机电产品设计专家系统的研究与开发.pdfVIP

第21卷第1期 机电产品开发与钏新 V01．21．No．1 of Products 20∞年1月 Development＆InnovationMachinery＆Elecmcal Jan．．2008 机电产品设计专家系统的研究与开发 康荣学，桑海泉，刘骥，吴宗之 (中国安全生产科学研究院，北京100029) 摘 要：探讨了设计型专家系统的特点。采用面向对象的设计方法。建立了集设计、分析、计算与图形 处理于一体的机电产品设计专家系统，论述了该专家系统的结构、知识表示方法、推理机制及构 建策略。该设计专家系统的建立，必将克服机电产品设计周期长、经济性能差的缺点，促进产品 设计的自动化和智能化。 关键词：机电产品设计；专家系统：知识推理 文献标识码：A 中图分类号：U273；TP391 文章编号：1002—6673(2008)01—012-03 工程中继CAPP系统以后另外一个人工智能研究热点M。 0引言 1设计型专家系统的特点 近年来。人们通过将制造技术与信息技术、自动化 f 技术、现代管理技术和系统技术有机融合。逐渐形成了 与一般的设计过程不同．机电产品设计是一反复进 新一代先进制造技术。先进制造技术的发展推动了先进 行各种决策的过程。这种决策可分为：①设计过程决 设计技术的发展。设计网络化、集成化和智能化等技术 策，决定下一步设计应该做什么，是材料选择还是应力 方兴未艾，极大地丰富了现代设计方法学的范畴。其中 计算，即决定设计步骤；②技术问题决策。即对某个技 设计智能化已经成为机电设计中一很热门的研究课题． 术问题在经过某些分析、计算或比较后。决定是否可以 它把计算机从数值处理扩展到非数值处理。包括知识与 接受；③评价性决策，即对整个设计进行综合评价，确 经验的集成、推理和决策。力图使机电设计过程自动 定可接受的标准。并在满足所有约束条件及目标要求的 化。减少人类专家在设计过程中由于个人因素造成的不 情况下选择一个较优的设计。 足旧。 根据上述分析．设计型专家系统应具有以下特点： 与传统的设计方法相比．专家系统有着不可比拟的 ①一般采用“设计一评价一再设计”的过程的决策模型： 优势：其一，以专家水平工作。不会受外部条件影响， ②决策过程需要多种资源支持。其中主要包括规划资 能长时间稳定地工作；其二，为专家知识特别是启发式 源、设计资源、数据资源、分析资源、图形资源和评价 知识提供了存储手段和传授途径，易于继承；其三，比 资源；③设计型专家系统具有很多特殊问题：设计的多 培养人类专家更省钱。这就使得专家系统得到了很广泛 目标性及解的不唯一性，从而给决策评价带来困难。 的应用。在机械设计方面。很多高等院校和研究机构都 机电产品设计知识不仅有启发式知识，还有大量的 进行了卓有成效的研究。取得了一定的成果，成为机械 数据、设计参数、计算公式、图表等，许多经验公式带 有模糊性，使知识呈现出多样性、病态性和模糊性的特 征