船舶舾装设计经验知识图谱的自动构建方法

为解决船舶舾装设计经验知识图谱构建中标注语料较少、知识抽取工作量巨大的问题,提出一种知识图谱自动构建方法.采用自顶向下的构建逻辑,结合领域特点和专家知识,制定船舶舾装设计概念实体和实体间关系的数据模式.以自然语言处理预训练模型为基础,研究船舶舾装设计知识的实体识别、关系抽取模型设计和训练方法,提出了实体边界嵌入、实体遮罩、两阶段训练结合的改进措施.在设计质量案例集上的实验表明,和基准相比,实体识别的精确率提升了9.95％,关系抽取的精确率提升了14.4％,证明了文中自动抽取船舶舾装设计知识方法的可行性和有效性.以此为基础提出船舶舾装设计经验知识图谱的构建流程,可灵活地构建服务于语义关系计算等下游知识重用活动的知识图谱.     

半结构装配数据的知识抽取及机床装配知识图谱构建方法研究

如果机床当中的零部件信息以及部件之间的关系以图谱的形式展示,能够更为有效获悉零部件周围相连的部件信息以及当前零件定位细节,又可以辅助工厂数控机床装配,解决装配数据分散、无规范以及装配效率低下等机床现状问题。由于当前表述机床三维信息软件有很多,因此相应文件格式也众多,导致复杂装配产品难以数字化管理,同时传统的单一连接关系难以全面描绘三维图形,以至于这方面深度学习模型效率不高,无法真正理解机床模型知识,知识推理能力几乎没有。而知识图谱以图的形式,可以表示多种模型部件连接关系,对知识的理解能力远超单一连接关系,可以提高知识推理能力。通过机床装配数据准备、装配知识抽取、知识推理、知识存储和知识可视化表示环节来完成从三维模型到知识图谱构建。     

基于公理设计与TRIZ的概念设计知识管理研究

产品概念设计具有高度创造性、知识密集性及须同其他设计人员进行信息交互的特点．．在这个动态集中,传统信息管理系统功能语义信息缺乏,设计过程与产品信息有效集成的能力不足,不能为设计过程提供足够的支持。本文提出一种面向产品开发过程的公理化本体模型,作为产品概念设计知识管理及集成设计平台的工具。作为设计结果的产品公理化本体模型,不仅在设计过程中表达了设计方案,更是产品设计知识的载体。通过构造基于TRIZ的本体创新模型,解决了公理模型解决设计冲突的不足,增强了在概念开发中的实用性,提高了产品开发的创新性。     

面向退役机电产品全生命周期的知识图谱统一建模方法研究

针对退役机电产品逆向物流信息追溯过程中时空分散度高、质量不确定性强、跨组织信息关联度弱等问题,基于知识图谱技术构建了退役机电产品全生命周期统一数据模型。首先提出了从跨组织多源数据到知识图谱构建和应用的全生命周期统一数据建模方法,然后提出了知识图谱构建关键技术,针对知识图谱构建过程中的实体关系联合抽取问题,建立了基于分段注意力融合机制的实体关系联合抽取模型,解决了实体关系重叠问题,并在标准数据集和退役机电产品领域数据集上进行测试,取得了很好的效果,最后建立了退役机电产品全生命周期信息追溯系统。知识图谱的构建实现了退役机电产品生命周期中跨组织信息的统一数据结构,为退役机电产品逆向物流信息追溯提供了强有力的支撑。     

基于元学习的设备故障知识图谱构建及推理方法

知识图谱技术可以有效实现故障信息的结构化存储,弥补传统故障诊断方法缺乏结构化管理故障信息能力的不足。但是实际工况下故障样本数量稀少,传统知识图谱技术难以在小样本情况下完成图谱构建。针对上述问题,提出一种基于元学习的设备故障知识图谱构建及推理方法。该方法首先提取故障规则链和信号特征构建设备故障信息知识图谱;其次提出基于元学习的故障链接预测算法,通过同一故障簇邻域负样本生成策略,使知识图谱具有在小样本情况下进行故障诊断的能力;最后,分别采用通识领域NELL-One数据集和实际设备故障数据集进行实验,验证了算法的故障诊断能力和查询相似故障的能力。     

