基于知識的傳感器概念設計智能啟發(fā)系統(tǒng)的研究.pdf

1、本論文旨在探索和發(fā)展傳感器概念設計的新方法。概念設計作為一種跨學科、跨專業(yè)的產物，是機械設計、人工智能和計算機技術的有機結合體，是機電一體化技術在機械領域中的一個具體的應用。建立FEK(FEK：Function-Effect-Knowledge)概念設計模型，將設計對象作為一個功能模型，逐步分解為功能元，以效應實現(xiàn)功能元，通過基于知識的方法對效應進行優(yōu)化和重組，最終以傳感器概念設計智能啟發(fā)系統(tǒng)的軟件形式固化下來。本論文的主要內容如下：

2、 1.傳感器研發(fā)的發(fā)展趨勢。正從改造已有的傳感器的制造工藝，向開發(fā)和利用效應的方向轉變。概念設計師依靠效應知識庫所具有豐富的知識和自身的經驗知識，在擁有高效推理機制的推理機的協(xié)同下，尋找傳感器新效應及其效應的新應用，實現(xiàn)傳感器產品功能的創(chuàng)新。 2.概念設計是一個創(chuàng)新的過程，也是一個基于知識的過程。為了滿足傳感器產品的創(chuàng)新，充分的發(fā)揮概念設計師經驗知識，開發(fā)了相應的傳感器概念設計智能啟發(fā)系統(tǒng)，在智能啟發(fā)系統(tǒng)上能夠實現(xiàn)信息的共

3、享與重用以及高效的推理機制。本文借助于面向對象的方法，首次系統(tǒng)地將設計知識重用體系應用到傳感器概念設計過程中，使之緊密地與傳感器概念設計過程相聯(lián)系。產品設計師可以在以往設計知識基礎之上產生創(chuàng)新方案。 3.傳感器概念設計智能啟發(fā)系統(tǒng)的實現(xiàn)方法。把成熟的關系數(shù)據(jù)庫(MicrosoftSQL Server 2000系統(tǒng))技術應用于智能啟發(fā)系統(tǒng)的效應知識庫，建立傳感器應用領域智能啟發(fā)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，該系統(tǒng)大大地簡化了智能啟發(fā)系統(tǒng)的推理過程，

4、具有較強的適應性和實用性；采用遺傳算法對傳感器效應參數(shù)進行優(yōu)化，選擇適應度較高的效應鏈；采用可信度不確定性推理方法和知識的模糊查詢來設計推理機算法；采用VS．NET開發(fā)智能啟發(fā)系統(tǒng)應用程序框架，通過．ADO．NET實現(xiàn)與數(shù)據(jù)庫的無縫連接，把推理算法作為一個模塊嵌入到．NET框架中。 4.在上述理論研究成果的指導下，開發(fā)了以適應傳感器的FEK概念設計模型為主要對象的智能啟發(fā)系統(tǒng)平臺，該系統(tǒng)具有一定智能性和啟發(fā)性。傳感器產品設計師在

5、設計某一類傳感器產品的過程中，首先把傳感器概念設計智能啟發(fā)系統(tǒng)中四個數(shù)據(jù)庫 (知識庫、數(shù)據(jù)庫、約束庫和實例庫)結合起來，研究實現(xiàn)傳感器產品的所需的效應、效應鏈和設計參數(shù)；其次對現(xiàn)有的效應和效應鏈運用遺傳算法進行優(yōu)化；最后對結論進行對比后得到設計傳感器的最佳效應及該效應的效應鏈。對原有的設計參數(shù)進行相應的修改，最終完成產品在結構設計、功能設計、原理設計、外觀設計和布局的設計。但所開發(fā)的傳感器概念設計智能啟發(fā)系統(tǒng)仍處在不斷的完善中，需要進一