基于可拓关联规则推理的产品方案设计

产品方案设计中存在大量的设计实例和设计经验,通过数据挖掘可获得蕴含的关联规则知识.在关联规则重用过程中,针对传统规则推理方法在模糊推理方面的不足,引入了可拓学的基元理论和可拓集理论,对产品方案设计中的设计要求和关联规则建立了形式化和定量化的基元模型,给出了一种基于关联函数的关联规则匹配算法,并对关联度规范公式进行了改进,从而建立了基于可拓关联规则的方案推理模型.最后以大型水轮机的选型方案设计为例验证了该推理模型的可行性和有效性.     

基于可拓理论的数据挖掘在水轮机方案设计中的应用

针对大型水轮机方案设计复杂性的特点,建立了面向知识重用的有约束的基元可拓集,并基于基元的可拓性和可拓变换.探讨了基于可拓集合方法的数据挖掘技术实现;提出了一种改进的FP-growth关联规则算法对有约束的基元可拓集进行关联规则挖掘,并利用基元的相关性和蕴含性对已获得的关联规则进行拓展,获得更多有价值的知识.最后.通过大型水轮机选型方案设计实例进行了说明.     

基于基元模型的大型水轮机方案设计综合特性曲线处理技术

为提高大型水轮机方案设计的效率,对设计知识进行合理组织和设计求解。通过基元对设计知识进行描述,建立了综合特性曲线处理转轮选取的基元蕴含模型与数据存储模型。通过搜索运行区域工况点进行算法改进,建立了工况运行区域基元关联判定模型与数据顺滑模型,从而完成选型设计综合特性曲线处理过程。通过某大型水轮机选型方案设计实例,验证了方法和模型的有效性和可操作性。     

基于公理化设计的多级实例知识重用技术研究

为提高大型复杂产品设计的效率,研究了复杂产品方案设计的实例分解与重用技术,提出了一种基于公理化设计的设计卖例知识重用方法。该方法以设计实例分解关联度为依据分解系统,建立了多级设计实例的层次模型和基于多级实例的知识重用模型,实现多级设计实例的重用。以大型水轮机方案设计为例,证明了该方法的有效性和可操作性。     

基于可拓本体的复杂产品方案设计可拓集成框架研究

为了有效提升大型复杂产品方案设计结构配置的设计效率和质量,对大型复杂产品方案可拓集成设计进行了研究。对大型复杂产品方案可拓设计过程中的可拓本体概念模型、可拓本体库构建框架、方案设计可拓需求模式、方案设计可拓配置模式和方案设计可拓再设计模式进行了分析,提出了一种基于可拓本体概念的复杂产品快速设计可拓模式框架;通过将应用层、应用工具层以及环境支撑软件层相融合,建立了基于可拓设计模式的型号飞机产品快速设计可拓集成平台体系结构。研究结果表明:该可拓集成设计平台体系结构的建立,能够实现多层次、多属性、创造性、复杂性等特点的复杂产品方案设计的结构可拓配置,从而为复杂产品快速设计的顺利实施提供理论和工程应用支持。     

基于公理化设计的产品方案设计可拓配置模型

针对具有多层次、多属性、创造性的产品方案设计配置,提出了一种基于公理化设计和可拓理论的复杂产品方案设计可拓配置模型。该模型通过设计实例建立复杂产品方案设计的公理化设计框架,从而对设计对象进行可拓变换、可拓数据挖掘并建立关联函数,提出了产品方案发散式可拓设计方法与蕴含式可拓设计方法,给出了产品方案设计可拓配置模型与算法实现过程。最后,通过实例对模型的有效性和可操作性进行了验证。     

产品创新设计的可拓推理设计方法

为解决产品设计中的模糊不确定性问题,将可拓创新方法引入设计过程中,提出基于可拓变换及推理的产品创新设计方法。在建立产品设计知识表示模型的基础上,通过基元的转化和推理解决设计问题,并研究了产品设计的可拓变换和推理的一般原则。将可拓设计过程模型和可拓推理机制应用于产品的功能设计和色彩设计中,分别得到对应于产品功能设计和色彩设计的可拓推理设计方法及流程。该方法完善了产品创新设计方法体系,可为产品设计提供创新解决方案。     

基于知识重用的产品方案设计多级实例推理模型

大型复杂产品方案设计结构配置过程具有复杂性、多层次、多属性和创造性的特点,对设计知识的合理组织和重用是提高产品设计效率的有效保障.在多级设计分解的基础上,研究了大型复杂产品方案设计多级实例推理与重用技术,提出了多级实例推理关联传导过程的形式化表达模型,建立了多级推理过程的传导效应函数,给出了多级实例推理算法和基于多级实例推理初始方案的实现过程.通过实例验证了所提模型与算法的有效性和可操作性.     

