- 1、本文档共7页,可阅读全部内容。
- 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
- 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载。
- 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
查看更多
.
页
基于WEB的计算机辅助机械创新设计系统研究
摘要:本文 HYPERLINK /class_free/186_1.shtml 总结了创新设计思维的两项原则:最短路径原则与相似性联想原则。分析了基于实例推理技术当前研究的不足并提出用遗传算法进行组合优化来解决。介绍了基于WEB的创新设计知识库,提出了功能要求、作用原理及 HYPERLINK /class_free/114_1.shtml 物理结构的相似性的量化方法,用相似度作为 HYPERLINK /class_free/19_1.shtml 计算机辅助联想及遗传算法初始群体筛选的依据,形成一种改进的遗传算法。基于上述理论开发了基于WEB的 HYPERLINK /class_free/148_1.shtml 机械产品计算机辅助创新设计系统。
关键词:机械设计;创新设计;创新思维;相似性
?
0 引言
机械创新设计是一个极其重要而又困难的实践性较强的研究课题。目前创新设计方法研究虽然已取得一些成果,但创新学还处于发展初期,各种不同理论及工具不断涌现,远没有形成普遍可以接受的统一的理论体系。
本文认为,要进行机械创新设计要有两个必要条件:一是充分获取适用的知识;二是要使用符合创新设计思维并能激发创新思维的设计系统。设计过程充满了矛盾,所获取的知识应有助于矛盾的迅速解决,这就要求知识获取工具紧密集成到设计过程中,因此要统一研究知识获取工具与设计系统。另外,人类的创新设计思维模式是在长期的成功设计经验中总结形成的,因此设计系统必需符合创新设计思维规律。创新设计思维规律应作为算机辅助创新设计系统的理论基础。
基于上述考虑,从创新设计思维的研究出发,融合知识获取方法,研究创新设计理论,进而开发机械产品创新设计系统。
1 机械创新设计思维规律
我们常把思维的过程称为“思路”,是因为可用路径问题来说明人类思维过程。本文提出两个机械创新设计思维原则:
一是最短路径原则。设计者得到产品的功能要求后,往往首先检索出最佳设计实例,这样可以最迅速接近目标,然后运用价值工程方法,找出价值较低的极少数组件作为研究对象,再分析所得对象存在的矛盾,尝试作最小变动以解决矛盾,如矛盾没有解决则拟作更大变动或扩大研究对象范围,最后得出最优结果。通过这样途径所消耗的能量最少,体现了最短路径原则。
二是相似性联想。汤川秀树的定同理论认为,联想能力就是找出事物彼此相似性的创造力,相似性是指事物间的内在联系。要用计算机系统来辅助设计师从自然界中发现形态各异的事物的相似性是很困难的,因此本文只研究从机械产品实例中挖掘相似性,以促进机械创新设计。
机械设计过程是从功能要求到作用原理,再到物理结构的映射过程[1]。在CBR系统中,功能要求、作用原理与物理结构可作为实例索引,因此可统称它们为索引项目。同一索引的不同类索引项目之间的联想可称为纵向联想,而不同索引的同类索引的联想可称为横向联想。判断联想是否合理的依据是相似性,相似性由已有产品实例确定。比如,“超声波研磨机产品实例”使“超声波振动”作用原理与“研磨”功能要求纵向地产生了内在联系;又如,多种产品实例可满足同一功能要求,那么它们用于实现该功能的作用原理及物理结构具有相似性。功能要求是联想的起点,经验丰富的设计师通常记忆有大量的设计实例,因而掌握纵向及横向相似性,所以能迅速地进行横向及纵向的联想,能触类旁通,得出具有相似作用原理及物理结构的实例(简称相似实例)并进行组合优化,最后得到最优解。这两项原则已被多种设计方法不自觉地采用了,基于实例推理不但能迅速接近最优解,体现最短路径原则;物场分析法(简称TRIZ)分析了上百万设计实例,确定功能要求与作用原理及物理载体的内在联系,以及不同作用原理或物理载体的可替代关系,使设计师可根据功能要求找到适当的作用原理及物理载体,体现相似性联想原则。
2 计算机辅助创新设计系统
两项创新设计思维原则充分体现在计算机辅助创新设计系统的设计中,系统还利用了多种创新设计方法及人工智能技术。计算机辅助创新设计系统的流程如图1所示,它包含如下关键技术:
? ? ?
?2.1 实例检索
利用基于实例推理(CBR)技术时首先要深入研究它的优缺点。CBR是一种以实例为知识载体的知识供应方法。当前它仍有如下不足:首先,系统为了达到实用通常建立庞大的实例库,这导致 HYPERLINK /class_free/6_1.shtml 管理困难,系统运行效率低;其次,通过检索得到的只是一个或很少实例,而其它不符合检索要求但含有适用知识的实例没有利用,支持创新的力度不够;最后,实例调整严重依赖领域知识,难度大,所以很多CBR系统简化为实例检索系统[2]。导致这三项缺点的深层原因是实例是独立的,不同实例所蕴含的知识难以组合利用。为了克服这个矛盾本文提出通过相
您可能关注的文档
- 世界经济情况世界产业结构变化趋势启示.doc
- 信息安全学知识点整理.doc
- 安徽省十二五工业领域生产性服务业发展规划.doc
- 财经法规职业道德讲义.doc
- 单片机课程设计论文任务书96366.doc
- 高一政治科下册第二次质检考试试题.doc
- 关于中国-诗意象.doc
- 华东政法大学松江校区2009年松江大学园区跨校辅修专业....doc
- 课程设计论文 单片机 60秒秒表.doc
- 南京联创科技股份有限公司.doc
- 第十一章 电流和电路专题特训二 实物图与电路图的互画 教学设计 2024-2025学年鲁科版物理九年级上册.docx
- 人教版七年级上册信息技术6.3加工音频素材 教学设计.docx
- 5.1自然地理环境的整体性 说课教案 (1).docx
- 4.1 夯实法治基础 教学设计-2023-2024学年统编版九年级道德与法治上册.docx
- 3.1 光的色彩 颜色 电子教案 2023-2024学年苏科版为了八年级上学期.docx
- 小学体育与健康 四年级下册健康教育 教案.docx
- 2024-2025学年初中数学九年级下册北京课改版(2024)教学设计合集.docx
- 2024-2025学年初中科学七年级下册浙教版(2024)教学设计合集.docx
- 2024-2025学年小学信息技术(信息科技)六年级下册浙摄影版(2013)教学设计合集.docx
- 2024-2025学年小学美术二年级下册人美版(常锐伦、欧京海)教学设计合集.docx
最近下载
- 17J008 挡土墙(重力式、衡重式、悬臂式)(必威体育精装版).pdf
- 造血干细胞移植的护理干预.pptx
- 布料车岗位安全规程.pptx
- YDT 5178-2017 通信管道人孔和手孔图集.docx VIP
- 精品解析:【区级联考】上海徐汇区2019届九年级学习能力诊断(二模)数学试题(解析版).pdf VIP
- 精品解析:广东省佛山市南海区,三水区2022-2023学年九年级上学期数学期末考试(原卷版).pdf VIP
- 一种护筒导向架结构.pdf VIP
- 老旧小区雨污分流改造要点与难点分析.docx VIP
- 鞍钢宪法及后福特主义.pdf
- 精品解析:广东省广州市2022-2023学年九年级上学期期末数学考前模拟试题(三)(解析版).pdf VIP
文档评论(0)