可拓智能設計方法及其應用研究.pdf

1、可拓學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)律的學科。本文在分析當前智能設計及知識處理存在的不足的基礎上，將可拓學理論應用到產(chǎn)品智能設計中，以期解決智能設計在建模、推理、評價與決策等方面存在的問題。
　　論文首先基于可拓學理論建立了可拓智能設計模型，給出了該模型的定義、知識表示與中間代碼，討論了如何對可拓智能設計模型進行問題識別以及如何對不同的設計問題進行集成求解。
　　針對現(xiàn)有推理方法和控制策略在智能設計應用方面

2、的不足，將可拓學的菱形思維模式應用于智能設計的符號知識推理中，提出了可拓智能設計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；詳細論述了在可拓約束圖基礎上展開的物元拓展推理方法，給出了可拓繼承推理、可擴推理、相關推理及蘊含推理的相關定理及實現(xiàn)算法，同時還給出了不同情況下的關聯(lián)函數(shù)計算方法和條件

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

4、網(wǎng)中的物元結(jié)點和有向邊集來確立優(yōu)化模型的三要素，即目標函數(shù)、設計變量和約束條件，并討論了智能建模后的優(yōu)化計算方法。
　　針對目前方案再設計中存在的分析困難、回溯信息缺乏等問題，將定性推理與可拓學的相關推理相結(jié)合來實現(xiàn)方案再設計的問題求解。提出了定性物元、物元-相關網(wǎng)和定性相關網(wǎng)的概念以及在此基礎上的定性相關推理方法。詳細論述了如何在定性相關推理基礎上，通過物元-相關網(wǎng)生成目標相關物元集，通過定性相關網(wǎng)和目標機制進行定性相關推理來生