基于可拓逻辑的产品族可配置规划研究

为更好地处理产品族可配置规划大量带有矛盾前提的知识,通过顾客需求获取、可拓变换和可拓聚类等方法来解决配置需求动态增加、配置阈值确定和冲突消解等三个问题,提出了基于可拓逻辑的产品族可配置规划模型.首先通过共轭分析法得到需求基元,建立需求与产品族结构特征之间的映射关系,利用町拓规则推理,从定性角度得到能够满足顾客需求的一系列产品.然后在需求基元图中,应用变换矩阵对需求基元加以变换,由顾客根据变换结果再次输出需求基元,与最初需求基元计算相容度,利用改进的遗传算法动态取得配置阈值来判断变换的可行性.最后,利用可拓聚类和聚类图理论实现产品族内部的稳定模块和可变模块的划分.该方法已应用于冰箱原型系统设计.     

基于设计任务链重用的产品再生设计技术研究

为实现产品再设计过程的知识支持,提高产品开发效率与质量,提出了基于设计任务链重用的产品再生设计方法.采用任务链动态地描述产品设计过程,通过向量模型.实现设计任务链的抽取,利用约束传递方法,实现多个产品实例局部任务链的融合.该方法在低压电器产品开发中得到了应用验证,对提高产品设计过程的可拓性与重用性起到了较好的作用.     

基于知识的大规模定制产品可拓配置设计

针对现有产品配置设计方法中对客户性能需求研究的不足,提出了基于知识的大规模定制产品可拓配置设计理论与方法.通过分析产品设计过程中的信息处理,明确了基于知识的设计系统开发思路,应用物元理论与可拓学方法,对大规模定制的典型机械产品进行基于数据库的可拓分类知识挖掘,建立满足产品个性需求性能的可拓配置变换规则、关联函数及与之对应的产品可拓配置集等,并将其有效地应用到单体液压支柱的个性化配置设计中.应用实例表明:该方法不仅能快速满足大规模定制设计的个性化要求,而且能为计算机参与解决配置设计矛盾问题提供一种可行的途径.     

支持产品设计的知识仓库框架研究

为满足产品快速定制设计过程对知识的配置、组织、获取和重用的要求，构建了基于知识仓库的知识管理框架。在对产品信息模型的定义基础上构建了由产品需求决策知识、产品结构知识、产品配置知识、产品特征知识和产品设计资源组成的知识仓库知识结构，并且将机器学习中的决策树和加权聚类算法用于知识推理和设计决策过程中，将Web Service技术运用于异构CAD系统和知识仓库数据交换，
实现了基于异构CAD平台的分布式知识共享和应用集成。     

基于知识转化的产品设计方法研究

为了解决目前产品设计中设计周期长及设计知识重用难的问题,文中分析了该领域信息转化的过程,并将知识工程运用到设计领域,建立基于物元的实例知识库,提出了基于实例推理知识转化的工业产品造型设计创新方法。在确立检索机制的基础上,通过修改检索出的实例,实现了产品造型方案设计。经验证,该方法能有效缩短产品设计周期,并能通过计算机辅助设计软件快速实现设计知识的重用。     

产品概念设计中方案实例的表达与方案生成

概念设计方案实例的知识表达关键是将CBR应用于产品概念设计。将行为信息引入公理化设计中，建立了扩展“之”字映射；在此基础上，构造了概念设计方案实例的知识表示模型——域结构模板；给出了基于域结构模板的多方案生成过程。以高速链式平缝机为例对所述模型和方法进行有效性验证。     

基于多代理和知识服务的敏捷知识重用研究

为快速恰当地重用企业现有知识,提出了将企业的知识管理的业务逻辑与知识处理事务分开,建立基于多代理和知识服务的敏捷化知识重用模型,给出了敏捷知识重用系统的定义。深入研究了知识管理业务逻辑的规则模型和软件代理的活动行为模型,建立了基于多代理的规则协调模式,实现对知识服务的敏捷调用,从而有效地支持知识的动态重用和知识使用过程的动态重组,增强知识管理系统的分布式处理能力和规模可扩展能力。最后,通过一个实例进一步说明了所给模型的应用。     

基于IDEF工程设计重用系统过程研究

产品设计可划分为原创设计、自适应设计和变型设计,而在工程实际中80%设计是设计知识、信息和数据的重用设计。在工程设计重用及IDEF建模分析研究的基础上,建立了支持设计重用过程的IDEF0系统模型,分析了工程设计重用系统过程。探讨了工程设计重用关键环节———支持重用的设计知识结构化、抽象方案。     

分布式资源环境中设计知识与知识服务多维分类体系与建模

针对分布式资源环境这一新型设计环境下设计知识存在模式的变化、设计知识异构复杂性与广泛性所造成的已有设计知识分类体系的局限性,在严格区分并明确定义分布式资源环境下知识、知识服务、知识资源重要概念及其内涵基础上,从以知识为基础和以新知识获取为中心这两种本质规律完全不同的视角出发,分别建立了考虑知识及知识服务两种不同属性的多维设计知识分类体系及其描述机制,并提出了一种设计知识开放式分类架构模型。这一新型多维分类体系能够更好地支持实际设计工作中知识的重用与获取,符合现代设计的本质规律与时代特征。文中关于设计知识及其知识服务多维分类体系与建模的研究,可以为全生命周期设计中知识重用与知识获取提供理论支持,以促进产品设计竞争力。