基于知识工程的岸浅桥数字化样机设计系统

提出了一种岸边集装箱起重机的数字化设计方法,这种方法以专家系统和模犁库为支撑,构建基于知识工程的岸边集装箱设计系统.论述了数据库和计算方法为基础的专家系统,并且讨论了模型库的结构,标准件、外购件的选择方法.由基础设计参数、设计约束、设计规则寻找最适合的型号和尺寸驱动模型.通过计算后的数据到专家系统中寻找型号,再从模型库...     

逆向工程中约束驱动数据点云曲面特征优化

为了获得产品原始设计意图,提高重构模型的整体质量,提出一种实用的逆向工程中约束驱动数据点云曲面特征优化方法,其中包括约束分解和有效的数值求解.在约束分解部分,通过设计结构矩阵分割算法消除几何约束系统中曲面特征间的耦合约束,提出了基于多尺度特征的凝聚算法来实现几何约束系统的简化和分解;在数值求解部分,基于罚函数法建立了约束优化的数学模型,采用BFGS法进行了数值求解.对优化后的逼近误差与约束满足误差进行分析的结果表明,采用文中方法可以低数量级的逼近误差的放大,实现约束满足误差的减小,获得一种全局优化的结果.     

基于知识工程的UG二次开发

在知识工程(KBE)与CAD技术的结合已成为先进制造与自动化技术的发展趋势情况下,运用知识熔接技术将KBE与UG系统集成,对知识工程的系统模型进行了调查研究.通过UG系统二次开发工具UG/MenuScript,UG/UIStyler等研究了知识驱动在产品设计过程中,在工程经验及设计制造规则的知识继承和提高效率方面的重要作用,验证了该方法的可行性和高效性.     

基于实例的产品设计知识获取方法及实现

现代产品设计是面向市场、功能驱动以及基于新知识的设计，而知识获取是关键步骤。采用设计实例的形式对已有设计进行封装和组织，通过产品设计实例面向对象表达模型，将设计需求（包括性能需求、环境约束和成本约束）、设计任务、设计过程和设计方案封装在一个设计实例中，体现了功能驱动、面向市场的现代设计特征。在此基础上，利用Sybase公司的PowerDesigner8.0建模工具，进一步提出产品设计实例的获取模型，并对实例获取的关键技术进行了讨论。以滑动轴承设计为工程应用背景，选择应用于涡轮机的四油叶径向滑动轴承为设计实例，详细描述了集成于SolidWorks2000的滑动轴承设计实例获取模块的应用过程，验证了上述模型的正确性和可行性。通过对设计实例进行表达、获取和存储，为后续的基于实例推理的产品设计方法打下基础，同时以对外提供功能的形式对并行设计环境下的功能检索提供支持，推动现代产品概念设计自动化进程。     

一种设计分解的正确性证明

二维变量化设计系统可以用含有n个未知数、m个方程的非线性方程组表示．通过设计分解可以提高几何约束求解的效率和数值稳定性．给出了一种基于图论的设计分解方法及其正确性证明．该方法可以（1）处理结构欠约束系统的分解;（2）检测出冗余约束．分解算法在有限步内终止,其结果是结构相容的     

改进的知识特征驱动的任务分解模型

任务分解被广泛应用于解决大而复杂的问题,学者们已经提出了很多分解模型。知识特征驱动的任务分解模型在无需过多先验知识的情况下,就可以将原始问题分解成一系列子问题,然而这种分解方式却没有考虑对子问题噪点进行处理。在知识特征驱动下,利用马氏距离可以去除子问题的噪点,并对子问题空间进行扩充,这就得到了一种去除噪点的知识特征驱动的任务分解模型。该模型在处理双螺旋问题、UCI abalone数据集、UCI yeast数据集时,都得到了较高的精度,说明了其可行性和有效性。     

支持动态变型设计的多领域系统知识建模与推理求解

基于Modelica语言的多领域系统建模关注物理建模和参数优化等问题,缺乏对产品变型设计的支持.通过扩展多领域基本仿真模型,提出一种结构待定和参数待定的变型产品结构模型.该模型按照参数约束、部件约束和模型约束等知识表达规范融入产品设计知识和经验,采用推理机推理确定产品的结构和参数,实现了基于仿真的动态变型设计.最后以实例验证了动态变型设计方法的实用价值.     

基于独立知识库的产品建模系统

与传统的面向几何的产品建模技术相比,面向知识的产品建模技术更适应现代设计的发展需要,可在相当程度上解决产品设计的智能化和自动化问题.针对该技术应用中存在的问题:1)国内的主流CAD系统尚不具备知识融合与知识驱动的能力;2)面向知识的产品建模依附于某个CAD软件,提出以独立知识库驱动为核心的产品建模新体系,该体系分解为核心层、用户层和几何建模层,通过核心层将用户需求和CAD软件集成,实现智能化设计,为不同行业的产品数字化设计提供可行的解决方案.     

