基于情境约束的知识个性化推送

对面向产品设计的情境信息进行语义描述和分析,将情境概念之间的关联信息作为限制性条件,提出了基于情境约束的知识聚类方法。采用贝叶斯理论对聚类知识进行语义标注,对标注概念与需求概念的综合语义相似度和相关度进行计算,扩展了检索概念范围。实验结果表明,该研究方法可有效提高知识查询与推送的精确度和效率。     

基于领域本体的复杂产品设计知识检索技术

为解决产品数据管理系统中知识难以被发现和重用的问题,提出基于领域本体的设计知识检索技术.利用"领域本体-索引知识-数据资源"三层映射结构表达设计知识,形成以领域本体为语义模型和以索引知识为引导的设计知识体系.提出了基于语义的知识检索方法,对设计问题进行语义解析,转换成本体概念集,利用向量空间模型的相似度算法,在检索词元权重中引入语义关系权重,在索引知识词元权重中引入知识域权重,最终匹配符合设计人员检索意图的设计知识.以飞航导弹总体方案设计为例验证了知识检索技术的可行性.     

生物激励的知识建模与创新类推方法

生物激励设计作为最具活力的设计创新方法之一,是工程领域创新设计解方案产生的重要途径。针对生物激励设计中缺乏系统的跨领域实例获取和类推方法以支持将生物领域实例映射到工程领域激励创新解方案生成的问题,提出了规范化的生物领域功能-行为-结构(Fbio-Bbio-Sbio)知识元模型和基于知识元模型的解/问题驱动的转换-聚类检索-关联映射-设计综合(Transformation-clustering-mapping-synthesis,TCMS)创新类推过程模型。在解/问题驱动类推过程中,首先根据公理化设计的原则构建类推实例的非耦合知识元模型,完成设计需求/实例到功能模型的转换,然后根据生物功能与依存环境密切相关的特点,进行基于环境特征的聚类检索,以知识元模型功能基为桥梁建立生物与工程领域知识元间映射关系,最后通过对功能分解路径的回溯实现对工程领域知识元模型的设计综合,该类推模型的可能性和有效性在视觉假体装置的设计中得到了验证。     

基于FBS的设计知识组织与应用策略研究

为了辅助设计者在功能-行为-结构(FBS)过程中有效地运用知识进行产品创新设计,根据FBS设计过程的特点,提出了一种基于FBS的知识组织与应用方法;通过对知识进行分类,并对各知识的特点及应用过程进行分析,实现了功能、行为、结构之间的依次转化;采用本体技术构建了基于FBS的知识组织模型;在此基础上,对问题分析、功能扩展和资源检索3个模块进行了分析,建立了基于AFBS的知识检索方法;最后以实例验证了设计知识在FBS过程中的应用。     

基于语义特征项列表的工艺知识推送技术研究

针对工艺人员在机械产品制造工艺设计过程中通过现有信息检索方式难以准确得到相关知识的问题,分析现有机械产品设计制造相关知识推送研究的优点与不足,将个性化推送技术及基于领域本体的语义检索技术融入知识推送过程中,提出了基于语义特征项列表的工艺知识推送方法,实现了在工艺知识推送过程中对工艺知识的个性化语义检索,提高了工艺人员在工艺设计过程中获取相关知识的效率。首先,提出了主要包含知识需求个性化扩展、知识检索匹配及预推送知识个性化过滤的工艺知识推送模式;其次,构建了满足工艺知识推送需求的工艺知识、工艺人员、工艺设计任务及工艺知识应用案例模型,详细介绍了语义特征项列表的生成过程;然后,设计了以语义特征项列表为核心的工艺知识推送相关算法;最后,通过实例验证了相关算法的有效性,并面向某机械产品制造企业的实际应用需求开发了支持推送的机械产品制造工艺知识管理系统。     

面向创新设计的工艺设计知识模型及检索方法研究

在工艺设计领域,为扩展创新设计知识空间,提出面向创新设计的工艺设计知识模型及检索方法。在讨论工艺知识特征及知识表达方法的前提下,针对工艺知识特点及领域范围,提出基于目标的工艺设计知识构成要素、基于本体的工艺知识管理逻辑架构,建立工艺设计知识组织模型,以"功能+流+案例"为规则构建作用本体及流本体,并完成对抽象流、工件特征以及制造资源等功能的本体化表达。通过结合创新方法与工艺案例的方法,提出面向目标的工艺设计知识语义模型。基于对功能和流相关本体词汇同位及上下位扩展的研究,利用扩展算法、知识语义检索、分词模型等方法提出可满足创新设计目标的工艺知识检索模型,并建立了原型系统。     