基于深度学习的机械领域知识图谱构建及应用

针对企业内以分散形式进行存储的设计信息难以重用的问题,融合设计模型库和文本资源库构建机械设计领域知识图谱：通过计算机视觉等技术从历史模型库及文档中获取所需领域知识,对于模型库数据,采用聚类算法减少图谱节点冗余;提出一种新的MachineALBERT预训练模型对通用ALBERT进行参数设计,将该模型作为文本的语义编码层,以Bi-LSTM作为标签预测层,加入CRF作为整体标签优化层,搭建实体识别模型;对于关系抽取模型,共享字符编码层,加入CNN层对文本关系进行分类,将非结构化信息转化为结构化三元组,经实体对齐后存储至图数据库。根据构建完成的图谱建立计算机辅助设计可视化系统,以提供实体查询与知识问答等多种功能,提升产品设计效率。     

基于知识的计算机辅助产品概念设计原型的研究

未来的CAD应该支持产品“需求分析——概念设计——具体化设计——详细设计”全设计过程。介绍了典型的产品生命周期以及面向产品全生命周期的集成产品模型和多视图产品模型数据库，在讨论了知识管理和基于知识的工程(KBE)系统框架的基础上，提出一种基于知识的产品概念设计原型并对未来的工作进行了展望。     

基于本体的概念设计知识管理研究

概念设计是产品设计中非常重要的部分,本文分析了概念设计的内涵,对概念设计知识进行分类,研究了利用本体对概念设计知识进行建模的相关技术包括概念设计知识的本体表示、概念设计知识的检索等。并在此基础上提出了基于本体的概念设计知识管理框架,深入研究了其中的如知识定义,知识检索等关键技术,最后将研究成果应用于某项目中并实现了相关部分的原型程序。     

基于知识的注塑模概念设计系统研究

提出了应用“需求特征”、“功能”、“结构”概念设计三要素构建设计规则的知识表达方法,建立了注塑模概念设计知识库。模架概念设计采用数值计算方法,其它结构系统采用基于需求—功能—结构三层映射的概念设计方法,系统的设计思想符合设计方法学理论和工程实际。系统基于PDM技术实现了与注塑模设计平台其它子系统的良好集成。     

基于知识融合的虚拟产品设计知识信息抽取和建模

虚拟产品设计的关键技术是如何从现实中提取产品知识信息的模型,对知识进行分类和表达,有效地建立知识信息库和知识模型。提出一种知识信息抽取和综合建模方法。底层的知识表达采用对象的方法,结合粗糙集分类特点来综合表达产品知识和建立知识库。在开发系统中,先采用知识分类方法把知识分为两大类,一是设计过程知识,包括经验知识、设计规则等,主要来源于经验等;二是设计对象知识,主要来源于设计规范、结构原形、同类型产品等。对不确定知识的抽取和推理,先采用粗糙集方法进行分类处理,然后对冗余知识进行属性约简,再进行推理。文中以高速贴标机为应用对象,实现了知识表达和知识建模,开发了网络环境下虚拟高速贴标机的设计系统。     

3维虚拟设计环境下的机械产品概念设计

分析了3维虚拟设计环境下的机械产品概念设计的特点,给出了基于定向发散创新设计方法的概念设计定义。将概念设计划分为2个基本部分：含光、机、电、液广义传动机构的3维虚拟设计和广义传动机构载体的工业美学设计。3维虚拟设计环境下的概念设计方案是完成了原理方案设计和构型设计的设计方案,是一种能够满足市场需求的3维虚拟样机。面向对象、方案评价与修改的实时性、3维虚拟性和定向发散性是该概念设计的主要特点。     

基于知识图谱的模糊前端需求结构解生成方法

产品概念设计模糊前端阶段存在大量自然语言表征的产品性能期望型需求,这一类需求不仅是用户对产品满意度的重要衡量标准,还是推动产品创新发展的源动力。然而,这一类需求也往往是模糊性、非完备性和主观局限性特征最为显著的一类需求,在面向产品概念设计的表征和转换等阶段的精确性不足。针对上述设计问题,首先通过引用经典TRIZ理论中的通用工程参数,构建了产品(专利/需求)—通用工程参数—结构(PGS)映射模型,在理论层面上为模糊前端需求面向设计过程的映射转换奠定了基础;其次,在所述映射模型的引导下,基于专利数据构建了领域知识图谱,实现了性能参数型实体的识别与提取,增强了支持概念设计的知识图谱可用性;再次,结合PGS映射模型及领域设计知识图谱,实现了工程参数形式的模糊前端需求结构化表征与补全,并进一步构建了概念设计结构解空间;最后,在机械设备领域构建了知识图谱并完成了实例验证。     

