多色集合的研究及在机械产品概念设计中应用

在多色集合这一信息处理工具的基础上，建立了面向离散系统建模与分析的多色集合模糊数学模型，给出按多色集合模糊数学模型进行设计的准则和机械产品概念设计的搜索算法。使用该搜索算法可以得到符合技术规范的若干可行产品方案，组成可行产品方案集；然后利用方案选择算法，可以在确定的可行产品方案集中选择出合理的产品方案；最后举例作了说明。     

计算机辅助机械产品概念设计研究综述

产品设计是产品开发过程中最重要的环节之一,而概念设计又是产品设计中最关键的阶段之一。文中阐述了机械产品概念设计的研究目的、意义、特性和关键技术,在描述机械产品的信息分类的基础上,提出了一种概念设计模型。并从功能、行为、结构和形状等4个方面论述了计算机辅助概念设计国内外的研究概况,提出了实现计算机辅助概念形状设计对形状表达的要求,探讨了计算机辅助概念设计的发展方向。     

机械产品概念设计中的知识表示

研究了计算机辅助概念设计中的关键技术——知识表示．将行为域引入公理化设计作为功能域和载体域之间的转换桥梁，针对该域结构定义扩展“之”字映射，建立了不同层次功能、行为和载体之间的映射关系；构造了概念设计方案的知识表示模型——域结构模板；针对一类产品的知识表示模型——概念空间，给出了基于概念空间的概念设计方案生成过程．最后以工业平缝机为例对所述模型和方法加以说明。     

基于多色集合理论的两系统间互操作方法

针对两信息系统间的互操作问题,提出了一种基于多色集合理论的系统互操作形式化研究的方法,给出了基于多色集合理论的两系统间的互操作研究步骤.首先,介绍多色集合理论并对其围道进行分割以体现研究对象的静态属性和动态性质,并给出单元素多色集合的概念及其聚合运算;其次,根据多色集合理论及其扩展,给出了两信息系统间的互操作研究步骤：分别对互操作的两系统进行单元素多色集合描述,然后再通过两系统的单元素多色集合的并运算来体现整体.最后,通过医疗领域的医疗信息系统HIS与检验信息系统LIS间的互操作为实例验证该形式化方法的有效性.     

概念设计产品功能信息模型的研究

概念设计阶段的的主要活动是围绕产品功能展开的,在总结现有的功能定义和功能表示方法的基础上,提出了以EXPRESS语言描述的概念设计产品功能信息模型,此模型具有广泛的适用性,可支持不同设计学派的概念设计活动,为计算机辅助概念设计系统的实现提供了信息模型基础。     

基于多色集合理论的印刷工艺规划建模研究

在研究印刷工艺的加工需求和加工工序的基础上,将计算机辅助工艺设计引入印刷制造系统,并应用多色集合理论建立印刷工艺规划的数学模型,提出了一种基于此模型的印刷工艺路径求解算法。此数学模型包括围道矩阵和多色图两部分。围道矩阵描述了印刷工序实现印刷加工需求的关系,多色图描述了印刷工序的相互作用。该算法便于计算机编程的实现,能根据印刷加工需求搜索所需的工艺算子,然后求解出印刷品的印刷工艺路线。最后,通过简例分析,对所提出的模型与算法进行了验证。     

基于多色集合理论的医院异常工作流处理建模

本文通过扩展多色集合与多色图的成分对医院异常工作流进行建模.首先,介绍工作流异常的研究进展情况;其次,阐述本文形式化所需理论—多色集合与多色图,并且根据研究对象的特殊性,扩展了多色集合中的成分,构建个人颜色与体的围道矩阵,表示异常事件与异常类型之间的关系,多色图中新增了边与对象的围道矩阵,描述异常处理行为弧的起始点与终止点,构建了基于多色图的医院异常工作流处理模型;最后,以医院门诊挂号流程异常处理为例进行验证模型的正确性.     