基于先验知识的非负矩阵半可解释三因子分解算法

非负矩阵三因子分解是潜在因子模型中的重要组成部分,由于能将原始数据矩阵分解为三个相互约束的潜因子矩阵,被广泛应用于推荐系统、迁移学习等研究领域,但目前还没有非负矩阵三因子分解的可解释性方面的研究工作.鉴于此,将用户评论文本信息当作先验知识,设计了一种基于先验知识的非负矩阵半可解释三因子分解(PE-NMTF)算法.首先利...     

知识图谱补全技术研究综述

作为一种新兴的数据结构，知识图谱被广泛用于搜索引擎、推荐系统、对话系统等诸多领域中.知识图谱补全(knowledge graph completion)是通过不同的方法，对图谱中的三元组残缺项进行补充.本文以模型构造方法为视角，从Trans结构、神经网络和张量分解三类方法对已有知识图谱补全的相关技术研究进行深入探讨，分析了不同补全技术的优缺点.指出了Trans结构模型和张量分解模型适用于大规模的知识图谱补全，而神经网络模型适用于关系结构复杂的知识图谱补全；现有知识图谱补全技术存在关系复杂性高、语义信息难以获取、训练代价大、模型扩展性差等不足.从知识图谱中复杂关系处理、上下文语义获取、节点间长期依赖关系捕获、模型融合与可扩展性等方面来展望了知识图谱补全技术未来主要研究方向.     

mwKAT: A meta-tool-generated knowledge acquisition tool for multimedia workstations development

mwKAT is an interactive knowledge acquisition tool for acquiring domain knowledge about multimedia components. It constructs knowledge bases for a consulting system that produces the design specification for a multimedia workstation according to the user requirements.mwKAT is generated from and executed inGAS, a primitives-based generic knowledge acquisition meta-tool. It contains three acquisition primitives, namely, parameter proposing, constraint proposing, and fix proposing to construct an intermediate knowledge base represented by a dependency model. These primitives identify necessary domain knowledge and guide users to propose significant components, constraints, and fix methods into the dependency model.mwKAT also invokes knowledge verification and validation primitives to verify the completeness, consistency, compilability, and correctness of the intermediate knowledge base.     

From on-line sketching to 2D and 3D geometry: a system based on fuzzy knowledge

The paper describes the development of a fuzzy knowledge-based prototype system for conceptual design. This real time system is designed to infer user's sketching intentions, to segment sketched input and generate corresponding geometric primitives: straight lines, circles; arcs, ellipses, elliptical arcs, and B-spline curves. Topology information (connectivity, unitary constraints and pairwise constraints) is received dynamically from 2D sketched input and primitives. From the 2D topology information, a more accurate 2D geometry can be built up by applying a 2D geometric constraint solver. Subsequently, 3D geometry can be received feature by feature incrementally. Each feature can be recognised by inference knowledge in terms of matching its 2D primitive configurations and connection relationships. The system accepts not only sketched input, working as an automatic design tool, but also accepts user interactive input of both 2D primitives and special positional 3D primitives. This makes it easy and friendly to use. The system has been tested with a number of sketched inputs of 2D and 3D geometry.     

支持异地协同产品设计的知识服务模型

提出基于XML元语言，以统一的信息化格式描述设计知识，使用Java技术构建了支持多专家协同设计的基本框架，将各类设计服务封装为Web服务的形式，实现了一种Web使能的知识服务模型(Web-KSS)，并应用该模型实现了支持成套电器产品设计的知识服务系统。     

基于案例推理和神经元网络的桥梁知识的复用

采用面向对象方法进行桥梁知识数据组织,建立了包含几何信息和非几何信息的桥梁案例数据,并通过系统建模平台,建立了和中小跨径桥梁通用图库中项目图纸信息一一对应的可供推理的案例数据库.案例数据采用SQL Server 2005数据库技术进行结构化存储.研究了适合桥梁结构设计的构件相似性定义,建立了获取桥梁结构设计相似案例方法.采用人工神经元网络技术,挖掘相似案例中蕴涵的知识,实现对最相似案例的修改,形成符合新的设计要求的桥梁设计案例.实现桥梁数据的参数和知识驱动,形成了基于挖掘以往设计案例中包含的知识的桥梁结构设计方法,为桥梁结构设计企业重复利用以往设计案例提供了有效的解决方法和新的思路.     

