第一章 机械设计专家系统概论 1
第一节 专家系统的产生与发展 1
一、人工智能的诞生 1
二、ES是当今AI研究领域中的热门 2
三、ES研究的意义和趋势 3
第二节 专家系统的结构与特点 4
一、专家系统的基本结构 4
二、ES的力量在于它存贮的是知识 6
第三节 机械设计专家系统 7
一、机械设计的流程和特点 7
二、机械设计专家系统的概念图 14
第二章 知识表示 16
第一节 知识表示的必要性 16
一、知识和知识的分类 16
二、知识表示的必要性 17
第二节 基于规则的产生式表示 19
一、产生式的定义 19
二、产生式的形式描述及语义 20
三、适合于产生式表示的问题领域 21
第三节 框架表示 22
一、框架的定义 22
二、框架的形式描述及语义 25
三、框架表示的特点 26
第四节 一阶谓词逻辑表示 27
一、一阶谓词逻辑的定义 27
二、一阶谓词的形式描述及语义 28
三、一阶谓词逻辑表示的特点 28
第五节 语义网络表示 29
一、语义网络的定义 29
二、语义网络的形式描述及语义 31
三、语义网络结构的特点 32
一、过程表示动态知识 33
第六节 过程表示 33
二、过程表示的特点 34
第七节 不精确知识的表示 35
一、模糊谓词 35
二、模糊规则(或模糊产生式) 36
三、模糊框架 37
四、模糊语义网络 38
第八节 机械设计知识的类型与特点 38
一、机械设计知识的类型 39
二、机械设计知识的特点 40
第九节 机械设计专家系统中知识的表示方法 42
一、常用的机械设计知识表示 42
二、机械设计知识的混合表示 47
三、机械设计几何结构的多层谓词逻辑表示 52
第三章 知识获取 55
第一节 知识获取的任务 55
第二节 知识获取方法的分类 56
第三节 知识的自动获取与学习 59
一、知识获取的自动化问题 59
二、示例学习 60
三、类比学习 67
第四节 知识获取工具 70
一、知识获取工具的任务 70
二、知识获取工具NCGWT、SALT、GPMIL简介 71
三、通用机械设计专家系统GMDES中知识获取工具EDAKS实例 78
第五节 知识获取的步骤 83
第四章 知识的运用 86
第一节 基于知识的推理 86
一、推理方式 86
二、形式演绎推理 87
第二节 非单调推理 91
一、非单调推理的基本出发点 91
二、非单调推理方法 92
三、非单调推理的应用 98
第三节 不精确推理 99
一、不精确推理模型的框架 100
二、不精确推理模型的描述 102
三、抽象描述 110
第四节 搜索 111
一、搜索问题 111
二、搜索方向 112
三、搜索方法 112
第五节 规划 117
—、求解问题的规划 117
二、层次规划 118
三、日程表 118
第六节 知识的组织、管理与维护 119
四、手段——目标分析 119
一、知识库的组织 120
二、知识库的管理与维护 121
第五章 专家系统开发工具 123
第一节 专家系统开发工具的作用 123
第二节 专家系统开发工具的分类 124
一、专家系统开发工具的基本结构 124
二、专家系统开发工具的分类 125
第三节 骨架系统EMYCIN和KAS 128
一、EMYCIN 128
二、KAS 129
一、概述 134
第四节 通用知识表示语言OPS5 134
二、工作存储及工作存储元 135
三、产生式及产生式存储 136
四、用户过程 138
五、OPS5的解释程序 139
六、用户命令 140
第五节 组合开发工具AGE 140
第六节 机械设计专家系统的骨架系统的建造 141
一、机械设计的特殊性 141
二、机械设计专家系统的骨架系统的建造 143
一、研制GMDES骨架系统的必要性 145
第七节 示例——GMDES通用的机械设计专家系统的骨架系统 145
二、GMDES骨架系统的总体结构 146
三、机械设计知识的集成表示方法 147
四、基于多种知识表示的多级知识获取子系统 147
五、高效推理机 149
六、多级模糊综合评价 149
七、模糊决策 151
八、知识库的管理与维护 152
九、系统用户接口 153
第六章 机械设计专家系统的建造 155
第一节 机械设计专家系统的复杂性分析 155
第二节 设计问题的概念化与形式化 156
一、推理机与控制策略 157
第三节 机械设计专家系统的控制策略 157
二、工程设计专家系统的控制策略 158
第四节 机械设计专家系统的推理机设计 159
一、推理和结构 160
二、推理效果和效率 161
三、控制策略与算法 163
四、冲突消解 165
第五节 机械设计专家系统的评价与决策子系统的设计 166
一、评价子系统的任务 166
二、评价方法 167
一、领域间的相互渗透 176
第六节 知识工程师与领域专家的结合 176
二、专家系统的设计思想与结构 177
三、专家系统的建造与精炼 178
第七节 机械设计专家系统的测试与考核 178
一、机械设计专家系统的考核要点 178
二、对机械设计专家系统进行评价的方法 179
第七章 机械设计专家系统实例(一) 181
第一节 标准三角胶带传动设计专家系统(JDDES) 181
一、JDDES的总体结构 181
二、运行实例 187
一、GDDES的适用范围 189
第二节 齿轮传动设计专家系统(GDDES) 189
二、GDDES的总体结构 190
三、GDDES中的再设计模块 191
四、运行实例 193
第三节 齿轮传动箱设计专家系统(GBES) 201
一、GBES系统结构 202
二、GBES的知识表示和知识库 204
三、控制策略和推理机 209
四、ES同现行CAD方法的结合 216
五、知识库的编辑和维护 218
六、GBES的主要功能和特点 219
七、GBES运行示例 221
第四节 轴类零件CAPP设计专家系统(CAPPES) 230
一、CAPP的概念 230
二、CAPPES的构成 231
三、CAPPES的建造 232
第八章 机械设计专家系统实例(二) 242
第一节 数控加工中心伺服进给驱动系统设计专家系统(SFDSES) 242
一、SFDSES概况 242
二、SFDSES的建立 243
三、SFDSES的运行实例 248
第二节 叉车整机稳定性分析专家系统(CCWDES) 259
一、CCWDES的建立 259
二、CCWDES运行实例 269
第三节 压力容器智能化CAD及换热器设计专家系统(HEDES) 271
一、YLRQCAD的基本结构 271
二、HEDES的建立 272
三、HEDES的学习功能 275
第四节 压铸模结构设计专家系统 279
一、系统的技术路线分析 279
二、系统的总体结构与控制策略 282
三、系统的知识库设计 289
四、系统功能模块的设计 303
一、专家系统的理论与方法不断丰富 314
第一节 专家系统的发展 314
第九章 新一代机械设计专家系统展望 314
二、模糊技术应用于专家系统 316
三、实时专家系统 316
四、专家系统开发工具日趋完善 317
五、专家系统与神经网络的有机结合 317
第二节 新一代机械设计专家系统展望 318
一、新一代机械设计专家系统的特征 318
二、分布式专家系统 320
三、协同式专家系统 323
四、具有学习功能的专家系统 326
参考文献 329