一种基于设计理性模型的设计过程知识重用方法和系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于设计理性模型的设计过程知识重用方法和系统，其中，所述方法包括：采用七种元素和十种关系对设计过程知识进行描述，构建设计理性模型；以设计理性模型为基础，对设计任务的过程知识进行记录；根据记录结果，采用语义计算检索设计理性模型，得到满足设定相似关系的关联设计理性模型，并输出。本发明专利技术为设计提供参考知识，实现了设计过程知识的记录、检索和重用。

A knowledge reuse method and system for design process based on design rational model

The invention discloses a design process knowledge reuse method and system based on design rationality model. The method includes: using seven elements and ten kinds of relations to describe design process knowledge, constructing design rationality model, and recording process knowledge of design task based on design rationality model. According to the record results, semantic computing is used to retrieve the design rational model, and the relational design rational model which satisfies the set similarity relation is obtained and output. The invention provides reference knowledge for the design, realizes the recording, retrieval and reuse of the knowledge in the design process.

【技术实现步骤摘要】
一种基于设计理性模型的设计过程知识重用方法和系统
本专利技术属于设计知识重用
，尤其涉及一种基于设计理性模型的设计过程知识重用方法和系统。
技术介绍
现代设计理论认为，设计是以知识为基础，以知识获取和运用为核心的创造性活动。设计知识中的对象知识属于显性知识，主要包括设计对象的功能、行为、性能、结构、材料等信息，一般以设计图纸、产品三维模型、设计说明书等形式存在，展现的是设计完成后的结果。设计知识中的过程知识属于隐性知识，主要包括设计意图、设计依据、设计情境、设计决策和权衡等设计信息及其演进过程，是设计过程及相关知识的总和。获取、组织和应用设计过程知识对提升设计效率和设计质量具有决定性作用。一方面，对设计者自身而言，获取设计过程知识，不仅有助于更好地理清设计思路，而且，当设计找不到合适解而无法进展时，可以帮助设计者快速回溯到导致问题产生的起点，并确定问题产生根源；另一方面，一个设计者解决某个设计问题的设计过程知识对于其他设计者而言，是直接准确地把握该设计者的设计思路的重要依据，可以消除因错误推测设计者的设计意图或无法理解设计者的思路而造成的不必要的误解和沟通困难，从而促进设计交流和设计重用。可见，设计知识重用方法具有重要的研究意义。
技术实现思路
本专利技术的技术解决问题：克服现有技术的不足，提供一种基于设计理性模型的设计过程知识重用方法和系统，旨在为设计提供参考知识，实现设计过程知识的记录、检索和重用。为了解决上述技术问题，本专利技术公开了一种基于设计理性模型的设计过程知识重用方法，包括：采用七种元素和十种关系对设计过程知识进行描述，构建设计理性模型；以设计理性模型为基础，对设计任务的过程知识进行记录；根据记录结果，采用语义计算检索设计理性模型，得到满足设定相似关系的关联设计理性模型，并输出。在上述基于设计理性模型的设计过程知识重用方法中，所述七种元素，包括：设计情境、设计意图、设计方案、设计依据、设计决策、设计操作和设计产品；所述十种关系，包括：分解关系、满足关系、决策关系、依据关系、实现关系、触发关系、迁移关系、融合关系、顺序关系和结束关系。在上述基于设计理性模型的设计过程知识重用方法中，还包括：采用第一特征属性描述设计情境：其中，所述第一特征属性，包括：第一基本特征属性和第一扩展特征属性；所述第一基本特征属性，包括：设计情境标识、设计情境名称和设计情境描述；所述第一扩展特征属性，包括：设计者标识、设计者从事当前设计工作时的空间位置、设计者所属单位或组织名称、设计者所属部门、设计者在单位中的职务或职称、设计者在设计过程中可供利用的设计资源、设计者在设计过程中承担的设计任务、设计者的当前设计目标、设计者的能力、设计者的设计倾向、共识度和外部因素。在上述基于设计理性模型的设计过程知识重用方法中，还包括：采用第二特征属性描述设计意图：其中，所述第二特征属性，包括：第二基本特征属性和第二扩展特征属性；所述第二基本特征属性，包括：设计意图标识、设计意图名称和意图描述；所述第二扩展特征属性，包括：意图功能、技术指标和约束条件。在上述基于设计理性模型的设计过程知识重用方法中，还包括：采用第三特征属性描述设计方案：其中，所述第三特征属性，包括：第三基本特征属性和第三扩展特征属性；所述第三基本特征属性，包括：设计方案标识、设计方案名称和方案描述；所述第三扩展特征属性，包括：方案状态、方案可行性描述和方案类型。在上述基于设计理性模型的设计过程知识重用方法中，还包括：采用第四特征属性描述设计依据：其中，所述第四特征属性，包括：第四基本特征属性和第四扩展特征属性；所述第四基本特征属性，包括：设计依据标识、设计依据名称和设计依据描述；所述第四扩展特征属性，包括：依据类型、依据可信度、依据立场、依据权重和依据链接。在上述基于设计理性模型的设计过程知识重用方法中，还包括：采用第五特征属性描述设计决策：其中，所述第五特征属性，包括：第五基本特征属性和第五扩展特征属性；所述第五基本特征属性，包括：设计决策标识、设计决策名称和设计决策描述；所述第五扩展特征属性，包括：决策可行性和决策来源。在上述基于设计理性模型的设计过程知识重用方法中，还包括：采用第六特征属性描述设计操作：其中，所述第六特征属性，包括：第六基本特征属性和第六扩展特征属性；所述第六基本特征属性，包括：设计操作标识、设计操作名称和设计操作描述；所述第六扩展特征属性，包括：操作类型、操作工具、操作输入和操作输出。在上述基于设计理性模型的设计过程知识重用方法中，还包括：采用第七特征属性描述设计产品：其中，所述第七特征属性，包括：第七基本特征属性和第七扩展特征属性；所述第七基本特征属性，包括：设计产品标识、设计产品名称和产品描述；所述第七扩展特征属性，包括产品功能、产品行为和产品结构。相应的，本专利技术还公开了一种基于设计理性模型的设计过程知识重用系统，包括：构建模块，用于采用七种元素和十种关系对设计过程知识进行描述，构建设计理性模型；记录模块，用于基于所述设计理性模型，对设计任务的过程知识进行记录，得到期望产品设计结果；建立模块，用于建立设计理性模型与期望产品设计结果对应的文档之间的关联关系。本专利技术具有以下优点：本专利技术采用结构化的记录描述设计过程中产品为什么按照某种方式进行设计，解释设计过程的意图变化、方案选择、产品实现等设计活动的原由和依据。依据设计师当前所需要完成的设计任务和设计情境，通过短文本相似度计算匹配相应的设计理性模型，进而调取出设计过程知识，为设计师探索更多解决方案和设计方案间的分析与决策提供基础、有力的支持设计修改、产品维护和设计重用。附图说明图1是本专利技术实施例中一种基于设计理性模型的设计过程知识重用方法的步骤流程图；图2是本专利技术实施例中一种设计过程知识描述框架示意图；图3是本专利技术实施例中一种基于语义的设计意图节点相似度计算方法的流程示意图；图4是本专利技术实施例中一种基于词典的双向匹配分词算法的流程示意图；图5是本专利技术实施例中一种导弹武器系统本体的示意图；图6是本专利技术实施例中一种自动打标机设计过程知识的示意图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本专利技术公开的实施方式作进一步详细描述。本专利技术公开了一种基于设计理性模型的设计过程知识重用方法，以设计理性模型为基础记录、组织设计过程知识，通过语义计算检索设计理性模型从数据库中发现设计意图、设计情境相近的设计理性模型，为设计提供参考知识，实现设计过程知识的记录、检索和重用。参照图1，示出了本专利技术实施例中一种基于设计理性模型的设计过程知识重用方法的步骤流程图。在本实施例中，所述基于设计理性模型的设计过程知识重用方法，包括：步骤101，采用七种元素和十种关系对设计过程知识进行描述，构建设计理性模型。在本实施例中，如图2，所述七种元素，包括：设计情境(designsituation)、设计意图(designintent)、设计方案(designscheme)、设计依据(designjustification)、设计决策(designdecision)、设计操作(designoperation)和设计产品(designproduct)；所述十种关系，包括：分解关系(decomposed-int本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于设计理性模型的设计过程知识重用方法，其特征在于，包括：采用七种元素和十种关系对设计过程知识进行描述，构建设计理性模型；以设计理性模型为基础，对设计任务的过程知识进行记录；根据记录结果，采用语义计算检索设计理性模型，得到满足设定相似关系的关联设计理性模型，并输出。

