网络化协同环境下机械产品设计知识表达与检索机制研究

发布时间：2017-08-03 03:17

  本文关键词：网络化协同环境下机械产品设计知识表达与检索机制研究

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【摘要】：随着经济全球化进程的进一步推进,作为我国国民经济重要支柱产业的机械制造行业,将面临着更加激烈的市场竞争。机械制造行业竞争的实质就是产品设计能力的竞争,现代机械制造企业必须响应产品开发过程中对时间、成本、质量和服务的竞争需求。同时,由于产品功能、结构和外形复杂性和多样性以及设计成本高等特点,使企业迫切要求产品设计过程能够体现多领域相互协作、多主体互相协同的特点。因此,如何有效地利用现代信息技术与现代设计理论,建立一种市场需求驱动的、具有快速响应机制的网络化设计模式,是制造业摆脱困境、赢得市场和掌握竞争主动权的关键。机械产品协同设计是机械产品设计与信息技术相结合的产品创新设计模式,它是指多学科设计主体针对一个复杂的机械产品设计目标,在分布式网络环境下,相互协作共同实现产品的设计过程。机械产品的协同设计过程就是不同领域的群组专家,利用自身拥有的领域知识,进行创新设计的过程。如何有效的实现协同设计过程中设计知识的表达、检索及知识推理,是机械产品协同设计过程管理的重要研究内容之一。本文的主要工作:(1)本文在分析了机械产品设计知识特点的基础上,给出了一种机械产品设计知识的分类体系和知识表达模型。按照产品设计的特征参数、组织结构知识、设计原理知识、设计规范知识、设计实例知识和设计经验知识等六类设计知识进行分类,并基于XML模板语言,定义了相应的知识的分层表达模型。知识表达模型从领域知识和产品实例知识两个方向对相关知识进行了定义,并对规则语言对象、原理知识对象、结构材料对象和图纸模型对象等领域知识建模表达方法进行了探讨。(2)基于现有的网络环境下的专业引擎检索方法分析的基础上,给出了一种网络协同环境下机械产品设计知识的选择性检索策略,根据机械产品不同类型的知识特点,提出了基于网络蜘蛛的WEB知识检索算法和面向主题的网络蜘蛛知识检索算法,并基于实例推理策略,对协同设计知识推理机制进行了探讨。(3)本文以轴承协同设计知识表达系统为例,开发设计了一个机械产品协同设计知识表达与检索的原型系统,并验证了所提知识表达方法的有效性。
【关键词】：协同设计 知识表达 机械产品 知识检索 知识推理
【学位授予单位】：太原科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TH122
【目录】：

• 中文摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章.绪论10-16
• 1.1 课题研究的背景和意义10-12
• 1.1.1 协同设计概念10-11
• 1.1.2 协同设计的基本特征11
• 1.1.3 协同设计中的知识表达和知识推理11-12
• 1.1.4 课题研究的提出12
• 1.2 协同设计知识表达的国内外研究现状12-14
• 1.2.1 知识表达的国内外研究现状12-13
• 1.2.2 知识检索的国内外研究现状13-14
• 1.2.3 知识表达与检索的研究分析14
• 1.3 本文主要研究内容及论文结构14-15
• 1.3.1 本文主要研究内容14-15
• 1.3.2 论文的组织结构15
• 1.4 本章小结15-16
• 第二章.产品协同设计知识的分类与表达模型研究16-38
• 2.1 产品协同设计知识的分类研究16-19
• 2.1.1 产品协同设计过程知识分类分析16-17
• 2.1.2 产品协同设计知识分类定义17-19
• 2.2 产品协同设计知识的表达建模19-25
• 2.2.1 产品协同设计知识的表达分析19-20
• 2.2.2 产品协同设计知识模型的定义20-23
• 2.2.3 基于语义网络对象的知识表达模模型23-25
• 2.3 CSCD-SOSNS产品领域知识25-29
• 2.3.1 规则语义对象26-27
• 2.3.2 产品理论知识语义对象27
• 2.3.3 机械产品材料模型27-28
• 2.3.4 机械产品图纸模型对象28-29
• 2.4 CSCD_SOSNS产品实例知识模型29-36
• 2.4.1 产品实例知识对象29-30
• 2.4.2 产品实例的设计原理知识对象30-31
• 2.4.3 产品设计实例的功能语义网络对象模型31-32
• 2.4.4 产品设计实例的结构语义对象模型32-36
• 2.4.5 产品设计实例的操作语义对象模型36
• 2.5 本章小结36-38
• 第三章.产品协同设计知识检索与推理机制研究38-52
• 3.1 基于网络蜘蛛的Web知识检索38-43
• 3.1.1 搜索引擎的工作原理38-40
• 3.1.2 网络蜘蛛技术40-42
• 3.1.3 基于网络蜘蛛的机械产品Web检索策略42-43
• 3.2 面向机械产品主题的网络蜘蛛知识检索43-47
• 3.2.1 面向主题的知识检索主要优点43
• 3.2.2 面向主题的知识检索分类43-44
• 3.2.3 相关性判别算法研究44-47
• 3.3 基于实例的产品协同设计知识推理47-51
• 3.3.1 基于实例知识推理的基本概念与原理47-48
• 3.3.2 基于实例知识推理的过程与分类48-49
• 3.3.3 机械产品协同设计实例推理模型49-50
• 3.3.4 机械产品协同设计知识推理的应用50-51
• 3.4 本章小结51-52
• 第四章.产品协同设计知识表达管理系统设计52-63
• 4.1 机械产品协同设计知识表达系统的分析与设计52-55
• 4.1.1 机械产品协同设计知识表达系统的业务流程设计52
• 4.1.2 机械产品协同设计知识表达系统的功能模块设计52-54
• 4.1.3 机械产品协同设计知识表达系统的数据库模型设计54-55
• 4.2 机械产品协同设计知识表达系统的设计原则55-59
• 4.2.1 系统开发环境与平台简介55
• 4.2.2 系统设计的目标和原则55-57
• 4.2.3 系统的软件功能设计57
• 4.2.4 系统的人机接.设计57-59
• 4.2.5 连接数据库59
• 4.3 机械产品协同设计知识表达系统的实例化开发与测试59-63
• 4.3.1 知识编辑功能模块的实现59-60
• 4.3.2 知识查询功能模块的实现60-62
• 4.3.3 用户管理模块实现62-63
• 第五章.总结和展望63-64
• 5.1 研究工作总结63
• 5.2 研究工作展望63-64
• 致谢64-65
• 读研期间发表的论文65-66
• 参考文献66-70

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本文编号：612422