基于位索引的多层次实例检索模型研究

通过对基于实例的推理技术、实例的检索策略及实例相似性的研究，提出了可应用于机械产品设计领域的多层次实例检索模型和基于位索引的检索算法。给出了实例检索模型的层次划分方法，分析了位索引的建立过程和通过相似度映射表来提高实例检索效率的原理，最后通过实例验证了该算法的简洁性和高效性。     

基于性能试验的薄壁型钢货架关键构件快速选型系统的研究

通过对货架关键构件选型过程的分析,并应用相似性推理技术,提出了基于力学分析的货架关键构件快速选型系统的系统架构、设计原理和实现方法;详细论述了货架关键构件案例的结构和属性,同时给出了相似度的计算模型和案例库的维护策略。最后以应用实例说明了该系统相似案例检索的计算过程和工作界面。     

面向实例推理的产品设计本体建模研究及应用

分析现有基于实例推理的产品设计系统,针对其缺乏对实例功能、行为等描述的缺点提出面向实例推理的产品设计本体模型,并利用本体技术建立基于实例推理的产品设计实例本体及产品设计实例本体模型.依照产品设计特点研究产品设计实例本体模型的重要性质,依据实例推理的产品设计给出基于本体的产品设计实例本体检索机制.在检索中利用本体模型的EDCOM数组,通过相似度算法进行匹配找出合适的产品设计实例,在本体模型库维护中给出本体模型的集成算法.最后以汽车零部件企业为实例,并利用本体技术开发了基于实例推理的产品设计原型系统,通过设计系统的产品设计要求、检索实例等功能模块实现了基于实例推理的产品设计.     

基于改进粒子群算法的固体火箭发动机总体设计优化方法

针对固体火箭发动机总体设计过程中各设计变量耦合关系复杂、优化求解效率低等问题,以提高质量比冲I0为目标函数,建立了固体火箭发动机总体优化设计数学模型;在经典粒子群优化算法的基础上引入自适应调整惯性因子,提出了一种基于改进粒子群算法的固体火箭发动机总体设计优化方法。算例表明该方法同时兼顾了全局和局部的寻优能力,收敛速度快,可有效提高固体火箭发动机总体设计质量,具有较好的可行性和实用性。     

基于案例推理(CBR)的流动式起重机故障诊断

研究了基于案例推理的专家诊断模型中的关键技术——故障案例库的建立、故障案例检索、故障案例的重用,研究探讨了案例检索机制中字符串相似度的计算方法,建立了故障检索机制的模型。结合实际工作的需要,设计实现了一个基于案例推理(CBR)的流动式起重机故障诊断系统,系统以基于案例推理的诊断技术为基础,采用关系型数据库存储数据,实现了流动式起重机械的故障诊断。     

基于神经网络和最近邻相似度的实例检索算法

为了提高实例推理系统中实例检索的效率与质量,提出了基于神经网络的、和最近邻相似度相结合的实例检索算法。首先,利用概率神经网络实现对实例的动态分类,以缩小实例检索范围;其次,介绍了实例属性相似度计算方法,针对各属性相似度的权重问题,给出主观和客观赋权方法;最后,给出截止阀总体设计方案生成的算例,验证方法的可行性。     

基于CBR-RBR集成推理的电除尘器智能设计系统研究

为提高电除尘器的设计效率和设计质量,将其传统的设计方法与智能CAD技术相结合,提出了一种实例推理与规则推理相集成的混合知识推理方法。设计了基于实例推理的快速实例检索流程,并给出了多级相似度匹配的算法和算例,提高了实例检索的效率和准确性,同时对基于规则推理的实例修改过程进行了说明。最终在NX平台上开发了电除尘器智能设计系统,有效缩短了电除尘器的设计周期。     

基于实例推理的自动化产品辅助设计研究

介绍了基于实例推理的特点和实现方法 ;研究了在基于实例推理的自动化产品设计中实例的表达、实例的索引和检索等关键技术 ;提出了适合自动化产品设计的实例表达方式和检索方式     

