用于确定具有一实体集合并满足一组约束集合的模型的配置的方法和系统技术方案

一方法确定模型的配置。所述模型包括满足约束的实体。变量表示实体以及对应于约束方程的每个约束。约束方程互相关联变量的子集合。至少一树被生成。所述树包括一根节点，所述根节点具有至少一子节点。具有子节点的节点定义为父节点。缺少子节点的节点定义为叶节点。每个节点对应于所述约束方程的子集合。叶节点的一子集合的约束方程是并行地满足的。基于满足的所述相应子节点的所述满足的约束方程下，满足具有满足的子节点的父节点的约束方程。约束方程直到满足根节点的约束方程才会满足。每个父节点的满足的约束方程被传播到相应的子节点。所确定的配置的实体被输出用于显示。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及具有一实体集合并满足对应的一组约束的计算机模型。
技术介绍
在许多工业应用中，解决约束系统和模型是有用的，诸如例如计算机辅助设计(computer-aideddesign,CAD)系统，运筹学(operationsresearch)的问题等。在现有的参数化CAD系统中，几何模型通过几何实体的一集合来表示。实体的所述集合的所述实体通过一组约束(其由一组约束等式代表)而相互关联。因此，模型的一用户修改实体理想地会导致相关实体的相应修改以便满足所述约束。这是由CAD系统软件解决模型的约束方程完成的。例如，一正方形的模型可以由四个线段的实体来定义。这种模型的约束的示例可以包括：四个线段具有相等的长度，两个相交的线是垂直的，以及在线段的端点处的线段适当的互连。当用户通过延长线段来修改一特定线段时，为了保持正方形的形状，剩余的三个线段相应地被延长。然而，在现有的参数化CAD系统中，随着约束和实体的数量增加，求解约束方程所需的计算量急剧增加。因此，现有的参数化CAD系统在处理多于几百个约束时，无法不负面地影响CAD系统的速度和性能。这种设计限制导致用户使用较小的模型，以模型的复杂性作为对CAD系统的速度和性能的妥协。
技术实现思路
本专利技术是一种方法和系统，其用于提供用于确定具有实体集合并满足一约束集合的一模型的配置的功能。根据本专利技术的教导的一个实施例，提供：一种具有嵌入其上的计算机可读代码的非暂时性计算机可读存储介质，所述计算机可读代码包括用于实现用于确定包括满足一约束集合的实体的集合的一模型的配置的方法的程序代码，其特征在于，所述方法包括：(a)提供所述实体的集合和所述约束集合，所述实体的集合由多个变量表示的，每个约束对应于与所述多个变量的子集合互相关联的至少一约束方程；(b)生成至少一树，所述至少一树包括多个节点，所述至少一树包括一根节点，所述根节点具有至少一子节点，所述节点具有所述至少一个子节点定义为父节点，所述节点缺少所述至少一子节点定义为叶节点，每个节点对应于所述约束方程式的一子集合；(c)对于叶节点的一子集合，并行地解决以满足每个所述叶节点的所述约束方程；(d)对于已满足的所述子节点的约束方程的每个父节点，基于已满足的所述对应子节点的所述约束方程，求解以满足所述父节点的约束方程；(e)重复(d)直到所述根节点的所述约束方程已经被满足；(f)将所述每个父节点的已满足的约束方程传播到每个父节点的相应子节点，从而确定满足所述约束集合的模型的配置；和(g)输出与所确定的配置的相对应的实体。可选地，所述方法还包括：(h)提供一显示组织模块；和(i)根据满足的约束集合来组织显示对应于所确定的模型的配置的输出实体。可选地，求解以满足每个所述子节点的约束方程包括：更新所述子节点的一状态矢量；和(ii)生成对应于所述更新的状态矢量的一更新的统计矩阵。可选地，更新每个所述子节点中的所述状态矢量是基于第一配置与第二配置之间的差异，其中，在第一配置中，对应于所述子节点的约束方程是不满足的，在第二配置中，对应于所述子节点的约束方程是满足的。可选地，满足每个父节点的约束方程包括：(i)预测所述父节点的每个子节点的一状态矢量，每个状态矢量对应于所述父节点的每个子节点的所述更新的状态矢量；和(ii)成对应于每个预测状态矢量的一预测统计矩阵。可选地，满足每个父节点的约束方程还包括：(iii)将所述父节点的子节点的预测统计矩阵组合成一单一组合统计矩阵；(iv)产生对应于所述组合统计矩阵的一组合状态矢量；和(v)基于所述组合的统计矩阵和所述组合的状态矢量来更新所述父节点的一状态矢量。可选地，传播每个父节点的满足的约束方程包括：(i)将所述父节点的所述更新的状态矢量传播到所述父节点的每个所述子节点，以对所述父节点的每个所述子节点的更新的状态矢量应用一调整；和(ii)重复(i)直到所述叶节点的所述更新的状态矢量被调整。可选地，还包括：重复(c)-(f)，直到满足一第一精度条件。可选地，所述重复是迭代的。可选地，所述第一精度条件基于一残差矢量。可选地，所述实体是几何实体。可选地，所述几何实体是二维度几何实体。可选地，所述几何实体是三维度几何实体。可选地，所述方法还包括：(h)生成表示所述模型的一矩阵，所述矩阵具有至少第一和第二维度，所述矩阵的所述第一维度中的至少一个矢量中的每一个对应于所述多个变量的一子集合，所述矩阵在所述第一维度为稀疏的(sparse)，所述至少一个树的每个节点对应于所述矩阵的所述第一维度中的至少一个矢量。