PADS──一个基于几何推理的参数化设计系统

ＰＡＤＳ是一个基于几何推理的参数化设计系统。该系统采用一面向对象的数据模型统一表示几何元素与几何约束；基于一个普通算法实现几何推理，并且推理算法采用了一个更加适合于几何推理的推理策略；系统的参数变动处理通过局部的几何推理，将尺寸变动后的重新计算限制在局部范围；为减轻用户的输入负担，系统具备几种有效的输入与建模手段。     

PADS—一个基于几何揄的参数化设计系统

ＰＡＤＳ是一个基于几何推理的参数化设计系统，该系统采用一面向对象的数据模型统一表示几何元素与几何约束；基于一个普通算法实现几何推理，并且推理算法采用了一个更加适合地几何推理的策略；系统的参数变动处理通过局部的几何推理，将尺寸变动后的重新计算限制在局部范围；为减轻用户的输负担，系统具备几种有效的输入与建模手段。     

三维服装CAD中几何约束表达及其求解技术研究

从人体及服装的特点出发，提出三维服装几何元素的概念．采用样条曲线作为基本几何元素，归纳出服装的三种约束关系，即共点、对称和自对称关系；成为约束关系形成的基础．以三种约束关系为基础，建立了面向服装的几何约束图，有效地表达了三维服装几何元素及其相互关系；实现了一种基于约束图的约束求解方法。从而完成了构造服装及对服装的交互参数化修改，文中给出了应用实例，并将参数化方法向高层次图素如样条曲线、曲面作了推广，成功地应用于以样条曲线为几何元素的参数化服装CAD系统中，运行效果良好。     

基于活动约束系统的变量化设计

在变量化设计过程中设计对象可以看作是一个几何约束系统,这个系统由几何元素以及作用于几何元素之间的各种约束关系构成。一个复杂的设计对象所对应的几何约束系统往往包含大量几何元素和约束关系,如果不加区别地把所有的几何元素和约束关系纳入变量化求解的范围,则很难满足交互设计的需要。而另一方面几何约束系统又往往是稀疏系统：（1）作用于任一几何元素的约束很少;（2）与任一约束相关的几何元素很少。基于这一事实给出了一种预处理策略从原始几何约束系统中搜索得到一个规模较小的活动约束系统,变量化求解在活动约束系统上进行。该方法已在自行研制的参数化造型系统GEMS5．0中实现。     

一种适用于特征造型的参数化设计方法

本文提出了一种面向特征造型的参数化设计方法，该方法对三维几何约束在初始设计阶段采用高层表示，并基于面向特征造型的高层几何约束模型与约束传播实现尺寸驱动几何，从而能够有效地支持特征设计，初始设计。     

基于约束参数化的设计技术研究现状分析

系统分析了基于约束的参数化设计技术的研究现状。首先指出早期CAD系统初级参数化的主要缺陷；根据参数化设计方法在不同时期的主要特点，回顾了参数化设计的发展过程。参数化方法被划分为程序参数化、在线交互参数化和基于自组织方式的离线参数化。在在线交互参数化方法中，重点探讨了初等方法、变量几何法、人工智能法和构造过程法的原理和特点，并在人工智能法中介绍了基于知识的几何推量法、基于自由度分析的约束传播法和基于神经网络的自学习法；给出基于自组织方式离线参数化方法的主要步骤和特点。最后阐明了各种参数化方法存在的问题，以及该技术将来的发展方向。     

土石坝参数化设计中的关键技术研究

提出基于改进方法的系统整体流程的参数化设计模式,以土石坝参数化设计为例,应用参数化设计软件GC为开发平台,实现完整参数化设计系统的开发流程。首先利用几何因果推理技术确定土石坝坝体模块几何元素的构建序列;然后使用约束驱动技术实现土石坝坝体模块参数的动态修改;最后使用特征模型技术实现用户自定义的土石坝坝体模块特征库的构建和模型装配。实验结果表明综合运用这三种技术能有效解决各个技术中的局限性,提高参数化设计的效率。     

一种基于辅助元素的交互式参数化绘图工具

本文介绍了一种新的交互式参数化绘图工具ＯＰＤＴ（Ｏｂｊｅｃｔ－ｏｒｉｅｎｔｅｄ Ｐａｒａｍｅｔｒｉｃａｌ Ｄｒａｆｔｉｎｇ Ｔｏｏｌ）．ＯＰＤＴ通过定义基本几何元素之间的约束关系－－辅助元素来实现交互式参数化绘图。ＯＰＤＴ具有以下特点：使用ＯＰＤＴ建立的参数化模型与设计人员的意图高度一致；绘图过程符合设计人员打样习惯，绘图效率高；尺寸驱动修改图形的算法执行速度快；多个视图保持一致性。此外，ＯＰＤＴ     

基于约束的几何设计系统原理及实现

本文提出了一种基于约束的几何设计系统的基本原理和方法。通过对几何约束系统的最大分解，使整个系统的求解可以通过一系列子系统的求解实现。实践表明，该方法大大缩小了问题求解的规模，提高了求解精度和速度，为参数化设计提供了强有力的手段。     

基于整数规划的几何因果定性推理建模和求解

因果定性推理是一种通过分析，描述物理系统行为和关系的约束，找出系统内部各个成分之间的因果结构的推理方法，本文提出了一种基于整数 几何因果定性分析模型和算法，该方法在产品设计中有广泛的应用，利用这个模型和算法可以较好地解决参数化设计中的几何推理问题，还可以用作概念设计的工具，用于完成复杂系统设计任务的划分以及定序、设计变量之间相互依赖关系分析等工作，算法具有约束处理能力强、应用范围广、求解效率和稳定     

附有条件的最短路径算法

分析目前最短路径算法特点和存在问题,并讨论附有条件的最短路径问题.以邻接矩阵为数据存储结构,在迪杰斯特拉(Dijkstra)最短路径算法的基础上,提出了附有条件的最短路径算法.最后,通过实例进行算法测试和比较.算法测试表明:附有条件的最短路径算法是完全可行和有效的.     

