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Z-IDP平臺

一、平臺概述

Zuccess IDP(Intelligent Design Platform),是眾成科技針對需要大量設計和研發工作的企事業單位、部門,經過多年技術研究攻關、系統開發、應用測試開發的基于知識的產品智能專家設計平臺。

  • 獲取、融合和推理設計知識、設計案例和試驗數據,形成設計研發過程數據的管理、分析、挖掘體系;
  • 進行基于實例的產品快速設計、方案設計與再設計等;
  • 形成產品動態演化過程中知識的有效獲取、融合、學習與重用的機制和方法體系;
  • 形成一套具有通用性特點的知識獲取和處理平臺/工具集;

平臺的應用可智能推送并有效利用已有成熟設計的經驗、方法和思路,縮短產品研發周期,提高產品研發質量,降低產品研發費用。是企業增強設計研發管理,提高設計研發能力的最佳選擇。

二、技術及功能

圖1 知識處理系統

圖1是知識處理系統的體系結構。整個軟件系統包括應用層、應用工具層、支撐軟件環境層。其中應用層是面向用戶的人機交互界面;應用工具層主要基于XML的知識處理工具(用于處理處理語義型、區間型、模糊型和過程型知識)、外部程序處理工具(進行復雜數學模型處理)、圖形處理工具(實現圖表的數字化處理)、數據庫查詢工具(支持直接利用數據庫中的設計參數進行設計)、知識模板定制與發布工具(實現對知識模版的共享)、產品數據配置與管理工具(實現數據的復雜關聯查詢、對圖表類數據和結構設計數據的有效管理)和三種神經網絡系統工具。支撐軟件環境層主要包括數據庫、操作系統、網絡協議、數據庫管理系統等,主要提供對于應用層和應用工具層的底層支持;以上三者構成了整個軟件系統,三個層互相聯系、互相協作,共同完成知識處理功能。

 

 

系統的工作流程如圖2所示。

圖2知識處理系統工作流程圖

圖2展示了該系統的工作流程。整個工作流程主要包括兩步:產品知識的獲取與表達以及知識的推理。

(1)產品知識的獲取與表達。第一步是知識的獲取,知識獲取的來源在圖2中也已給出。這其中主要包括一些過往的設計案例和數據,以及專家的設計經驗。在設計案例和設計數據中,會包含一些設計原理、設計準則、以及一些設計案例,這些內容經過一定的預處理之后,便可以通過知識獲取工具來進行自動的知識獲取;專家提供的知識主要是專家在常年的科研中形成的寶貴經驗,這些知識可以由專家通過一些半自動的知識獲取方法來形成可用的知識。有了這些知識來源后,可以利用知識獲取工具進行知識的自動獲取,其中可能會用到數據挖掘等方法,并根據不同的知識模型,形成不同的知識,最終形成混合的知識模型,并設計知識表達方法來有效的對混合知識模型進行表達。這其中還會用到知識融合工具,在獲取知識的過程中,可以根據已有知識進行融合,挖掘出隱含的知識,形成知識來源中所沒有涵蓋的新知識,從而使得知識庫能夠更準確的描述產品設計知識。

(2)知識推理。知識庫構建完成之后,便可以根據知識庫的組織形式以及知識的表達方式進行知識的推理。知識的推理是與知識的表達方式相適應的。由于知識庫中存在多種不同的知識模型,因此知識表達方法要能夠描述混合知識模型,同樣,知識的推理技術也是針對混合知識模型的,例如有針對規則的推理模式,有針對案例的推理模式等,不同的推理模式之間也有可能相互調用,這就形成了一種多模式的智能化融合型的推理技術。

三、產品特點

  1. 高智能

采用科學的體系架構和數據分析挖掘方法,數據的分析挖掘、可用知識的推送等過程智能實現,為用戶提供最為便捷的知識應用平臺。

  1. 高可定制的產品設計

平臺從通用性出發設計,基于不同行業特點可靈活定制開發適用于相應領域的智能平臺,使產品完全切合于客戶工作需求,為用戶提供最貼心的應用享受。

  1. 高效的應用體驗

平臺的應用效果顯著,能為客戶快速的建立設計開發管理體,縮短產品研發周期,提高產品研發質量,并大幅降低產品研發費用。

 

四、適用客戶

       有設計開發工作的企事業單位和部門

 

五、應用案例分析

本系統將知識處理系統與EXCEL進行集成,將EXCLE中的單元格做為知識處理系統的輸入變量、中間變量和輸出變量的錄入和顯示白板,使得用戶可在EXCLE平臺上實時進行參數調整和結果輸出,符合一般設計人員的習慣。

①基于XML的知識處理工具:研究基于XML的知識表達方法。采用統一的知識表達方法對設計過程中的規則型知識、過程型(公式類)知識等進行統一描述,并以XML文檔形式進行存儲。根據知識表達方法設計知識處理系統,使其能夠自動識別知識類型,解析知識內容、進行自動推理。通過設計人員配置多個知識文檔的推理順序并進行參數映射,知識處理系統可以完成多知識文檔的自動聯合推理。知識處理系統與EXCEL無縫集成,實現與EXCEL中其他知識處理工具進行聯合推理,實現結構設計的智能決策。    

圖3知識處理工具-基本信息配置                    圖4知識處理工具-變量配置

    

圖5知識處理工具-規則定義                     圖6知識處理工具-方法定義

     

      圖7知識處理工具-順序定義圖                     圖8 XML文檔驗證和推理過程和結果

②圖形處理工具:研究圖表坐標系與屏幕坐標系映射方法,實現非矢量圖表數據的動態點選獲取功能。研究圖形工具與EXCEL集成方法,使圖表數據直接用于知識模板中,實現EXCEL知識模板的快速推理過程。

    

圖9圖形處理工具-圖片數據查詢               圖10圖形處理工具-基本信息定義

    

圖11圖形處理工具-坐標系定義                   圖12圖形處理工具-坐標系定義

    

     圖13圖形處理工具-測試界面                       圖14圖形處理工具-坐標系定義

③EXCEL中數據庫使用與查詢工具:研究EXCEL中數據庫的配置與查詢工具,可配置EXCEL表數據與數據庫中記錄集的對應關系和查詢條件,并將結果輸出到EXCEL中。數據庫的查詢和處理分為兩種:一種是針對單表查詢功能,一種是針對多表聯合查詢。單表查詢采用的是圖形配置方式進行,可支持對數據庫查詢不熟悉用戶快速查詢;多表聯合查詢是針對復雜關聯數據表,可采用SQL語句直接進行查詢,并將結果配置到EXCEL相應列中,實現了在Excel中實時調取設計數據庫的數據,直接用于EXCEL知識處理中。

    

圖15數據庫處理工具-數據查詢                          圖16數據庫處理-數據查詢

    

圖17數據庫查詢工具-查詢條件配置             圖18數據庫查詢工具-數據表選擇

    

   圖19數據庫查詢工具-數據庫登錄                      圖20數據庫查詢工具-數據庫登錄

圖21,22是配置好的知識處理模板,支持在單元格中修改參數,直接運行集成到EXCEL模板中的知識處理工具(后臺運行),就可以在相應的單元格中獲得設計結果,與一般使用EXCEL過程沒有差異,設計人員操作方便。

圖21配置好的知識處理模板

圖22配置好的知識處理模板

 

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