可拓智能設(shè)計(jì)方法及其應(yīng)用研究.pdf

1、可拓學(xué)是一門用形式化語言描述事物拓展可能性及開拓創(chuàng)新規(guī)律的學(xué)科。本文在分析當(dāng)前智能設(shè)計(jì)及知識(shí)處理存在的不足的基礎(chǔ)上，將可拓學(xué)理論應(yīng)用到產(chǎn)品智能設(shè)計(jì)中，以期解決智能設(shè)計(jì)在建模、推理、評(píng)價(jià)與決策等方面存在的問題。
　　論文首先基于可拓學(xué)理論建立了可拓智能設(shè)計(jì)模型，給出了該模型的定義、知識(shí)表示與中間代碼，討論了如何對(duì)可拓智能設(shè)計(jì)模型進(jìn)行問題識(shí)別以及如何對(duì)不同的設(shè)計(jì)問題進(jìn)行集成求解。
　　針對(duì)現(xiàn)有推理方法和控制策略在智能設(shè)計(jì)應(yīng)用方面

2、的不足，將可拓學(xué)的菱形思維模式應(yīng)用于智能設(shè)計(jì)的符號(hào)知識(shí)推理中，提出了可拓智能設(shè)計(jì)模型的菱形求解策略。菱形求解策略由物元拓展推理和條件可拓集合生成兩部分組成，分別體現(xiàn)了菱形思維模式的發(fā)散和收斂兩個(gè)過程。提出了可拓約束圖的概念，給出了可拓約束圖的性質(zhì)、生成算法及沖突消解方法；詳細(xì)論述了在可拓約束圖基礎(chǔ)上展開的物元拓展推理方法，給出了可拓繼承推理、可擴(kuò)推理、相關(guān)推理及蘊(yùn)含推理的相關(guān)定理及實(shí)現(xiàn)算法，同時(shí)還給出了不同情況下的關(guān)聯(lián)函數(shù)計(jì)算方法和條件

3、可拓集合的生成算法。
　　針對(duì)現(xiàn)有實(shí)例推理技術(shù)在實(shí)例表達(dá)、實(shí)例檢索等方面的不足，將可拓智能設(shè)計(jì)模型應(yīng)用于基于實(shí)例的設(shè)計(jì)中，建立了可拓實(shí)例推理模型，給出了高維空間上距的定義及計(jì)算方法，提出了用距來描述實(shí)例點(diǎn)到目標(biāo)空間相似度的方法，實(shí)現(xiàn)了區(qū)間論域上的實(shí)例檢索。
　　針對(duì)工程優(yōu)化設(shè)計(jì)在建模方面的困難，提出了基于可拓學(xué)相關(guān)網(wǎng)的智能優(yōu)化建模方法。建立了基于可拓智能設(shè)計(jì)模型的優(yōu)化知識(shí)表示方法，給出了優(yōu)化系統(tǒng)相關(guān)網(wǎng)的建立過程，通過操作相關(guān)

4、網(wǎng)中的物元結(jié)點(diǎn)和有向邊集來確立優(yōu)化模型的三要素，即目標(biāo)函數(shù)、設(shè)計(jì)變量和約束條件，并討論了智能建模后的優(yōu)化計(jì)算方法。
　　針對(duì)目前方案再設(shè)計(jì)中存在的分析困難、回溯信息缺乏等問題，將定性推理與可拓學(xué)的相關(guān)推理相結(jié)合來實(shí)現(xiàn)方案再設(shè)計(jì)的問題求解。提出了定性物元、物元-相關(guān)網(wǎng)和定性相關(guān)網(wǎng)的概念以及在此基礎(chǔ)上的定性相關(guān)推理方法。詳細(xì)論述了如何在定性相關(guān)推理基礎(chǔ)上，通過物元-相關(guān)網(wǎng)生成目標(biāo)相關(guān)物元集，通過定性相關(guān)網(wǎng)和目標(biāo)機(jī)制進(jìn)行定性相關(guān)推理來生