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    作者:吳波

    本文重點(diǎn)介紹優(yōu)秀論著:“面向復(fù)雜產(chǎn)品的設(shè)計(jì)知識(shí)管理系統(tǒng)的研究與應(yīng)用研究”, 下面介紹一下該論著的核心內(nèi)容:

    本課題開展面向復(fù)雜產(chǎn)品的設(shè)計(jì)知識(shí)管理系統(tǒng)的研究，提出一種面向過程和人員的多學(xué)科、多領(lǐng)域設(shè)計(jì)知識(shí)管理的新方法，并重點(diǎn)研究復(fù)雜產(chǎn)品設(shè)計(jì)知識(shí)的表示、基于實(shí)例推理的知識(shí)重用技術(shù)和面向過程的知識(shí)嵌入，開發(fā)設(shè)計(jì)知識(shí)管理系統(tǒng)。旨在幫助企業(yè)對(duì)設(shè)計(jì)知識(shí)和設(shè)計(jì)過程進(jìn)行管理，解決企業(yè)設(shè)計(jì)任務(wù)無法操控、設(shè)計(jì)過程和知識(shí)難以積累和重用、設(shè)計(jì)檢索頻繁且效率低等問題，為企業(yè)提供一個(gè)有效的設(shè)計(jì)知識(shí)管理平臺(tái)。通過有效的知識(shí)應(yīng)用，顯著提高企業(yè)設(shè)計(jì)創(chuàng)新能力，快速響應(yīng)市場(chǎng)。

1、課題主要研究內(nèi)容

    圍繞復(fù)雜產(chǎn)品的設(shè)計(jì)，企業(yè)內(nèi)部存在兩個(gè)過程：企業(yè)的業(yè)務(wù)過程和知識(shí)過程。而設(shè)計(jì)過程、設(shè)計(jì)對(duì)象、設(shè)計(jì)知識(shí)和設(shè)計(jì)人員是復(fù)雜產(chǎn)品設(shè)計(jì)的四個(gè)重要元素。因此，本課題的系統(tǒng)總體框架圍繞兩個(gè)過程和四個(gè)元素展開，研究內(nèi)容主要有：

    (l) 支持知識(shí)嵌入和過程性知識(shí)積累的過程建模。為了更有效地支持設(shè)計(jì)過程中知識(shí)的重用，需要在知識(shí)表示的基礎(chǔ)上，將各類知識(shí)嵌入設(shè)計(jì)任務(wù)之中，研究設(shè)計(jì)任務(wù)的分類及設(shè)計(jì)過程的建模方法，探索實(shí)現(xiàn)面向設(shè)計(jì)過程和設(shè)計(jì)人員的各類設(shè)計(jì)知識(shí)的嵌入方法。

    (2) 基于BOM和DSM (Design Structure Matrix,設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)矩陣)的設(shè)計(jì)任務(wù)排序與優(yōu)化。根據(jù)復(fù)雜產(chǎn)品設(shè)計(jì)的任務(wù)性和層次性特點(diǎn)，以及目前復(fù)雜產(chǎn)品設(shè)計(jì)一般遵循并行設(shè)計(jì)思想的現(xiàn)狀，對(duì)設(shè)計(jì)任務(wù)的分解和優(yōu)化進(jìn)行了研究。

    (3)基于本體的設(shè)計(jì)知識(shí)表示。知識(shí)的嵌入和重用離不開知識(shí)的表示，課題研究了面向過程和組織的多領(lǐng)域、多學(xué)科的設(shè)計(jì)知識(shí)本體的結(jié)構(gòu)和本體建立的理論和方法。) 

    (4) 基于CBR的多類型知識(shí)的重用。由于復(fù)雜產(chǎn)品設(shè)計(jì)知識(shí)多類型的特性，以及設(shè)計(jì)實(shí)例的層次性、分類性和面向特征的特點(diǎn)，對(duì)基于特征的模糊實(shí)例檢索方法FCBR進(jìn)行研究，并解決實(shí)例的修正和特征項(xiàng)權(quán)值的賦值問題。