奥运赛程编排约束的语义表示法

奥运赛程编排结果应符合奥运竞赛规程惯例,各单项比赛的编排规则,以及各种编排要求,最大限度满足各种编排约束条件。奥运赛程编排约束具有数量多、种类多、可动态改变的特点。结合关系数据库,利用约束模板和约束项提出的约束语义表示法具有灵活、易于扩充的优点,在实现编排约束的表示、解析、交互、存储功能的同时,解决了编排约束的人机交互和动态变化问题。     

A new Algorithm for the Solution of under Constraint Graph in Sketch Drawing

A new algorithm for the solution of under constraint graph in sketch drawing is put forward. The directed process of constraint graph is completed by picking concealed constraints of adjacent entities in sketch of few or no dimensions. In this paper, the priority of concealed constraint is given by the different constraint types and constructing orders, and some more priority concealed constraints are forced into obvious ones by the need number of constraint for every node in constraint solution process.     

The CCUBE Constraint Object-Oriented Database System

Constraints provide a flexible and uniform way to represent diverse data capturing spatio-temporal behavior, complex modeling requirements, partial and incomplete information etc, and have been used in a wide variety of application domains. Constraint databases have recently emerged to deeply integrate data captured by constraints in databases. This paper reports on the development of the first constraint object-oriented database system, CCUBE, and describes its specification, design and implementation. The CCUBE system is designed to be used for the implementation and optimization of high-level constraint object-oriented query languages as well as for directly building software systems requiring extensible use of constraint database features. The CCUBE data manipulation language, Constraint Comprehension Calculus, is an integration of a constraint calculus for extensible constraint domains within monoid comprehensions, which serve as an optimization-level language for object-oriented queries. The data model for the constraint calculus is based on constraint spatio-temporal (CST) objects that may hold spatial, temporal or constraint data, conceptually represented by constraints. New CST objects are constructed, manipulated and queried by means of the constraint calculus. The model for the monoid comprehensions, in turn, is based on the notion of monoids, which is a generalization of collection and aggregation types. The focal point of our work is achieving the right balance between the expressiveness, complexity and representation usefulness, without which the practical use of the system would not be possible. To that end, CCUBE constraint calculus guarantees polynomial time data complexity, and, furthermore, is tightly integrated with the monoid comprehensions to allow deeply interleaved global optimization.     

几何设计约束的表示与满足问题研究

对于智能ＣＡＤ系统来说，具有解决几何设计约束的功能是重要的。本文提出了一种面向对象的几何设计约束表示方法，它可以通过两种方式来表达。文中给出了一个约束传播算法，用于解决约束满足问题。     

多元约束混合搜索算法研究

解空间搜索是约束求解的关键环节. 目前较为常用的搜索算法一般是基于二元约束或单一搜索策略设计的. 本文设计了六个基于多元约束的混合搜索算法(BM_GASBJ, BM_GBJ, BM_CBJ, FC_GASBJ, FC_GBJ, FC_CBJ), 它们分别混合同一类搜索策略中不同算法或不同类搜索策略; 分析并给出了不同混合算法的性能差异. 系统测试结果表明混合搜索算法明显提高了解搜索效率和约束求解系统的性能.     

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。     

Constraint Solving and Programming: What Next?

In this paper we advocate for more flexible and user-friendly constraint solving environments, as well as for constraint programming languages which have great expressive power while maintaining a formal semantics based on few crucial concepts. We cite some of our work in these directions and we hint at subjects of our future research.     

并发约束程序设计语言COPS及其执行模型

约束程序设计尤其是约束逻辑程序设计与并发约束程序设计在AI程序设计领域占据着越来越重要的位置。传统逻辑程序设计的基“计算即为定理证明”的计算风格虽获得了简洁优美的操作语义特性,但也付出了执行效率低的代价,当应用系统规模增大时,其性能严重下降以致崩溃。针对传统逻辑程序设计的这种可伸缩性问题,设计了一个基于并发约束程序设计概念的说明性语言COPS,旨在从语言设计与执行模型两方面降低说明性程序的不确定性,提高搜索与运行效率。在语言设计方面,通过引入确定性语言成分,避免不确定计算用于确定性目标所浪费的系统开销;在执行模型方面,在目标的并发穿叉执行与数据驱动的并发同步机制的基础上,实现“优先执行确定目标”策略与“最少假定”策略,作为约束传播的延伸,最大幅度地剪枝搜索空间,降低搜索复杂性。COPS提供的知识表示、推理与并发机制使其成为构造agent程序的理想语言。论文给出COPS语言的语法规范与执行模型的操作语义描述。