概念设计功能求解混合推理映射研究

发布时间：2020-04-29 02:46

【摘要】：功能求解是概念设计的重要环节。论文针对概念设计功能求解推理映射存在的问题，提出概念设计功能求解混合推理映射方法，并对功能求解映射的相关理论、关键技术及应用进行深入研究。论文基于柔性和适应性设计的多元化需求，提出内涵扩展的“需求－功能－行为－结构（Requirement-Function-Behavior-Structure，R-F-B-S）”概念设计模型，将概念设计过程分为需求转换和功能求解两个部分，在功能求解部分融合不同程度的产品创新层次，为混合推理映射的实现构建了基本框架。对求解过程所涉及的要素进行具体的描述与表达，，并根据功能的特点建立功能词库表清晰、规范地表达设计功能要求。其次，基于已建立的概念设计模型，提出R-F-B-S的知识表达模型。将知识库归纳为企业已有产品知识模块和领域知识、跨领域知识模块两个部分。阐述了设计知识库的构建原理及方法,为概念设计功能求解混合推理映射提供了有效的技术支持。论文提出概念设计功能求解的混合推理映射方法，通过熵灰关联的实例推理模式、功能分解与行为求解的演进式推理模式以及挖掘算法的关联规则推理模式实现智能化概念设计求解过程。采用了灵活的映射策略，分别适应产品不同程度的创新性需求。具体研究每种推理模式的搜索流程及适用的状态并应用实例验证了映射策略的可行性。论文以自动映射获得的关系系数作为参考，讨论了关系系数的设计小组获取与修正，提出人机综合的关系系数整合方案。并对整合优化后的映射结果组合形成的方案基于模糊综合理论进行了评价。最后，提出并验证功能求解混合推理映射系统。基于上述研究成果，在Windows系统平台下，以Visual Studio2005C#作为开发工具，开发了概念设计功能求解混合推理映射系统。结合实例展示了应用软件的实际运行的工作界面。
【图文】：

映射模型,行为,功能

图 1-3 功能－结构往复映射模型Fig. 1-3 Reciprocating mapping model of Function-Structure虽然功能－结构框架表明了“结构具有功能”，但却忽略了“结构能”。这种映射是当设计经验积累到一定阶段后，跨越了行为层而映射关系，其局限性在于功能仅仅是结构的索引，忽略了对映射过维的支持，缺乏对多种创新方法和多层次创新活动的支持。这种功更多地用于求解系列化或模块化的定制产品。2.2 功能－行为－结构模型功能－行为－结构框架在功能层和结构层之间引入了行为层，用来能所执行的动作，表明“结构如何实现功能”这一关系，将概念设功能向行为再向结构映射的过程，如图 1-4 所示。在功能域和载体行为域作为二者的转换桥梁，不仅使产品的设计过程更加符合人们，而且大大地拓展了设计空间，提高了产品创新的可能性。功能－行为－结构框架最早是由 Gero[35]提出。Qian 等[36]通过功能

结构模型,功能,行为,状态模型

引入运动行为层，给出了功能行为知识的多层表示使概念设计在多层次由于功能－行为－结构框架不能清楚地出通过设计中八个基本步骤来扩展 FBS环关系，在新的框架下通过八个基本步骤as 等[47]随后对此扩展的 FBS 框架进行了修正，并对模型的描述性和说明性进行工作基础上，进一步完善了 Gero 的 FBS型－行为－状态模型9]建立的功能－行为－状态模型为代表的的桥梁完成产品概念设计。该模型识别了为－状态关系。前者用于联系功能和行为行为之间的关系。在功能一行为一状
【学位授予单位】：福州大学
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2011
【分类号】：TH122

【参考文献】