    (5)面向過程和人員的設(shè)計(jì)知識(shí)管理系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)與驗(yàn)證。

    2、課題的主要成果及創(chuàng)新

    (l) 提出了基于CBR的多類型知識(shí)的重用算法。提出模糊特征的混合檢索算法以提高案例檢索的準(zhǔn)確性和靈活性；在實(shí)現(xiàn)特征權(quán)值確定與動(dòng)態(tài)修改過程中，在雙種群遺傳算法的改進(jìn)措施基礎(chǔ)上，采用自適應(yīng)算法，改進(jìn)Gauss變異的程度，實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)雙種群遺傳算法及權(quán)值的具體確定和動(dòng)態(tài)調(diào)整；為提高檢索速度，根據(jù)建立索引的速度和索引自身精度的要求，分別提供聚類分析、模糊聚類和用蟻群算法改進(jìn)模糊聚類的索引建立算法。

    (2) 提出了設(shè)計(jì)知識(shí)管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想和功能結(jié)構(gòu)，開發(fā)了相應(yīng)的原型系統(tǒng)。以柴油機(jī)產(chǎn)品為應(yīng)用對(duì)象，建立了柴油機(jī)總體參數(shù)、配氣機(jī)構(gòu)凸輪軸案例庫和相應(yīng)的設(shè)計(jì)向?qū)�模板，從產(chǎn)品一總成一零件三個(gè)層次對(duì)設(shè)計(jì)知識(shí)的表示、嵌入和重用進(jìn)行了系統(tǒng)的應(yīng)用驗(yàn)證。提高設(shè)計(jì)效率三分之一，提高知識(shí)重用率50%。

    (3) 提出了基于本體的設(shè)計(jì)知識(shí)的表示方法。從知識(shí)多源性、人員相關(guān)性、過程相關(guān)性和異構(gòu)性角度出發(fā)，將設(shè)計(jì)知識(shí)分為描述性知識(shí)、判斷性知識(shí)、結(jié)構(gòu)性知識(shí)、過程性知識(shí)、方法性知識(shí)和手冊(cè)性知識(shí)六類；對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的四元素——設(shè)計(jì)對(duì)象、設(shè)計(jì)組織、設(shè)計(jì)過程和知識(shí)對(duì)象分別進(jìn)行概念分類和屬性定義，并建立了其相應(yīng)的本體主模型，為各類知識(shí)在設(shè)計(jì)過程中的管理和嵌入提供了依據(jù)

    (4) 提出支持知識(shí)嵌入和過程性知識(shí)積累的過程建模。提出了支持設(shè)計(jì)參數(shù)和特征傳遞的設(shè)計(jì)向?qū)г�模型，并引入知識(shí)流引擎，提供知識(shí)流的配置、匹配、執(zhí)行與嵌入，保證了設(shè)計(jì)過程中過程性知識(shí)的積累與重用，為設(shè)計(jì)過程中各類知識(shí)的嵌入和重用提供了重要工具。

    3、應(yīng)用前景

  結(jié)合不同的行業(yè)、企業(yè)應(yīng)用特點(diǎn)，總結(jié)行業(yè)的領(lǐng)域知識(shí)、企業(yè)的專用知識(shí)，可以將該系統(tǒng)應(yīng)用到諸多類型的企業(yè)。通過有效的知識(shí)應(yīng)用，顯著提高企業(yè)設(shè)計(jì)創(chuàng)新能力，快速響應(yīng)市場(chǎng)。因此，設(shè)計(jì)知識(shí)管理系統(tǒng)將成為廣大制造型企業(yè)，特別是擁有更多信息和知識(shí)的復(fù)雜產(chǎn)品制造企業(yè)獲得長遠(yuǎn)發(fā)展的利器，具有良好的市場(chǎng)前景和極大的推廣應(yīng)用價(jià)值。