的冲突。     

二元约束满足问题求解的结点开销模型

提出了在二元约束满足问题中以搜索结点个数为衡量标准的求解开销模型,该模型被应用于随机二元约束满足问题的求解开销相变分析中,并且比较了模型所导出的理论开销和实际中的搜索结点个数、约束检查次数、求解时间3种衡量标准的开销之间的相似性.在模型的基础上，探讨了求解启发式减少求解开销的作用，给出了一个新的变量选择启发式.     

一种利用有向图优化约束求解的方法

为克服约束求解的效率问题及可靠性问题，本文提出了一种基于图结构的约束求解方法，它利用图瓣形式来表示几何元素之间的约束关系，使得几何元素的求解从整体下降 至局部，将一个方程组的求解问题论为几个小方程组的求解，大大降低了计算复杂度，进而提高了求解的可靠性。     

一种动态分布式约束优化问题协同求解算法

多Agent协作过程中的许多问题都可在分布式约束优化问题(DCOP)框架下建模,但多局限于规划问题,且一般需Agent具有完全、准确收益函数.针对DCOP局限性,定义动态分布式约束优化问题(DDCOP),分析求解它的两个关键操作:Exploration和Exploitation,提出基于混沌蚂蚁的DDCOP协同求解算法(CA-DDCOP).该算法借鉴单只蚂蚁的混沌行为和蚁群的自组织行为,实现Exploration和Exploitation,根据玻尔兹曼分布,建立平衡Exploration和Exploitation的协同方法.通过多射频多信道无线AdHoc网络的信道分配验证该算法的有效性.     

数值与符号的耦合约束求解模型

采用约束关系依赖图(CRDG)表达耦合约束之间的依赖关系,从而建立数值与符号耦合约束模型.提出耦合约束的求解算法:对CRDG进行最小独立子图分解,对存在耦合约束的子图用"孪生变量法"进行一阶解耦,对没有耦合约束的子图用传统方法进行独立求解,求解之后再对孪生变量进行等效性验算.该耦合约束模型及其求解算法拓展了传统约束理论,实现了教学求解和推理求解有机地结合.     

面向集成变量化设计的三维几何约束求解方法

针对集成变量化设计中三维几何约束和装配几何约束的混合建模与求解问题,提出改进的有向图方法.该方法采用几何约束的基本约束表达和几何实体的抽象对偶实体表达,引入定向弧表达实体之间的内在依赖关系建立混合几何约束有向图模型;结合约束有向图的优化处理,实现了几何约束系统的细粒度分解和高效并行求解.最后用实例验证了文中方法的正确性和有效性.     

三维装配约束求解的解析方法

以往的三维约束求解都是沿用二维约束求解中的数值迭代算法。该文归纳了装配建模中常用的三条假设,并在此基础上提出了三维约束求解的解析方法,与数值解法相比,该方法不仅有清晰的几何意义,而且能大大提高求解效率。     

一种约束求解的两级规划方法

提出了一个基于图构造的几何约束求解方法。基于自由度分析的理论,把整个约束图分解为多个约束子图,各个约束子图之间的共享结点形成一个全局的共享结点集,当共享结点集中的结点确定下来时,相关的约束子图中的结点也相应被确定下来。通过这样的全局到局部的两级求解规划的构造,缩小了约束问题的规模,提高了求解效率。     

约束问题求解

约束问题的求解涉及到人工智能、运筹学、计算机科学等领域. 它的应用范围也极为广泛,包括计算机科学、控制科学、生物学等方面. 本文对其发展历史、所要求解的问题以及它的基本方法等问题进行了综述.     

一种基于最小冲突集的约束冲突消解方法

为了在协同设计中建立以人为核心的冲突消解方法,使设计者在约束冲突发生时,对约束信息之间的制约关系有较清晰的把握,合理地消解冲突,提取最小冲突集是有效的方法。该文在分析最小冲突集特征和交边算法的基础上,给出了提取最小冲突集的方法,并结合一个算例说明最小冲突集在设计者参与下对识别、消解冲突的有效性。     

协同工作中冲突消解机制的研究

协同工作就是利用网络技术众多设计者共同合作完成任务,及时更新信息,保证网络信息的一致性与快速响应性。但是在协同工作过程设计成员自身条件差异,不可避免在协同设计中会产生冲突,所以准确及时对冲突检测与消解是协同工作的关键。因此提出一种新的集成化冲突消解模型,给出模型算法,利用模式匹配技术在这个模型中进行冲突检测与消解,采用克莫普匹配法进行冲突消解。通过实验证明,集成化模型和模式匹配技术很有效,对冲突检测准确,对冲突消解效率高,尤其处理大批量冲突时速度很快。效果非常显著,算法复杂度也很低。     

