复杂产品设计知识的语义自动标注方法

针对复杂产品设计知识手工语义标注耗时长、准确率低、不能完整表达知识语义信息等问题,提出一种以语义空间为标注结果的知识语义自动标注方法。结合复杂产品设计领域知识的特点,提出领域本体的构建流程和多维度本体构建框架。在此基础上提出自动语义标注的实现流程,对知识预处理和本体解析、语义匹配以及语义空间生成和标注结果存储转换进行了深入研究。通过在某军用车辆知识管理系统中进行的试验证明,该方法不但能够提高设计知识语义标注的效率,而且可以充分准确地表达知识语义的内涵,提高语义检索的效率。     

基于本体的复杂产品设计知识表示和标注方法

针对复杂产品设计领域多学科交叉、知识资源数量庞大导致的知识重用与共享困难等问题,提出以专业领域维度划分为依据的知识表示方式,以领域本体为语义模型,实现产品设计知识结构化、维度化的表示。设计了一套针对设计文档的自动语义标注框架,以领域本体为框架底层,提出多影响因子综合加权的概念语义相似度来提取概念间的语义关系,并引入语义增量提取文档中的关键词权重特征,完成对知识的语义标注。通过雷达设计知识管理系统中知识自动标注、录入验证了所提方法的有效性。     

基于场论的本体中概念相似度求解方法

针对目前本体中概念相似度求解方法孤立考虑概念信息量或概念关系的问题,提出基于场论的概念相似度求解方法。该方法首先明确概念的语义关系是由概念包含的信息决定且隐性的概念关系通过显性的概念关系推出,并将概念包含的信息划分为共性信息与特性信息两类。结合场论的原理和方法,将本体映射为与物理场具有相同特性的语义场,将概念的共性信息和特性信息分别转化为语义引力元和语义距离,采用引力场模型计算概念的相似度。结合坦克装甲车辆和舰船领域知识检索需求,建立基于本体的语义检索系统,并通过与五种典型的相似度求解方法进行对比分析,验证了该方法的正确性和有效性。     

基于本体的改模方案聚类研究

在分析改模知识的基础上,提出了一种基于本体的聚类分析法来获得典型的改模方案,建立了注塑模改模知识领域本体,确立了用矩阵方法表达改模方案数据的数学模型。通过基于改模知识领域本体之间概念相似度的计算获得改模概念间的语义相似度、用归一化公式计算改模方案间的相似度和簇间相似度,用相似度矩阵表示改模方案间的相似度,并应用凝聚的层次聚类法进行改模方案的聚类,通过改模方案聚类粒度的确定方法获得聚类结果。以企业的改模方案数据为例,验证了该方法的有效性。     

基于知识关联的产品知识聚类集成模型研究

针对当前通用设计与专业设计、设计能力与设计经验、设计与生产之间存在的壁垒,提出了基于功能设计和基于案例设计的知识推送方案并搭建了基于语义知识共现技术与反馈网络的产品模糊知识聚类集成模型。借助知识共现技术与知识功能语义检索技术,构建了产品代码及标准匹配知识模块和产品功能语义关联模块,利用粗糙集理论,提出产品类别关联方法和网络。构建了产品聚类及权重调整模块,以调整关联度的方式利用用户反馈对知识关联模型进行优化。通过实例对该模型的检索流程和效果进行了分析与验证。     

应用图学习算法的跨媒体相关模型图像语义标注

针对传统跨媒体相关模型(CMRM)只考虑图像的视觉信息与标注词之间的相关性,忽略标注词之间所具有的语义相关性的问题,本文提出了一种新的基于图学习算法的CMRM图像语义标注方法。该方法首先根据运动领域图片训练集中的标注词,建立运动领域本体来标注图像;然后采用传统的CMRM标注算法对训练集图像进行第一次标注,获得基于概率模型的图像标注结果;最后,根据本体概念相似度,利用图学习方法对第一次标注结果进行修正,在每幅图像的概率关系表中选择概率最大的N个关键词作为最终的标注结果,完成第二次标注。实验结果表明,本文提出的模型的查全率和查准率均高于传统的CMRM算法。     