一个基于图基约束集映射的参数化设计模型

文中提出了一个基于图基约束集映射的参数化设计模型 .对图基的概念作了阐述 .提出了一个适合于图基参数化的数据模型和约束集的多元组表示与映射方法 .给出了基于图基实例的约束求解方法和定位算法 ,并对计算方法作了归纳 .在此基础上 ,给出了一个基于图基的一致联动方法 .实践证明 ,基于图基联动的设计方法摆脱了传统的基于点、线、圆、圆弧低层次线素繁琐的交互设计工作 ,提高了 CAD系统的自动化程度 ,使设计人员对产品的设计、维护以及后续分析等过程都具有十分重要的意义 .     

面向对象知识模型的构建

介绍了面向对象技术设计知识库模式的方法。强调知识模型构建的重点是在表达、验证及推导设计限制条件，而不是传统意义上的数据。设计概念仍沿用类表示，分3个部分：决策参数、表现参数及限制条件。决策参数是从限制条件中抽象出来的数据，代表设计对象的属性或状态；表现参数是对决策参数的计算和度量；限制条件规范及限制表现参数的域值，可视为类不变量，每个类对象都必需满足之。设计概念之间的相互联系则用关联来阐述。传统面向对象技术考虑的是数据在关联中的横向、纵向传递，提出关联类以捕获数据，同时增加关联的限制条件作为关联不变量。在继承和整件-部件关联的基础上，增加了特性关联。模型构建构建以汽车制造中模板设计为例加以说明。     

面向工艺设计过程的知识管理的研究

工艺知识有很多种类和表达方法,而本体可以为知识共享和重用提供手段。提出了工艺知识本体的三个层次,明确了与工艺知识有关的概念和术语的层次关系,从而形成工艺知识的整体视野。举例说明了工艺知识中领域概念的提取及其在知识库中的使用,论述了工艺知识查询时本体发挥的作用,从本体建模元语的角度分析,利用知识本体的概念相似度进行语义检索,并结合机床的例子说明其在工艺知识管理中的应用。为了提高知识利用效率,明确了面向工艺设计过程的各种工艺知识需求。最后介绍了基于本体的工艺知识管理系统的框架以及原型系统的开发方法,并进行了初步应用验证。     

Credit rating with a monotonicity-constrained support vector machine model

Deciding whether borrowers can fulfill their obligations is a major issue for financial institutions, and while various credit rating models have been developed to help achieve this, they cannot reflect the domain knowledge of human experts. This paper proposes a new rating model based on a support vector machine with monotonicity constraints derived from the prior knowledge of financial experts. Experiments conducted on real-world data sets show that the proposed method, not only data driven but also domain knowledge oriented, can help correct the loss of monotonicity in data occurring during the collecting process, and performs better than the conventional counterpart.     

Optimal behaviour prediction using a primitive-based data-driven model-free iterative learning control approach

This paper suggests an optimal behaviour prediction mechanism for Multi Input-Multi Output control systems in a hierarchical control system structure, using previously learned solutions to simple tasks called primitives. The optimality of the behaviour is formulated as a reference trajectory tracking problem. The primitives are stored in a library of pairs of reference input/controlled output signals. The reference input primitives are optimized at the higher hierarchical level in a model-free iterative learning control (MFILC) framework without using knowledge of the controlled process. Learning of the reference input primitives is performed in a reduced subspace using radial basis functions for approximations. The convergence of the MFILC learning scheme is achieved via a Virtual Reference Feedback Tuning design of the feedback controllers in the lower level feedback control loops. The new complex trajectories to be tracked are decomposed into the output primitives regarded as basis functions. Next, the optimal reference input fed to the control system in order to track the desired new trajectory is then recomposed from the reference input primitives. The efficiency of this approach is demonstrated on a case study concerning the control of a two-axis positioning mechanism, and the experimental validation is offered.     

手绘运动学机构示意图识别及运动过程模拟

目的 为了解决手绘运动学示意图对辅助学习的局限性,以及现有物理辅助教学软件只能模拟系统设定机构的局限性,提出了一种对手绘运动学机构示意图进行识别,并实现其运动过程模拟的方法。方法 首先提取笔画的几何特征进行笔画识别,得到笔画类型,然后根据构件笔画组成列表及笔画间相对关系,进行构件的匹配识别,再根据用户意图,识别构件间位置约束关系,自动矫正机构示意图中构件的相对位置,最后通过2维物理引擎,实现机构的运动过程模拟。结果 实现了对运动学教学中常见的16种构件的识别,和构件中常用的7种图元的识别,识别准确率分别为93.25%、94%。结论 实验结果表明,该方法可在对手写运动学构件符号以及构件间的约束关系进行正确的识别和矫正的基础上,实现对整个运动机构的识别,以及对机构运动过程的模拟。