一种量词约束满足问题的混合易解子类

量词约束满足问题是人工智能和自动推理领域的一个重要问题.寻找多项式时间易解子类,是研究此类问题计算复杂性的关键.通过分析二元量词约束满足问题中的约束关系特征,以及量词前缀中的全称量词排列的顺序,提出了针对全称量词变量子结构的易解性质的分析方法.通过该方法,扩展了已知的基于Broken-Triangle Property的多项式时间易解子类,提出了一个更一般化的量词约束满足问题的混合易解子类.讨论了易解子类在问题结构分析中的一个应用,即通过易解子类确定量词约束满足问题的隐蔽变量集合,并通过实验分析不同易解子类所确定的集合大小.实验改造了基于回溯算法的求解器,在回溯过程中加入了易解子类的识别算法,并采用随机约束满足问题的生成模型作为测试基准.通过对比实验,验证了提出的多项式时间易解子类可以识别出更小的隐蔽变量集合,因此,新提出的易解子类在确定隐蔽变量集合方面更具优势.最后阐述了其他已有的混合易解子类也可以通过类似方法进行扩展,从而得到更多的一般化的理论结果.     

面向协同虚拟维修的并发操作控制方法

在装备维修活动中,许多维修作业必须在多人协同下才能够完成．在此类虚拟维修情况下,同一对象可能同时被多名用户执行相同的操作,称之为并发操作．为高效处理并发操作带来的冲突问题,在分析以往多种并发控制方法的基础上,综合运用多种并发控制机制,提出一套有效的冲突解决方案,缩短冲突消解时间．最后,以实例的实际应用验证了方案的可行性与有效性．     

基于分布式约束网络的协同设计研究

针对并行工程环境下的设计过程，提出基于分布式约束购物协同设计方法，该方法利用Agent分布式地表达设计中的各种约束关系，，通过Agent之间的动态协作实现约束网络的一致性维护，实时监测和协商消解设计冲突，使得设计约束得以分布，并发地满足，从而使得并行工程环境下的协同设计过程得到很好地支持。     

基于动态约束网络的约束优化分解

约束网络通过对较大规模的任务和问题的分解,传递了并行工程产品开发过程中的各多功能小组之间必然存在的相互制约、相互依赖的关系。在任务和问题简单分解的过程中,由于所得到的子问题之间通常是不能完全独立的,因而只能在有限程度上降低难度、简化问题。在分析了约束求解的研究现状和不足的基础上,提出了一种基于动态约束的约束优化分解方法,使得各个子任务、子问题间的关系得到进一步的分解,从而在满足原要求的基础上,得到优化的结果。     

协同设计中多主体冲突问题的研究

从设计流程和体系结构的角度，对多主体冲突的产生、预防、检测与解决机制进行了系统的研究，提出了一个解决冲突问题的三层结构模型和各层相应的冲突解决策略，从而在控制级及领域级都对冲突进行了有效的避免和控制，该模型及方法在摩托车协同概念设计系统中得到了实现，为智能设计和协同设计奠定了基础。     

一种并行工程约束分解方法

在并行工程产品开发过程中,往往按照问题的结构特点将较大规模的问题分解成一些子问题,并希望通过求解子问题来获得原问题的解。实际中,分解得到的子问题之间往往不是完全独立的,一般的简单分解方法只能有限地降低求解难度和简化问题规模。如何进一步分解各个子问题间的关系,使各个子问题的设计结果不但满足原问题的总体要求而且还能由此获得优化的总体设计结果是一个重要问题。该文给出了分解的意义,提出了基于约束的优化分解方法。     

一种欠约束草图求解方法的研究

基于约束的参数化描述及求解是计算机辅助设计研究的一个热点，欠约束图的求解是参数化设计的基本问题，为了提高欠约束草图求解的参数化设计效率，提出了一种基于隐式约束优先级的欠约束草图求解方法，并首先给出了欠约束图求解的一般方法以及欠约束图的基本特征，提出了利用隐式约束去匹配缺少的显式约束；然后将隐式约束按照一定的规则分成不同的优先级，再利用优先级高的隐式约束去匹配变动约束图中的欠约束，直到完成约束图的有向化；最后，探讨了无尺寸约束图有向化过程中的基本特点，并给出了无尺寸约束图的求解算法和应用实例。实例应用结果表明，效果较好。