基于语义情境的机械设备拆装增强现实诱导

针对机械设备拆装诱导中人机交互性差、诱导信息过载等问题,提出基于装配语义图模型的拆装子情境感知方法。分析了机械设备拆装语义的组合性特点,建立了零件类型本体层次树模型、连接类型本体层次树模型和产品装配语义图模型;在上述模型的基础上,提出基于装配语义图模型的拆装情境相似度计算方法;应用该子情境相似度方法,提出基于语义情境的操作者知识经验模型,实现了对拆装诱导信息的检索和筛选,提高了诱导信息的针对性和系统的人机交互性。     

基于多维度本体的制造业领域知识语义建模研究

针对制造业领域多学科交叉、知识资源数量庞大导致的知识重用与共享困难等问题,基于本体提出针对制造业领域知识全生命周期的多层次、多维度的制造业领域知识表达模型,实现制造业领域知识结构化、维度化的表示。通过制造业领域知识语义分析与提取框架,完成对知识的语义标注。在领域本体为框架的基础上,针对多维度影响因素提出综合加权的语义相似度以类为中心提取语义关系,并以航空领域知识的语义化为例构建计算机可识别和处理的语义空间模型,该模型可以更全面地表达制造业领域知识的语义信息,为后续基于语义的制造业领域知识管理系统的构建奠定基础。     

基于情境感知生成对抗网络模型的工程知识推荐方法

针对现有知识推荐方法因稀疏矩阵和冷启动导致推荐性能不佳的问题,提出一种基于情境感知生成对抗网络模型的知识推荐方法(CGKR).提出任务相似度概念,同时考虑内容相似度和任务相似度构建知识相关性网络,基于知识相关性网络构建语义激活扩散模型,扩展用户历史评分,以全面探知用户兴趣;基于用户个人背景信息和历史行为信息构造用户情境...     

基于半监督谱核聚类的转子系统故障诊断

针对机械系统故障诊断中对先验知识利用不足和在高维特征空间中诊断难的问题,提出了一种基于成对约束和通过约束准则构造核函数的半监督谱核聚类方法。首先,在训练集中利用先验知识建立约束点对,即属于同一聚类的must-link点对和不属于同一聚类的cannot-link点对;其次,通过样本连接图的结构信息和约束点对信息设计核函数,计算出投影矩阵;最后,在投影空间中使用k-means算法聚类。测试集的每个样本点找到在对应训练集中k个近邻样本的投影值,计算局部投影矩阵,从而可以在线计算出每个新来样本的投影值。实验表明,该算法较相关比对算法聚类准确率更高,可以满足转子系统故障诊断的实际需要。     

业务过程执行语言流程语义标注方法研究

为提高工作流模型在分布式执行过程中的自动化程度.解决语义异构问题,提出了一种基于本体的业务过程执行语言语义标注方法,构建了业务工程执行语言流程树和Web本体描述语言领域本体树.针对业务工程执行语言流程中的每个概念,分别从三个角度计算其与Web本体描述语言领域本体中所有概念之问的语义相似度,并选取与该概念复合相似度最大的概念建立映射关系.通过语义消歧过程.消除业务工程执行语言流程中存在的语义异构,并生成语义消歧树,进而基于一系列映射规则,将语义消歧树转化为Web服务本体描述语言描述的语义工作流模型.最后给出应用实例,并采用F1-measure对所提出的语义消歧方法进行评估.     

