[发明专利]一种基于相似度的产品可拓分类知识挖掘方法

摘要

一种基于相似度的产品可拓分类知识挖掘方法，其从企业的产品设计数据库出发，获取关于结构变换等的定性与定量相结合的静、动态设计知识。本发明包括下列步骤：首先提出实例推理中区间与区间相似度的基本性质，然后根据改进后的可拓距给出相似度的计算模型，之后给出可拓分类知识的定义，所得正质变、负质变、正量变、负量变知识为产品可拓分类知识挖掘结果。本发明提供一种有效获取产品的模糊信息、适用于不确定环境下的产品配置、实用性良好的基于相似度的产品可拓分类知识挖掘方法。

主权项

1.一种基于相似度的产品可拓分类知识挖掘方法，其特征在于：所述产品可拓分类知识挖掘方法包括以下步骤：1)、在制图分析软件平台上构建产品的实例库；2)、产品需求物元是以该产品O_m为对象，c_m为需求产品性能特征，v_m为关于c_m的量值构成的有序三元组，如果该产品O_m有多个特征c₁，c₂，L，c_n及相应的量值v₁，v₂，L，v_n，则用多维需求物元来表示：M=Omc1v1c2v2MMcnvn;]]>3)、基于相似度的产品可拓分类，包括以下步骤：(3.1)、为衡量相似度计算模型能否正确反映性能属性间的相似程度，现给出区间与区间相似度所应具有的性质：I.sim(A，B)∈[0，1]，II.sim(A，B)＝1，当且仅当A＝B，即具有自反性，III.sim(A，B)＝sim(B，A)，即具有对称性；(3.2)、给定点与点、点与区间和区间到区间的距离公式。设区间A＝[a1，a2]，B＝[b1，b2]，且区间与区间之距如式(2)：dis(A,B)=|b2+b12-a2+a12|+|b2-b12-a2-a12|---(1);]]>当a1＝a2＝a时，由式(1)可推导出点与区间之距为式(2)：dis(a,B)=|b2+b12-a|+b2-b12=b2-a,a≤b2+b12a-b1,afb2+b12---(2);]]>当a1＝a2＝a，b1＝b2＝b时，由式(1-3)可进一步推导出点与点之距为式(4)：dis(a,b)=|b-a|=b-a,a≤ba-b,a f b---(3);]]>(3.3)、相似度计算：给出(3.2)所示的距(2)、(3)和(4)三式后，可将相似度相应定义为式(4)：sim(A，B)＝1-dis(A，B)               (4)；其中，当A、B均为区间，或A为数值、B为区间，或A、B均为数值时，sim(A，B)分别表示区间与区间、点与区间和点与点3种类型的相似度计算，且区间与区间的相似度计算经证明均能满足上述的三条基本性质；4)、可拓分类知识挖掘是基于结构变换等的分类方法，根据是否发生结构变换等可分别获得静、动态设计知识，具体过程如下：(4.1)、设论域U＝{u₁，u₂，L，u_m}为某一产品现有实例库中的性能属性集合，其中，元素u_i表征该类产品论域U中的某个属性，sim⁽ⁱ⁾(i＝1，2，L，m)则为该属性关于现有实例与性能需求之间相似程度的计算式，取上述的式(1)、(2)和(3)相似度计算式之一，并根据经验由客户及设计师共同确定某一阈值s_i来定量判断性能需求的准确程度；T_ui为给定的关于元素u_i的变换，具体表现为结构改变等引起该产品某一属性值的改变，记为论域U上关于元素u_i的产品可拓配置集如式(5)：E⁽ⁱ⁾(T_ui)＝{u_i|u_i∈U，y＝sim⁽ⁱ⁾(u_i)∈R，y′＝sim⁽ⁱ⁾(T_uiu_i)∈R}       (5)；(4.2)、当面向新的客户性能需求时，产品现有实例库中的可拓配置集记为式(6)：E⁽ⁱ⁾＝{u_i|u_i∈U，y＝sim⁽ⁱ⁾(u_i)∈R}                       (6)；正域为式(7)：E+(i)={ui|ui∈U,y=sim(i)(ui)-si≥0}---(7);]]>负域为式(8)：E-(i)={ui|ui∈U,y=sim(i)(ui)-sip0}---(8);]]>5)、通过变换结构尺寸、型式等引起产品属性u_i改变后，称(9)式为E⁽ⁱ⁾(T_ui)的正质变域：E-(i)(Tui)={ui|ui∈U,y=sim(i)(ui)-si<0,y′=sim(i)(Tuiui)-si≥0}---(9);]]>称(10)式为E⁽ⁱ⁾(T_ui)的负质变域：E2(i)(Tui)={ui|ui∈U,y=sim(i)(ui)-si≥0,y′=sim(i)(Tuiui)-sip0}---(10);]]>称(11)式为E⁽ⁱ⁾(T_ui)的正量变域：E3(i)(Tui)={ui|ui∈U,y=sim(i)(ui)-si≥0,y′=sim(i)(Tuiui)-si≥0}---(11);]]>称(12)式为E⁽ⁱ⁾(T_ui)的负量变域：E4(i)(Tui)={ui|ui∈U,y=sim(i)(ui)-si<0,y′=sim(i)(Tuiui)-sip0}---(12);]]>6)、给出产品可拓配置集的定义后，进一步提炼出关于结构变换等引起属性改变的正质变、负质变、正量变、负量变知识，具体表达形式如下所示：正质变知识如式(13)：负质变知识如式(14)：正量变知识如式(15)：负量变知识如式(16)：其中，T_ui表征引起性能属性u_i改变的相应结构变换，采用可拓学中的基元及复合元予以表达，s_i则为客户与设计者根据经验确定的关于该属性的性能需求准确程度的描述；所述正质变、负质变、正量变、负量变知识为产品可拓分类知识挖掘结果。