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3.1.2 性能知識作用-反饋描述

在“作用-反饋”體系下,產品性能知識的語義描述實質上就是運用性能知識的特征和特征參數來描述產品及其零部件的性能知識。產品性能知識的特征要比產品結構特征復雜得多,基于產品性能知識所采用的語義對在“作用-反饋”體系下所獲得的不同特征指標統計信息進行處理,以獲得符合實際要求的性能知識相關性和親疏程度信息的模糊評價矩陣

語義描述方法不僅需要對產品及其零部件相關性能知識本身進行描述,還要求能夠支持和便于對產品性能知識的搜索、過濾和抽取。適合的產品性能知識表達方式,可以使性能知識在獲取、組織、傳遞和運用的過程中更好地表達產品設計意圖和設計思想,達到規范化和標準化的目的,有利于實現計算機智能設計。

多色集合理論

在“作用-反饋”體系下,性能知識是以集合的形式客觀存在的。通過利用多色集合理論在集合系統描述上的優勢,結合產品性能知識的特點,給出了一種規范的、標準的產品性能知識語義描述方法,支持“作用-反饋”體系下性能知識的組織與表達,有利于在“作用-反饋”體系下性能知識資源中獲得可能解或匹配可能解。

在“作用-反饋”體系下,產品性能知識在驅動復雜產品設計過程中需要描述的側重點往往不同,有時需要單獨地描述某一個性能知識,有時需要對具有關聯關系的多個性能知識進行語義描述。因此,產品性能知識的語義描述可以按照需要表達特征屬性的側重點不同,采用兩種規范的表達方式,具體方式如下。

(1)單獨表述產品的每一個性能知識(gp):

(2)表述具有關聯的多個產品性能知識():

是一個產品性能知識的集合,也可以表達為

式中:Pi——需要進行設計的產品組成部分;

GPi——產品組成部分相關的廣義性能知識集合;

——產品組成部分相關的廣義性能知識;

A——施加給產品或其零部件的作用;

a——單獨產品廣義性能知識中施加給產品或其零部件的作用;

Ai——相互關聯產品廣義性能知識中施加給產品或其零部件的作用;

R——產品的反饋;

r——單獨產品廣義性能知識中產品客觀反饋;

Ri——相互關聯產品廣義性能知識中產品客觀反饋。

在“作用-反饋”體系下,根據性能知識的分類,可以認為產品性能知識集由結構性能知識集和行為性能知識集共同構成。按照多色集合理論,產品的結構性能知識集與行為性能知識集中的性能知識元素的具體語義描述如下。

(1)結構性能知識元素語義描述。

(2)行為性能知識語義描述。

式中:gpa——結構性能知識;

gpb——行為性能知識;

Identify_GP——廣義性能的標識;

Class_GP——廣義性能的類型;

Name_GP——廣義性能描述;

GP_ConstrainSet——廣義性能相關約束集;

GP_Action&Response——結構性能屬性;

GP_Action——產品所受的作用;

GP_Response——產品所作出的反饋;

GP_RelationSet——廣義性能連接關系集;

Constrain_Pointer——廣義性能語義描述相對應的約束指針。

在“作用-反饋”體系下,采用多色集合理論進行性能知識語義描述的方法在一定程度上使性能知識的獲取成為可能,并且實現了在語義和知識兩個層次上建立統一的性能知識語義描述模型。可以對各種性能知識及其相互關系進行規范化、標準化的描述和明確的顯示表達。

采用該種方法來描述產品性能知識是高效和高重用性的。可以方便地描述性能知識的共性和處理方法,性能知識的語義描述對應的是產品設計的實例解。在“作用-反饋”體系下,采用多色集合理論進行性能知識語義描述的方法所具有的優勢與特點如下。

(1)“作用-反饋”體系作為性能語義描述問題的前提和基礎,可以包含所有需要進行語義描述的性能知識對象。另外,在“作用-反饋”體系的不同層面上,它涵蓋性能知識從低層到高層,從簡單到復雜的可能性,可以更貼切地描述性能知識在驅動復雜產品設計過程中的動態變化。

(2)多色集合理論是將在驅動復雜產品設計過程中的結構性能知識和行為性能知識與性能特征參數聯系起來共同研究的理論依據,現實客觀存在的任何性能知識都是建立在一定特征參數的基礎上,或者是與一定的事物的屬性和特征相結合的具體的參數值。

(3)該語義描述方法具有一定的層次分解結構,可以將一個復雜產品性能知識集合分解為相對簡單的子集合,子集合還可再分解為更簡單的子集合。這種語義表達方法不僅有利于產品性能知識整體的利用,而且有利于產品子結構性能知識的利用。因此,它不僅可以支持產品總體設計,還可以支持產品部件的設計和綜合。

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