[发明专利]基于设计意图的机械产品设计二维知识推送方法

摘要

本发明公开了一种基于设计意图的机械产品设计二维知识推送方法，主要包括：建立机械产品设计意图数据库，建立设计意图获取和分解方法，利用粗糙集理论构建设计意图属性表并进行约简得到最简设计意图集；建立机械产品设计知识本体数据库；采用顺序遍历的方式对使用基于知识本体概念语义距离和概念属性的改进相似度匹配算法计算意图元与被比较知识本体之间的相似度，对于相似度大于阈值的意图元按照相似度由大到小依次匹配意图元集合中各个意图元直至完成所有匹配，利用文本语义相似度计算方法来完成知识本体的匹配。本发明可解决机械产品设计中知识推送智能化程度低的问题，可提高机械产品设计的效率，适应制造业信息化工程技术深化发展的需要。

主权项

1.一种基于设计意图的机械产品设计二维知识推送方法，其特征在于包括以下步骤：(1)定义对象封装的设计意图表示方法，建立机械产品设计过程所包含的设计意图数据库，建立设计意图获取和分解方法，并利用粗糙集理论构建设计意图属性表并进行约简得到最简设计意图集，以备后续知识推送匹配提供数据支持，所述设计意图数据以文本方式储存；(2)定义设计知识本体的概念，建立包含设计数据、设计原理、设计规则、设计禁忌、设计公式、设计经验、设计图纸、设计方案和设计评价的设计知识资源的机械产品设计知识本体数据库，所述机械产品设计知识本体数据以文本方式储存；(3)获取设计意图，按确定的意图分解方法将设计意图分解为意图元，对分解后的意图元集合中的各意图元，通过顺序遍历的方式使用一种基于知识本体概念语义距离和概念属性的改进相似度匹配算法计算意图元与被比较知识本体之间的相似度，设置相似度阈值，大于阈值的意图元与被比较知识本体相似度按照由大到小的顺序排列，依次匹配意图元集合中各个意图元直至完成所有匹配，利用文本语义相似度计算方法来完成知识本体的匹配；所述意图元与被比较知识本体之间的相似度通过下述方法确定：(3‑1)对于知识本体结构中的任意两个本体概念Ci、Cj，受信息密度和权重影响的语义相似度：Sim(Ci,Cj)1＝1‑γ(Distance(Ci,Cj))其中Distance(Ci,Cj)为Ci、Cj的语义距离，由以下公式计算：上式中n为知识本体结构中本体概念的数量，Weight(Cm)为本体概念Cm的连接边权重，由以下公式计算：上式中Density(Cj)为本体概念Cj的子节点数，反映所处区域密度信息；Sup(Cj)表示本体概念Cj的父节点；其中γ为调节因子，使计算结果具有可调节性，它的取值范围为1>γ>0，概念相似度与概念之间的距离成反比关系(3‑2)对于知识本体结构中的任意两个本体概念Ci、Cj，受概念深度及深度差影响的语义相似度：其中Depth(Ci)为本体概念Ci的深度，即概念节点Ci与根节点间包含的树层次数，树根节点深度为0，Depth(T)表示树的层次数，本体概念深度越大，所表示的信息越具体，概念间语义距离也随之降低；(3‑3)对于知识本体结构中的任意两个本体概念Ci、Cj，计算知识本体之间相似度：其中和ω是调节因子，满足分别表示语义距离、概念的深度及深度差对相似度计算结果的影响；(4)通过机械产品设计知识推送系统用户应用界面，对所建立的机械设计知识设计意图数据库和知识本体数据库进行应用验证，反复进行(1)至(3)步骤，不断充实和完善机械产品设计知识推送系统，达到支持机械产品设计知识智能推送和产品创新设计的目的。