可选地，所述模型是一非线性模型。可选地，生成表示所述模型的所述矩阵包括：(i)在(b)之前，线性化所述非线性模型以产生一线性模型；和(ii)重复(c)-(f)，直到满足一第二精度条件。可选地，所述重复是迭代的。可选地，所述第二精度条件基于一残差矢量。可选地，所述矩阵是一顺序地线性化矩阵。可选地，生成所述至少一树包括：(i)创建所述至少一个树的一根节点并且将所述约束方程中的至少一个放置在所述根节点中；和(ii)将共享至少一个变量的约束方程和所述根节点的相应子节点中的根节点中的所述至少一个约束方程放置一起。可选地，生成所述至少一树还包括：(iii)将共享至少一个变量的约束方程和所述相应子节点的附加的相应的子节点的相应子节点中的根节点中的所述至少一个约束方程放置一起；(iv)重复(iii)直到每个约束方程被放置在所述至少一个树的至少一个所述节点中。可选地，所述模型具有至少一个自由度。可选地，所述方法还包括：(h)接收作为用户输入，修改所述实体集合中的至少一个实体的指令；和(i)响应于所述用户输入，求解以满足所述约束方程集合，以确定所述模型的一新配置。可选地，所述方法还包括：(j)输出相对应满足所述约束集合的模型的配置的所述实体。可选地，基于所述满足的所述对应子节点的约束方程是并行地被处理，进而求解以满足所述父节点的所述约束方程。可选地，所述统计矩阵是协方差矩阵。可选地，所述叶节点的子集合包括所有的所述叶节点。根据本专利技术的教导的一个实施例，还提供：一种用于确定包括具有软件指令的计算机中的实体集合和约束集合的模型的配置的系统，所述实体的集合由多个变量表示，每个约束对应于与所述多个变量相互关连的至少一约束方程的子集合，所述系统包括：(a)一计算机系统，所述计算机系统包括至少一个处理器和至少一用户输入设备，所述计算机系统被配置为：(i)经由所述至少一输入装置接收用户输入以产生所述模型；(ii)生成至少一树，所述至少一树包括多个节点，所述至少一个树包括一根节点，所述根节点具有至少一子节点，所述节点具有至少一个子节点定义为父节点，所述节点缺少子节点定义为叶节点，每个节点对应于所述约束方程集合的一子集合；(iii)对于叶节点的一子集合，并行地解决以满足每个所述叶节点的所述约束方程；(iv)对于已满足的所述子节点的约束方程的每个父节点，基于已满足的所述对应子节点的所述约束方程，求解以满足所述父节点的约束方程；(v)重复(iv)，直到所述根节点的约束方程已经被满足；(vi)将每个父节点的已满足的约束方程传播到每个父节点的相应子节点，从而确定满足所述约束集合的模型的配置；和(vii)输出与所确定的配置相对应的实体。可选本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有嵌入其上的计算机可读代码的非暂时性计算机可读存储介质，所述计算机可读代码包括用于实现用于确定包括满足一约束集合的实体的集合的一模型的配置的方法的程序代码，其特征在于，所述方法包括：(a)提供所述实体的集合和所述约束集合，所述实体的集合由多个变量表示的，每个约束对应于与所述多个变量的子集合互相关联的至少一约束方程；(b)生成至少一树，所述至少一树包括多个节点，所述至少一树包括一根节点，所述根节点具有至少一子节点，所述节点具有所述至少一个子节点定义为父节点，所述节点缺少所述至少一子节点定义为叶节点，每个节点对应于所述约束方程式的一子集合；(c)对于叶节点的一子集合，并行地解决以满足每个所述叶节点的所述约束方程；(d)对于已满足的所述子节点的约束方程的每个父节点，基于已满足的所述对应子节点的所述约束方程，求解以满足所述父节点的约束方程；(e)重复(d)直到所述根节点的所述约束方程已经被满足；(f)将所述每个父节点的已满足的约束方程传播到每个父节点的相应子节点，从而确定满足所述约束集合的模型的配置；和(g)输出与所确定的配置的相对应的实体。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.06.17 US 62/013,0431.一种具有嵌入其上的计算机可读代码的非暂时性计算机可读存储介质，所述计算机可读代码包括用于实现用于确定包括满足一约束集合的实体的集合的一模型的配置的方法的程序代码，其特征在于，所述方法包括：(a)提供所述实体的集合和所述约束集合，所述实体的集合由多个变量表示的，每个约束对应于与所述多个变量的子集合互相关联的至少一约束方程；(b)生成至少一树，所述至少一树包括多个节点，所述至少一树包括一根节点，所述根节点具有至少一子节点，所述节点具有所述至少一个子节点定义为父节点，所述节点缺少所述至少一子节点定义为叶节点，每个节点对应于所述约束方程式的一子集合；(c)对于叶节点的一子集合，并行地解决以满足每个所述叶节点的所述约束方程；(d)对于已满足的所述子节点的约束方程的每个父节点，基于已满足的所述对应子节点的所述约束方程，求解以满足所述父节点的约束方程；(e)重复(d)直到所述根节点的所述约束方程已经被满足；(f)将所述每个父节点的已满足的约束方程传播到每个父节点的相应子节点，从而确定满足所述约束集合的模型的配置；和(g)输出与所确定的配置的相对应的实体。