基于本体的概念设计知识管理系统框架研究

结合本体理论，提出了基于模糊区间的本体描述逻辑理论。建立了概念设计知识的分类及表达体系，提出了基于本体的概念设计知识管理系统框架，深入研究其中的基于本体的知识建模、基于相似度的知识检索等关键技术。将研究成果应用于工程机械知识管理系统中，验证了该成果的实用性和有效性。     

基于产品生态学的概念设计研究

为提高产品的创新性,提出了一种基于产品生态学的概念设计框架.研究了生物工程和产品概念设计之间的相似性,在分析了产品基因、产品细胞、产品器官、产品生物体、产品种群和产品群落模型的基础上,提出了产品生态学模型,构建了相应的概念设计过程模型,并以纺织装备产业的产品创新为例进行说明.     

面向概念设计的机构知识表达与组织

知识是一些事实或事实的抽象,是对客观事物某方面属性的概括,知识是具有一定目的的信息。知识也是进行计算机辅助概念设计自动化的前提和基础,涉及机构概念设计求解的知识较多,需要对它们进行合理地表达及组织,知识表达是后续推理过程的一个基础和关键,是计算机推理求解的前提。首先对功能知识、约束行为、机构元知识进行表达,提出面向对象的机构知识表达和组织策略,然后利用关系数据库表对它们进行存储并建立它们之间的联系,最后阐述了其映射推理过程,对于进一步开发计算机辅助设计软件系统具有一定的意义和价值。     

采煤机概念设计的知识表示与知识推理

为实现采煤机概念设计知识和经验的重用,针对采煤机设计领域知识的可分解性、多样性和模糊性等特点,提出了以面向对象为主、产生式规则为辅的知识表示方法,建立了采煤机概念设计实例库和规则库,并将基于实例和规则推理的集成推理机制应用于采煤机概念设计知识推理中.最后以UG为平台开发了采煤机概念设计系统,实现了知识驱动的采煤机概念设计自动化,积累了设计经验和知识,缩短了产品设计周期.通过工程应用实例验证了该方法的有效性与可靠性.     

基于面向对象的飞机工装概念设计知识表示

分析了目前几种常用的知识表示方法的优缺点;分析了飞机工装概念设计知识表示的特点;研究了使用面向对象技术来表示工装概念设计的知识。面向对象表示法非常适合于对产品实例以及有装配关系的零件间相互关系等知识的描述,并阐述飞机工装概念设计知识表示模型。     

基于知识推理的热流道系统概念设计研究

通过对设计规则的表达,提出基于知识推理与设计任务规划思路。针对热流道系统的特点,设计热流道概念设计流程;通过热流道系统的功能分解,进一步分解概念设计方案,进而建立概念设计空间模型,确定了热流道系统概念设计方案。     

基于知识的工业设计概念创意系统研究

工业设计的概念创意主要依赖设计师对产品知识、设计及美学知识、市场知识的把握,以及对事物的观察和经验的积累,个人知识的局限将会限制设计思维的广度。计算机辅助概念设计应建立在知识的基础上。文章讨论了概念生成的系统模型,提出了一个三层结构的知识模型,用以表达构成创意知识的概念及其关系,并给出了领域知识和任务知识的表达形式,以及知识的应用和推理方法。     

基于功能流的产品族概念设计过程研究

通过分析产品族设计过程存在的不足,结合产品设计过程的特性,提出了产品族设计过程中功能流的概念,并建立了基于功能流的产品族设计集成框架。该框架将需求获取、概念设计过程和详细设计过程以功能流为纽带统一起来。重点阐述了概念设计阶段用户需求功能的获取和设计功能之间的转化及功能结构模型的建立。最后以多功能台式机器人概念设计过程为实例验证了上述理论的可行性。