基于知識(shí)的傳感器概念設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)的新方法。概念設(shè)計(jì)作為一種跨學(xué)科、跨專(zhuān)業(yè)的產(chǎn)物，是機(jī)械設(shè)計(jì)、人工智能和計(jì)算機(jī)技術(shù)的有機(jī)結(jié)合體，是機(jī)電一體化技術(shù)在機(jī)械領(lǐng)域中的一個(gè)具體的應(yīng)用。建立FEK(FEK：Function-Effect-Knowledge)概念設(shè)計(jì)模型，將設(shè)計(jì)對(duì)象作為一個(gè)功能模型，逐步分解為功能元，以效應(yīng)實(shí)現(xiàn)功能元，通過(guò)基于知識(shí)的方法對(duì)效應(yīng)進(jìn)行優(yōu)化和重組，最終以傳感器概念設(shè)計(jì)智能啟發(fā)系統(tǒng)的軟件形式固化下來(lái)。本論文的主要內(nèi)容如下：

2、 1.傳感器研發(fā)的發(fā)展趨勢(shì)。正從改造已有的傳感器的制造工藝，向開(kāi)發(fā)和利用效應(yīng)的方向轉(zhuǎn)變。概念設(shè)計(jì)師依靠效應(yīng)知識(shí)庫(kù)所具有豐富的知識(shí)和自身的經(jīng)驗(yàn)知識(shí)，在擁有高效推理機(jī)制的推理機(jī)的協(xié)同下，尋找傳感器新效應(yīng)及其效應(yīng)的新應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)傳感器產(chǎn)品功能的創(chuàng)新。 2.概念設(shè)計(jì)是一個(gè)創(chuàng)新的過(guò)程，也是一個(gè)基于知識(shí)的過(guò)程。為了滿足傳感器產(chǎn)品的創(chuàng)新，充分的發(fā)揮概念設(shè)計(jì)師經(jīng)驗(yàn)知識(shí)，開(kāi)發(fā)了相應(yīng)的傳感器概念設(shè)計(jì)智能啟發(fā)系統(tǒng)，在智能啟發(fā)系統(tǒng)上能夠?qū)崿F(xiàn)信息的共

3、享與重用以及高效的推理機(jī)制。本文借助于面向?qū)ο蟮姆椒?，首次系統(tǒng)地將設(shè)計(jì)知識(shí)重用體系應(yīng)用到傳感器概念設(shè)計(jì)過(guò)程中，使之緊密地與傳感器概念設(shè)計(jì)過(guò)程相聯(lián)系。產(chǎn)品設(shè)計(jì)師可以在以往設(shè)計(jì)知識(shí)基礎(chǔ)之上產(chǎn)生創(chuàng)新方案。 3.傳感器概念設(shè)計(jì)智能啟發(fā)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方法。把成熟的關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)(MicrosoftSQL Server 2000系統(tǒng))技術(shù)應(yīng)用于智能啟發(fā)系統(tǒng)的效應(yīng)知識(shí)庫(kù)，建立傳感器應(yīng)用領(lǐng)域智能啟發(fā)數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，該系統(tǒng)大大地簡(jiǎn)化了智能啟發(fā)系統(tǒng)的推理過(guò)程，

4、具有較強(qiáng)的適應(yīng)性和實(shí)用性；采用遺傳算法對(duì)傳感器效應(yīng)參數(shù)進(jìn)行優(yōu)化，選擇適應(yīng)度較高的效應(yīng)鏈；采用可信度不確定性推理方法和知識(shí)的模糊查詢(xún)來(lái)設(shè)計(jì)推理機(jī)算法；采用VS．NET開(kāi)發(fā)智能啟發(fā)系統(tǒng)應(yīng)用程序框架，通過(guò)．ADO．NET實(shí)現(xiàn)與數(shù)據(jù)庫(kù)的無(wú)縫連接，把推理算法作為一個(gè)模塊嵌入到．NET框架中。 4.在上述理論研究成果的指導(dǎo)下，開(kāi)發(fā)了以適應(yīng)傳感器的FEK概念設(shè)計(jì)模型為主要對(duì)象的智能啟發(fā)系統(tǒng)平臺(tái)，該系統(tǒng)具有一定智能性和啟發(fā)性。傳感器產(chǎn)品設(shè)計(jì)師在

5、設(shè)計(jì)某一類(lèi)傳感器產(chǎn)品的過(guò)程中，首先把傳感器概念設(shè)計(jì)智能啟發(fā)系統(tǒng)中四個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù) (知識(shí)庫(kù)、數(shù)據(jù)庫(kù)、約束庫(kù)和實(shí)例庫(kù))結(jié)合起來(lái)，研究實(shí)現(xiàn)傳感器產(chǎn)品的所需的效應(yīng)、效應(yīng)鏈和設(shè)計(jì)參數(shù)；其次對(duì)現(xiàn)有的效應(yīng)和效應(yīng)鏈運(yùn)用遺傳算法進(jìn)行優(yōu)化；最后對(duì)結(jié)論進(jìn)行對(duì)比后得到設(shè)計(jì)傳感器的最佳效應(yīng)及該效應(yīng)的效應(yīng)鏈。對(duì)原有的設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行相應(yīng)的修改，最終完成產(chǎn)品在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、功能設(shè)計(jì)、原理設(shè)計(jì)、外觀設(shè)計(jì)和布局的設(shè)計(jì)。但所開(kāi)發(fā)的傳感器概念設(shè)計(jì)智能啟發(fā)系統(tǒng)仍處在不斷的完善中，需要進(jìn)一