基于公理设计的机械系统稳健性分析及应用

以用户需求为切入点,对产品的功能语义和功能需求进行元模型描述,将用户需求转化为功能要求。以公理设计为指导框架,基于独立公理和Z字形映射方式,寻找并确定设计参数,明确功能要求之间及其与设计参数的相互关系,建立完整设计矩阵。将公理设计矩阵转换为设计结构矩阵并对其进行重构,生成几个相互之间具有较小依赖度的聚类耦合模块,得到系统稳健关联矩阵。然后将各个模块之间的关联参数作为可控因素,通过试验设计分析其对目标影响的重要程度并实施针对性的控制与调整,从而提升机械产品系统的稳健性。基于所提出的稳健性分析方法进行了起重机小车的设计,说明了该方法的应用过程,证明该方法是可行性的。     

面向工业软件开发的半结构化知识语义检索方法

在知识驱动的工业软件开发中,为了从半结构化知识中高效、准确地定位内容,提出一种基于超网络模型的语义检索方法,通过计算软件开发工程知识属性之间的关联度,构建由产品子网、对象子网、知识子网组成的知识超网络,利用贝叶斯方法融合概念知识和语言模型计算用户查询和工程知识的语义相关性,返回按相关性倒序排列的工程知识推荐列表.在微软知识库上进行对比实验,表明所提方法能更有效地利用半结构化工程知识中的语义信息,同时提高知识检索的准确度,验证了方法的可行性和有效性.     

面向协同的产品设计知识推送研究

知识推送是提高产品协同设计中知识获取效率的重要方式。通过分析现有设计知识推送研究的不足,运用知识模块集来描述设计过程知识需求模型,提出设计过程知识需求模型的更新方法,设计了一种面向协同的产品设计知识推送模型,其推送思路是:当设计人员接受设计任务时,对设计过程知识需求模型中的知识模块集进行基于概念语义扩展的设计知识检索,然后根据设计人员的知识水平过滤预推送的知识,最终将知识推送给设计人员,从而达到在产品设计过程中主动地为设计人员提供个性化知识服务的目的。     

一种以面对面的设计知识组织与应用模型

鉴于目前知识组织模型对产品创新过程的支持力度不足,根据复杂机电产品创新设计知识的特点和类型,提出了一种"以面对面"的知识组织与应用模型.通过概念本体形式构建内部语义网络知识面,实现对事实知识创新属性的管理.利用Agent知识体对事实资源知识进行组织,并建立基于设计目录形式的外部资源网络知识面.借助对内外部网络知识面立体知识地图的搜索技术,为设计人员提供利于产品创新的多学科原理和具体策略知识,从而有效激励设计人员产生多种创造性的设计思路和具体方案.     

面向重用检索的产品层次化特征信息获取

根据产品工程图表达特征的层次化属性,构建了产品的层次化模型。根据投影视图的投影原理和工程图的表达绘制规则,将产品工程图中蕴含的特征信息按其表达的工程语义划分为特征视图模型、特征功能模型和特征语义模型三个层次,每个层次对应和表达产品不同层级的特征涵义。设计了基于位置关联关系和特征约束关联的特征视图模型获取算法,给出基于特征视图模型关联的特征功能模型聚合规则和聚合算法,并对聚合算法进行了实现。根据工程图蕴含工程语义的内在机理,构建了特征语义模型并对其进行了模型的定义、特征语义本体的构建、特征语义模型获取算法及其实现。通过实验验证,该方法能够获取工程图中各层次的特征信息,将其应用于基于特征的工程图检索,取得了较好的实验结果。     

基于功能蚁树的定制客户动态聚类

在分析定制客户需求特点和产品族模型构成的基础上,提出了一种根据功能结构模型进行定制客户动态聚类划分的新方法。采用面向对象的技术,将功能作为产品族的特征属性与产品族结构封装,建立了产品族功能结构模型;应用蚂蚁聚集行为的聚类方法,以产品族功能结构模型为分类模式,设计了基于功能蚁树的客户动态聚类算法。并以多功能沥青混凝土摊铺机产品的定制客户聚类划分为例,进行聚类分析,聚类结果能直观地反映各功能结构模块动态需求变化。     