【技术特征摘要】
1.一种基于设计理性模型的设计过程知识重用方法，其特征在于，包括：采用七种元素和十种关系对设计过程知识进行描述，构建设计理性模型；以设计理性模型为基础，对设计任务的过程知识进行记录；根据记录结果，采用语义计算检索设计理性模型，得到满足设定相似关系的关联设计理性模型，并输出。2.根据权利要求1所述的基于设计理性模型的设计过程知识重用方法，其特征在于，所述七种元素，包括：设计情境、设计意图、设计方案、设计依据、设计决策、设计操作和设计产品；所述十种关系，包括：分解关系、满足关系、决策关系、依据关系、实现关系、触发关系、迁移关系、融合关系、顺序关系和结束关系。3.根据权利要求2所述的基于设计理性模型的设计过程知识重用方法，其特征在于，还包括：采用第一特征属性描述设计情境：其中，所述第一特征属性，包括：第一基本特征属性和第一扩展特征属性；所述第一基本特征属性，包括：设计情境标识、设计情境名称和设计情境描述；所述第一扩展特征属性，包括：设计者标识、设计者从事当前设计工作时的空间位置、设计者所属单位或组织名称、设计者所属部门、设计者在单位中的职务或职称、设计者在设计过程中可供利用的设计资源、设计者在设计过程中承担的设计任务、设计者的当前设计目标、设计者的能力、设计者的设计倾向、共识度和外部因素。4.根据权利要求2所述的基于设计理性模型的设计过程知识重用方法，其特征在于，还包括：采用第二特征属性描述设计意图：其中，所述第二特征属性，包括：第二基本特征属性和第二扩展特征属性；所述第二基本特征属性，包括：设计意图标识、设计意图名称和意图描述；所述第二扩展特征属性，包括：意图功能、技术指标和约束条件。5.根据权利要求2所述的基于设计理性模型的设计过程知识重用方法，其特征在于，还包括：采用第三特征属性描述设计方案：其中，所述第三特征属性，包括：第三基本特征属性和第三扩展特征属性；所述第三基本特征属性，包括：设计方案标识、设计方案名...

【专利技术属性】
技术研发人员：姜浩，靖法，高秀会，吴瑞兰，郭琳，梅杰，
申请(专利权)人：中国空间技术研究院，
类型：发明
国别省市：北京,11