2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：(h)提供一显示组织模块；和(i)根据满足的约束集合来组织显示对应于所确定的模型的配置的输出实体。3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，求解以满足每个所述子节点的约束方程包括：(i)更新所述子节点的一状态矢量；和(ii)生成对应于所述更新的状态矢量的一更新的统计矩阵。4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，更新每个所述子节点中的所述状态矢量是基于第一配置与第二配置之间的差异，其中，在第一配置中，对应于所述子节点的约束方程是不满足的，在第二配置中，对应于所述子节点的约束方程是满足的。5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，满足每个父节点的约束方程包括：(i)预测所述父节点的每个子节点的一状态矢量，每个状态矢量对应于所述父节点的每个子节点的所述更新的状态矢量；和(ii)成对应于每个预测状态矢量的一预测统计矩阵。6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，满足每个父节点的约束方程还包括：(iii)将所述父节点的子节点的预测统计矩阵组合成一单一组合统计矩阵；(iv)产生对应于所述组合统计矩阵的一组合状态矢量；和(v)基于所述组合的统计矩阵和所述组合的状态矢量来更新所述父节点的一状态矢量。7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，传播每个父节点的满足的约束方程包括：(i)将所述父节点的所述更新的状态矢量传播到所述父节点的每个所述子节点，以对所述父节点的每个所述子节点的更新的状态矢量应用一调整；和(ii)重复(i)直到所述叶节点的所述更新的状态矢量被调整。8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：(h)重复(c)-(f)，直到满足一第一精度条件。9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述重复是迭代的。10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述第一精度条件基于一残差矢量。11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述实体是几何实体。12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述几何实体是二维度几何实体。13.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述几何实体是三维度几何实体。14.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，还包括：(h)生成表示所述模型的一矩阵，所述矩阵具有至少第一和第二维度，所述矩阵的所述第一维度中的至少一个矢量中的每一个对应于所述多个变量的一子集合，所述矩阵在所述第一维度为稀疏的(sparse)，所述至少一个树的每个节点对应于所述矩阵的所述第一维度中的至少一个矢量。15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述模型是一非线性模型。16.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，生成表示所述模型的所述矩阵包括：(i)在(b)之前，线性化所述非线性模型以产生一线性模型；和(ii)重复(c)-(f)，直到满足一第二精度条件。17.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述重复是迭代的。18.根据权利要求16所述的方法，其特征在于，所述第二精度条件基于一残差矢量。19.根据权利要求15所述的方法，其特征在于，所述矩阵是一顺序地线性化矩阵。20.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，生成所述至少一树包括：(i)创建所述至少一个树的一根节点并且将所述约束方程中的至少一个放置在所述根节点中；和(ii)将共享至少一个变量的约束方程和所述根节点的相应子节点中的根节点中的所述至少一个约束方程放置一起。21.根据权利要求20所述的方法，其特征在于，生成所述至少一树还包括：(iii)将共享至少一个变量的约束方程和所述相应子节点的附加的相应的子节点的相应子节点中的根节点中的所述至少一个约束方程放置一起；(iv)重复(iii)直到...

【专利技术属性】
技术研发人员：尼古拉·悉多蓝科，
申请(专利权)人：云发明M·L·有限公司，
类型：发明
国别省市：以色列;IL