面向产品设计的本体推理研究

《面向产品设计的本体推理研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、面向复杂产品设计的本体推理研究*本文收国防科技工业局基础科研项目(NO:A2620133003)、国家社科基金重大项目(NO:11&ZD152)、中央高校基本科研业务专项资金（NO：30920140111006）资助。作者简介：李红梅（1990-），女，硕士研究生，研究方向：知识工程；丁晟春（1971-），女，硕士，副教授，研究方向：WEB数据挖掘与知识工程研究。李红梅，丁晟春（南京理工大学经济管理学院，江苏南京210094）摘要：[目的]为充分重用与共享复杂产品设计中的隐含知识。[方法]研究本体

2、推理在产品设计中的应用，对产品设计中的规则需求和类型分析，形成逻辑关系和设计参数约束规则，设计了产品设计规则到推理规则的转换流程，提出了面向复杂产品设计的本体推理框架。[结果]基于该框架进行机械手设计中的本体推理实验，在设计本体构建的基础上实现了机械手驱动装置和参数值的推理与知识扩充。[局限]但针对设计参数中的定性约束未能有效实现推理。[结论]实验结果验证了本体推理框架的可行性。关键词：本体推理；复杂产品设计；逻辑关系；设计参数约束；推理规则中文分类号：G356.8ResearchonComple

3、xProductDesign-OrientedOntologyReasoningLiHongmei,DingShengchun(SchoolofEconomics&Management,NanjingUniversityofScienceandTechnology,Nanjing210094,China)Abstract:[Objective]Inordertoruseandshareimplicitknowledgeincomplexproductdesign.[Methods]Thispape

4、rstudiedtheapplicationofontologyreasoningintheproductdesign.Afterproductdesignrulerequirementandtypewereanalyzed,dividetherulesintologicalrelationshipanddesignparameterconstraintrule,designatransformprocessfromdesignrulestoinferenceruleswasdesigned,an

5、dthenproposedaproductdesign-orientedontologyreasoningframework.[Results]Inthemanipulatordesignreasoningexperiment,manipulatordesignontologywasbuilt;itachievesthedynamicdriveandparametervaluestoexpandknowledge.[Limitations]thequalitativeparametersinthe

6、designconstraintshavefailedtoreason.[Conclusions]Theexperimentalresultsverifythefeasibilityoftheontologyreasoningframework.Keywords:ontologyreasoning;complexproductdesign;logicalrelationship;designparameterconstraint;inferencerule1引言复杂产品是指客户需求复杂、产品组成复

7、杂、技术构成复杂、研发成本高、一般单件小批生产、多个单位协同研发和生产的一类产品，如航天器、飞机、汽车、船舶、武器系统等用于国防建设的大型军工产品[1-2]。复杂产品设计涉及不同领域、不同层次、不同类型的知识，复杂产品设计大多依赖于个人的经验和知识的理解，通常只是一部分需要重新设计，其余部分或采用现有产品的设计或在现有产品的基础上修改重新研制。复杂产品设计在国家武器装备行业中有着重要应用，因此将设计知识、专家、机器有机结合，发现和选择合适的推理方法能有效的将用户需求映射到产品功能结构上，合理重用和

8、融合已有的经验、知识和理论，帮助设计人员快速准确地进行产品设计。随着人工智能的发展，规则推理、案例推理、定性推理、本体推理等相关推理模式逐渐应用到产品设计中。规则推理是最早的推理方式，案例推理适用于设计经验丰富型的领域，人工神经网络推理则通过模拟人类输入信号激活或抑制神经元进行概率数值计算，定性推理是在信息不完全情况下使用略去无关细节的定性信息给出定性解释；而本体推理则是利用本体中的概念和属性进行逻辑推理。目前使用多种技术结合混合推理是解决单一推理方法效率低下、不能快速获得最优方案