基于多色集合的大规模产品定制形式化解决方法

为了满足大规模定制中客户的个性化要求, 以产品族设计为研究对象, 提出了基于多色集合层次理论的产品族配置建模方法。利用元素、个人颜色、统一颜色等概念, 建立产品族模型与客户需求之间的映射关系, 提供产品族元素选择的形式解决方案, 实现用户需求到不同产品组合方案的推理过程。实例验证结果表明, 该建模方法简便易行, 便于形式化表述和软件实现。     

基于多色集合理论的工作流过程交互建模

为研究不同系统间工作流过程的交互问题, 基于多色集合理论构建了工作流过程交互矩阵和工作流过程交互多色图模型. 首先, 将元组与多色集合理论相结合, 形成多元素二元组多色集合与单元素二元组多色集合. 其次, 对围道矩阵进行扩展, 构成K元组围道矩阵和它的析取、合取、连接运算, 并对多色图中的节点进行区域划分以表示活动间交互所需的资源与消息. 最后, 构建系统间交互以及工作流过程交互模型, 用医院的HIS与RIS间工作流的交互为例进行验证.     

基于多层推理机制的机械产品概念设计

将类比推理的方法与基于实例的方法相结合，建立了基于多层推理的机械产品概念设计系统、知识的表示，采用面向应用的规则方法，框架式的知识结构。该系统有自学习的能力，也可以由用户进行知识的更改和完善，用户界面良好。     

基于混合功能推理的机械系统概念设计的研究

给出了产品设计说明形式化的描述,应用P/T网对原型机构抽象结构进行表示,利用编码技术对功能要求、功能约束及结构约束进行编码,建立了原型机构知识库。在所提出的基于设计说明和问题解重定义的正、反向混合推理方法的基础上,采用功能相似性度量的控制策略,进行复杂机械系统的概念设计,完成整个概念空间的构建。最后用实例对推理过程的自动性及方法的有效性进行了验证。     

基于多色图理论的协同设计多级版本管理模型

针对产品协同设计过程中版本管理模型的问题进行研究.通过对现有的版本管理模型优缺点进行分析,在多色集合理论和多色图理论研究的基础上,结合产品协同设计版本具有多版本、动态性和关联性的特点,提出了基于多色图理论的协同设计多级版本管理模型,并给出其形式化描述与定义,给出了一个实例,利用该模型实现版本的回溯算法,证明了模型的有效性.     

面向结构化布局设计的产品布局多色模型

为实现产品原理方案向结构化布局映射,提出产品布局元层次关系网及产品布局多色模型.首先在布局模块及其属性关系网的基础上构建布局元层次关系网;然后应用多色集合的个人颜色、统一颜色,给出产品布局元层次关系网的数学描述,形成产品布局多色模型,并提出推理算法;再利用个人颜色、统一颜色之间的围道布尔矩阵推理原理,进行产品结构布局设计过程中功能—运动分配—布局模块之间映射过程的形式化描述.应用该模型进行结构化布局设计,可有效地支持产品结构布局设计的公理化;最后在Pro/E平台中利用VC.net 2003工具进行二次开发,并以数控机床结构布局设计为例验证了文中模型和设计方法的可行性和有效性.     

概念设计中基于扩展功能矩阵的功能求解方法

提出了功能矩阵的概念,在证明功能矩阵的代数系统与布尔代数析取合取代数系统同构的基础上,对功能矩阵进行扩展,并证明了扩展功能矩阵的展开定理;利用扩展功能矩阵逐步展开与约简,实现了功能的求解算法.最后通过实例证明:该方法有效地缩减了解空间,提高了效率,同时对于概念设计中创新冲突的检测与定位起到了积极的推动作用.     

机械产品概念设计过程模型的形式化表达

应用数学描述方法,从理性的角度描述了机械产品概念设计过程模型(功能-行为-结构-环境约束)的各要素及其相互关系．提出了在产品任务书中析取功能信息的方法,建立了功能分解准则,利用优化算法创建了行为关系树与实现产品功能概念解的整个设计过程的形式化表达．最后,在布料系统的概念设计上验证了文中方法的有效性．