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第1章 绪论 1

1.1 引言 1

1.2 知识工程概述 1

1.2.1 知识工程背景 1

1.2.2 知识工程发展 3

1.2.3 知识驱动的产品概念设计 5

1.3 产品设计模型 7

1.3.1 功能-结构映射模型 7

1.3.2 功能-行为-结构映射模型 8

1.3.3 扩展模型 10

1.4 知识融合技术 10

1.4.1 知识融合内涵 10

1.4.2 物理层知识融合 12

1.4.3 知识层融合 13

1.5 本书内容 16

1.6 小结 16

参考文献 16

第2章 设计知识模型构建 20

2.1 引言 20

2.2 设计知识模型 20

2.2.1 传统设计知识模型 20

2.2.2 扩展设计知识模型 23

2.3 RFSC模型构建 26

2.3.1 RFSC模型层次映射 26

2.3.2 RFSC模型功能分解 27

2.3.3 功能分解案例 29

2.4 RFSC模型定义 32

2.4.1 RFSC模型映射数学定义 33

2.4.2 RFSC模型中功能结构映射特性 34

2.4.3 从属知识和局部知识 35

2.4.4 知识映射 36

2.5 RFSC模型数学建模 37

2.5.1 设计功能建模 37

2.5.2 设计结构建模 39

2.5.3 结构-功能约束映射建模 39

2.6 实例分析 40

2.7 小结 41

参考文献 42

第3章 设计知识相似检索 45

3.1 引言 45

3.2 相似性计算简介 45

3.2.1 系统相似性理论 45

3.2.2 相似性理论研究内容 46

3.3 相似性算法研究现状 48

3.3.1 早期相似度计算方法 49

3.3.2 常用相似度计算方法 49

3.3.3 热点相似度计算方法 50

3.3.4 新型相似度计算方法 51

3.3.5 研究现状小结 52

3.4 面向设计需求的相似性计算 54

3.4.1 相似性计算框架 54

3.4.2 数值型相似性计算（NSM） 55

3.4.3 语义型相似性计算（TSM） 56

3.4.4 区间型相似性计算（ISM） 56

3.4.5 模糊型相似性计算（FSM） 57

3.5 模糊相似性计算 58

3.5.1 基于模糊转化的FSM算法（FFSM） 58

3.5.2 基于隶属度函数的FSM算法（MFSM） 60

3.5.3 基于修正高斯隶属度函数的FSM算法（AMFSM） 63

3.6 实例分析 66

3.6.1 基于MFSM算法的设计知识相似性检索实例 66

3.6.2 基于AGFSM算法的设计知识相似性检索实例 69

3.6.3 FSM算法比较分析 70

3.7 小结 74

参考文献 74

第4章 设计知识语义聚类 78

4.1 引言 78

4.2 设计知识功能信息语义模型 78

4.2.1 语义模型数学表达 78

4.2.2 标准语义模型构建 80

4.3 基于功能谓词的语义相关度聚类算法 83

4.4 基于模糊语义计算模型的术语冲突消解 84

4.4.1 描述性功能信息定义 84

4.4.2 模糊语义计算模型 86

4.5 实例分析 89

4.5.1 设计知识语义相关度聚类实例 89

4.5.2 设计知识语义冲突消解实例 91

4.6 小结 95

参考文献 95

第5章 设计知识功能融合 97

5.1 引言 97

5.2 设计知识完整性分析 97

5.3 聚类知识功能融合 99

5.3.1 聚类知识融合架构 99

5.3.2 聚类知识封闭式融合 100

5.3.3 聚类知识开放式融合 103

5.4 异构知识功能融合 104

5.4.1 异构知识融合架构 105

5.4.2 异构知识合并式融合 106

5.4.3 异构知识补充式融合 107

5.5 功能融合不足 108

5.6 小结 109

参考文献 109

第6章 设计知识结构推理 111

6.1 引言 111

6.2 结构设计存在问题 111

6.3 融合知识元集构建 112

6.3.1 基于融合知识元集的推理框架 112

6.3.2 融合知识元集构建 113

6.4 设计结构环境适应性分析 115

6.4.1 环境因素分析 115

6.4.2 环境适应度 117

6.5 设计结构约束推理 120

6.5.1 设计结构关联约束研究 120

6.5.2 设计结构推理 122

6.6 小结 126

参考文献 126

第7章 设计知识融合解优化 128

7.1 引言 128

7.2 融合解空间存在的问题 128

7.2.1 融合解创新性问题 128

7.2.2 融合解制造性问题 129

7.2.3 融合解可靠性问题 130

7.3 融合解空间创新设计 131

7.3.1 基于TRIZ的冲突分析 131

7.3.2 基于TRIZ的冲突解决创新方法 134

7.4 融合解空间制造性分析 137

7.4.1 多目标决策方法 137

7.4.2 基于模糊TOPSIS法的融合解制造性分析 138

7.4.3 制造性分析举例说明 142

7.5 设计解空间可靠性分析 145

7.5.1 概念设计中产品可靠性分析方法 145

7.5.2 基于点态模糊交/并集运算的融合解故障树分析 147

7.5.3 可靠性分析举例 150

7.6 小结 152

参考文献 152

第8章 设计知识融合系统开发 155

8.1 引言 155

8.2 系统架构与开发工具 156

8.2.1 系统架构 156

8.2.2 开发工具 158

8.3 关键技术 158

8.3.1 J2EE平台 159

8.3.2 本体解析Jena 160

8.3.3 本体创建Protégé 161

8.4 系统功能模块 161

8.4.1 实例采集模块 161

8.4.2 实例融合模块 163

8.4.3 融合评价模块 163

8.4.4 实例管理模块 164

8.4.5 系统设置模块 164

8.5 系统运行流程 166

8.6 小结 167

参考文献 168

第9章 设计知识融合应用案例 169

9.1 引言 169

9.2 产品设计要求 169

9.3 新设计需求输入 170

9.4 实例知识聚类 172

9.5 相似实例知识融合 179

9.6 异构实例知识融合 189

9.7 设计结构推理 194

9.8 融合解创新设计 196

9.9 小结 199

参考文献 199