基于实例推理的减速器快速设计方法研究

为了给机械产品设计提供更高效的知识服务,提出了一种基于实例推理的快速设计方法。研究了基于实例检索中属性相似度的计算方法,给出针对确定型和模糊型属性的相似度计算模型;研究了权重的计算方法,综合考虑主观权重和基于相似度离差信息的客观权重,以乘法合成计算的组合权重来计算实例的全局相似度。最后,结合MATLAB中的矩阵计算功能,以减速器设计为例进行了实例验证,结果表明所提出的相似度及权重计算方法对实例的检索更精确,到快速设计的目的。     

一种基于DCSP和CBR的产品配置方法

为提高客户需求表达的正确性、利于企业运用已有案例进行新产品的设计,提出一种基于动态约束满足问题和实例推理相结合的产品配置设计方法。将配置问题转化为动态约束满足问题,获得规范化的客户需求信息。通过基于实例推理的方法,将这些信息在实例库中进行检索,获得所需的相似实例。在约束求解时通过分层约束的方法来缩小搜索空间,在实例查询过程中通过属性相似度的计算来确定相似实例,并设计了案例搜索流程。最后给出一个推理求解的实例。     

产品族配置设计的MC-SPA案例检索方法

对产品族配置设计案例推理方法中产品属性不确定引起的问题进行了研究。为同时考虑产品属性的重要性及顾客偏好,定义加权Euclid距离为目标案例与源案例的相似度。用区间数表征产品属性的不确定性,利用蒙特卡洛模拟(Monte Carle Simulation,MC)方法计算点与区间、区间与区间的Euclid距离,得到相似度概率分布的特征值(均值和方差)。再利用集对分析(Set Pair Analysis,SPA)判定产品属性不确定性对案例检索结果的影响,并最终确定满足客户要求的产品族。油锯配置设计实例应用表明,MC-SPA方法组合了MC方法的直观性、计算的精确性及SPA方法处理不确定性问题的优势,案例检索灵敏度高,检索结果稳定可靠。     

基于模糊客户需求信息的设计检索技术的研究

以客户参与为核心的可重用设计是面向大规模定制设计的一个重要特征。设计检索是设计重用的一个关键技术之一。针对基于相似度范例检索存在的不足,将神经网络引入设计检索的研究之中,提出了基于神经网络的设计检索模型。并且通过对模糊需求信息的建模,使设计检索模型更适合于表达设计重用的工程实际。仿真和实例表明,基于神经网络的设计检索方法优于一般的基于相似性范例的检索方法,尤其在基于模糊客户需求信息进行设计检索时,相应的检索效果和柔性更好。     

实例推理方法在机械产品方案设计中的应用

机械产品方案设计是产品设计过程中最关键的设计阶段.提出基于实例推理（Case-Based Reasoning,CBR）的方案设计过程,论述了实现推理的关键技术：实例表示、实例检索和实例修正;从基于实例的产品方案设计过程的研究、CBR与其他推理方法的综合应用以及CBR与创新设计方法的结合3个方面探讨了CBR技术在机械产品方案设计中的主要应用.     

Applying CBR to machine tool product configuration design oriented to customer requirements

Product customization is a trend in the current market-oriented manufacturing environment. However, deduction from customer requirements to design results and evaluation of design alternatives are still heavily reliant on the designer’s experience and knowledge. To solve the problem of fuzziness and uncertainty of customer requirements in product configuration, an analysis method based on the grey rough model is presented. The customer requirements can be converted into technical characteristics effectively. In addition, an optimization decision model for product planning is established to help the enterprises select the key technical characteristics under the constraints of cost and time to serve the customer to maximal satisfaction. A new case retrieval approach that combines the self-organizing map and fuzzy similarity priority ratio method is proposed in case-based design. The self-organizing map can reduce the retrieval range and increase the retrieval efficiency, and the fuzzy similarity priority ratio method can evaluate the similarity of cases comprehensively. To ensure that the final case has the best overall performance, an evaluation method of similar cases based on grey correlation analysis is proposed to evaluate similar cases to select the most suitable case. Furthermore, a computer-aided system is developed using MATLAB GUI to assist the product configuration design. The actual example and result on an ETC series machine tool product show that the proposed method is effective, rapid and accurate in the process of product configuration. The proposed methodology provides a detailed instruction for the product configuration design oriented to customer requirements.     