网络化制造模式下基于语义网的协同产品配置模型研究

针对网络化制造模式下协同产品配置设计的信息需求,探讨了一种基于语义网的协同产品配置模型。在该模型中提出了一种基于语义网的协同产品配置模型的体系结构,构建了基于语义网的协同产品配置设计过程模型。通过定义协同产品配置信息的语义元数据描述模型来构建统一的协同产品配置本体,并对散布于网络上的协同产品配置资源进行语义标注,使网络化制造环境下协同产品开发企业之间能够共享产品配置信息,提高分布式协同产品配置设计的信息交互效率以及协同产品开发水平。将该模型应用于某网络化协同设计平台,对模型的有效性进行了验证。     

基于用户认知的产品外观创新设计知识模型

为了支持产品外观设计知识重用,提出了用于分解创新性产品外观案例的模型.根据用户认知产品经历美学印象、语意判断和符号联系三个阶段.将产品分为形式美学、使用方式和文化时尚三种外观创新类型.利用分类学原理和外观设计创新过程,建立三种外观创新类型对应设计知识框架模型,用于抽取和重用外观创新设计知识.该模型应用于建立产品创新案例库.帮助设计师搜索和应用以往成功案例,实现以用户为中心的产品开发.通过设计师使用该数据库.说明了它的有效性.     

Form gene clustering method about pan-ethnic-group products based on emotional semantic

The use of pan-ethnic-group products form knowledge primarily depends on a designer’s subjective experience without user participation. The majority of studies primarily focus on the detection of the perceptual demands of consumers from the target product category. A pan-ethnic-group products form gene clustering method based on emotional semantic is constructed. Consumers’ perceptual images of the pan-ethnic-group products are obtained by means of product form gene extraction and coding and computer aided product form clustering technology. A case of form gene clustering about the typical pan-ethnic-group products is investigated which indicates that the method is feasible. This paper opens up a new direction for the future development of product form design which improves the agility of product design process in the era of Industry 4.0.     

产品研发过程中的诊断维护知识管理与建模

为了改变复杂产品研发过程中产生的大量诊断维护知识没有有效利用的现状，提出了对其管理和建模的方法。在该方法中，提出了知识单元的概念，并在其基础上定义了知识情景和知识建模，通过知识模型来描述知识单元在不同知识情景下的各种组织形式。在此基础上，建立了诊断维护知识单元模型和基于产品结构树的知识组织模式，进而给出了不同知识情景下的知识重用和知识发现方法。最后提出了应用系统模型，并给出了应用实例，验证了知识管理建模的思想和方法。     

数字孪生驱动的工业产品CMF设计服务模型构建与应用

为提升工业产品颜色、材料、表面处理(CMF)创新设计的效率和成功率,解决现有CMF创新设计过程中存在的设计知识获取效率低下、知识管理体系不完善、产品与设计一致性较弱等问题,立足于用户感性需求,引入数字孪生概念,借鉴数字孪生五维模型构建的理论与方法,针对性地构建基于数字孪生数据模式的工业产品CM F设计服务模型框架;从知...     

基于领域复合语义的产品结构非精确匹配模型与算法

产品结构间的相似性问题是具有内部递归嵌套特性的复杂对象之间的非精确匹配问题。产品结构间的相似性不但与其组成部件的具体嵌套结构有关,而且还与每个节点相关联的属性集以及产品结构所依赖的企业特有的一套稳定的产品概念系统有关,产品概念系统提供了产品间相似的一类重要背景语义知识。构造了产品结构的属性集、产品概念系统、部件嵌套结构三元特征模型,并提出基于此三元特征的复合语义相似度计算模型。该计算模型是语义距离、属性集异同和下层结构的语义相似度复合3大组成部分的综合。分析证明了该模型可以充分、合理、全面地表达产品结构间的相似性。提出了相似度计算模型的非递归算法,分析了其执行性能,并讨论了该算法使用中的一些配套条件。     

辅助型工艺知识库组成及知识获取方法

为了适应计算机辅助工艺设计由面向自动化向面向辅助的转变，文章提出了辅助型工艺知识库的概念，对组成辅助型工艺知识库的工艺基础知识库和工艺规则库的内容进行了详细的阐述，比较了辅助型工艺知识库和决策型工艺知识库在内容、知识获取方法和构建知识库的代价等方面的区别，讨论了用语义匹配、文本聚类、关联规则和序列模式等数据挖掘技术进行辅助型工艺知识的自动获取方法，并给出了应用实例。