本体在产品知识S-B-F表达模型中的应用研究

设计了基于本体的产品知识结构-行为-功能表达模型。根据本体构建原则和方法,结合语义Web的建模语言OWL,论述了模型中流和行为/功能本体的构建,并以齿轮泵为例进行描述。最后给出了应用分析,证明了本体技术在产品知识建模中的实用性。     

面向产品设计创新的个性化信息搜索技术

从产品创新设计对网络信息的实际需求出发,分析了现有信息搜索技术在面对个性化领域知识检索时的现实缺陷,提出基于"以网对网"思想的设计知识个性搜索模式,构建了面向产品创新设计的内部语义映射网络,以及以此为基础的设计知识个性化搜索的基本流程.通过实例验证了该方法的合理性和可行性.     

面向产品设计创新的个性化信息搜索技术

从产品创新设计对网络信息的实际需求出发,分析了现有信息搜索技术在面对个性化领域知识检索时的现实缺陷,提出基于"以网对网"思想的设计知识个性搜索模式,构建了面向产品创新设计的内部语义映射网络,以及以此为基础的设计知识个性化搜索的基本流程.通过实例验证了该方法的合理性和可行性.     

融合设计过程与设计知识的产品概念设计方法

为了开拓设计思路、产生创新产品方案,将设计知识有效融入产品的概念设计过程中,提出一种融合设计过程与设计知识的产品概念设计方法。定义了基于产品—功能—结构的过程模型和知识模型,利用逐层映射行为、回溯映射行为、检索行为和存储行为支持设计过程和设计知识的融合。在产品域,通过基于组合权重的双层灰色关联分析法得到待改进产品的相似产品集;在功能域,使用功能相似度算法和功能操作方法得到新产品功能架构;在结构域,利用形态学矩阵生成多种概念方案,提出基于粗数的逼近理想解排序法,并定义了综合约束指数,对方案进行定性和定量评价、得到最优方案。利用所提方法获得了一种新型美容补水仪的概念方案,从而验证了该方法的可行性。     

基于本体的设计知识检索研究

在研究集成产品开发模式中知识共享和知识重用的基础上,结合本体理论,研究了基于语义的产品设计知识表达,分析了产品设计中知识需求的背景论域和个人轮廓特征,建立了产品设计的知识管理框架,提出了基于反馈的概念关联知识检索方法,并通过对查准率和查全率的对比分析,验证了该研究成果的实用性和有效性。     

面向类比思维的创新问题求解过程

为促进设计者在创新问题求解过程中产生创新概念,从类比思维的认知过程出发,提出从功能、行为、结构三个角度所对应的抽象层次及语义层次来描述相似特征,构建以相似特征为基础的创新问题求解模型,用于实现问题空间和知识空间不断映射求解,激励设计者形成创新概念。该模型主要包括问题表征、设计检索及映射迁移三个求解步骤。首先,以相似特征为基础,从功能、行为及结构的不同抽象层次表征设计问题,并基于抽象层次和语义层次知识检索,实现类比源的获取,完成知识的映射迁移。最后基于课题组开发的产品创新设计服务平台的创新问题求解模块,以波轮式洗衣机的创新问题求解示例说明该模型的应用。     

基于失效模式传递网络模型的产品再制造模块化方法

绿色再制造是支持再循环经济的关键技术，而产品模块化可以有效促进再制造，提高产品再利用性。针对绿色再制造的产品模块化问题，提出一种基于失效模式传递网络模型的产品模块化方法。分析产品零部件失效模式，构建了失效模式—循环再利用方式传递网络模型，应用模糊集合理论构造不同层次之间的模糊关系矩阵，通过逐层映射以判析各零部件的循环再利用方式。综合分析零部件间功能—结构的关联关系及再制造特性的关联关系，考虑到产品寿命终结阶段再制造性指标的信息不完整性和模糊性，建立了综合关联矩阵。以零部件功能和结构的关联关系为聚类基础，基于传递闭包的聚类算法，获得不同的零部件聚类方案，建立产品模块化层次结构，以模块独立性和再制造性的最小描述长度为准则，实现模块的合理划分。以永磁减速起动机为例，验证了所提方法的有效性。     

数据驱动知识资源配置服务研究

提出了一种符合当前研究趋势的知识资源配置方法。通过构建产品知识需求模型建立功能-需求-资源的数据通道,利用复杂网络技术对知识资源进行模块划分,从而为决策者提供知识资源优化配置方案,解决企业难题。