面向可适应性的参数化产品平台设计

为定量评估产品平台设计的资源节约效果,基于相似度分析和聚类分析,提出了一种面向可适应性的参数化产品平台构建方法.该方法在面向多种设计需求的基础上,通过变量化分析技术,建立了产品结构的优化元模型.首先通过设计变量的灵敏度分析,确定候选的可共享的平台公共变量集;然后通过相似度计算与聚类分析重新确定公共变量在各产品中的具体数值,并进行分组,构建了产品族的多组共享参数平台.以基于产品平台的各个变型产品的可适应度阈值为约束条件,通过可适应度计算对各变型产品进行评价.最后,通过旋压切割机的设计,对该方法进行了验证.     

SOMEDGRA: A case retrieval method for machine tool product configuration design

Case based design is an intelligent method which involves retrieving the most similar previous case to provide a solution of a new decision problem. However, conventional case based design approaches are too reliant on experts’ experiences. A new case retrieval method SOMEDGRA that combines Self-organizing map (SOM) and Euclidean distance (ED) method as well as Grey relational analysis (GRA) method is proposed in case based design. SOM is used to reduce the retrieval range and increase the retrieval efficiency, and ED is used to evaluate the similarity of cases comprehensively. To ensure that the final case has the best overall performance, an evaluation method of similar cases based on GRA is proposed to evaluate similar cases to select the most suitable case. The case study and result on an HTC series machine tool product show that the proposed method is effective, accurate and rapid in the process of product configuration.

     

基于实例库的机械产品协同设计知识推送研究

知识推送是提高机械产品协同设计中知识获取效率的重要方式。通过分析机械产品协同设计中的知识内容及知识特点,研究了面向知识推送的机械产品协同设计知识库的构建;提出了一种基于实例库的知识推送方法,其推送思路是以设计实例检索触发,通过产品实例与其他知识的映射进行知识的推送;提出了机械产品协同设计知识推送的体系结构,并分析了其层次结构;研究了知识推送的流程及实现过程。     

基于分层实例推理的混合型行业工艺设计系统研究

混合流程型生产行业的生产周期长、工艺过程复杂多变,工艺设计知识的提取和表达比较困难,若采用传统的单一大型实例推理系统表示其工艺设计方案,将造成实例库的庞大和冗余,求解效率低下。针对该问题,提出了基于分层实例推理的混合型行业的工艺设计策略。通过设计问题的逐步分解以及不同层次的多实例重用,既充分利用了实例推理方法的优点,又降低了搜索空间,提高了实例检索效率;研究了不同层次下工艺实例的知识表达、实例库的组织结构,以及实例的分层检索匹配算法,并以某钢铁产品订单的工艺设计问题为例加以说明;最后,给出了基于分层实例推理的混合型生产行业的智能工艺设计系统的总体框架,并总结了该方案的优点。     

基于特征相似性的夹具变型设计方法研究

针对基于实例推理的设计方法实例修改自动化程度较低的情况,对夹具实例自动化修改中的变型设计过程进行了研究。为了适应夹具变型设计,在对夹具元件信息进行完整描述的基础上,提出了基于特征套件的夹具模型描述方法。以此模型为基础,通过对工序件特征的相似性比较和对约束完整性的求解,在几何推理的基础上实现了基于特征的夹具自动化变型设计。该方法可以用于实例自动重用问题,为夹具自动化设计探索了一种新途径。