面向饰品创新设计的知识应用方法技术

本发明专利技术涉及一种面向饰品创新设计的知识应用方法，包括知识库的建立步骤、知识表示步骤、神经网络的构建步骤、知识获取步骤、知识建模步骤、知识检索步骤和知识重用步骤。本发明专利技术综合利用了知识库、神经网络、数据建模、个性化知识检索等方法，实现了面向饰品创新设计的知识应用方法，使得企业内部设计知识的重用成为可能。上述技术方案有效实现饰品企业设计知识的科学管理和合理利用，缩短企业新产品开发周期，提高产品设计命中率，降低开发成本。

【技术实现步骤摘要】
(一)
本专利技术涉及一种知识应用方法，尤其是一种面向饰品创新设计的知识应用方法。(二)
技术介绍
饰品行业是从珠宝首饰、工艺礼品行业中分离出来而形成的一个新兴产业。饰品作为新经济的增长点，在发达国家已逐步走向成熟。随着我国与国际社会的全面接轨，生活水平的逐步提高，人们的生活理念发生了巨大变化，崇尚时尚、追逐流行已成为国人生活的主旋律之一，中国饰品行业的发展展现出无限商机。饰品是大众型消费品，它有广大的消费人群，市场潜力巨大。据我国相关机构对中国饰品市场的调查发现，由于经济水平的发展，更多的消费者购买饰品，首要考虑的是饰品的样式，而后则是流行趋势及价格等因素；同时，来自韩国、日本等国的产品因其设计精美、引领时尚潮流而在市场中占据明显优势。这对于我国的饰品生产企业来讲，是学习的机会，更是面临的可贵机遇与严峻挑战。饰品生产企业要想在市场竞争中站稳脚跟，必须要加强创新，注重创新设计，提升企业的核心竞争力。经验表明，在饰品创新设计过程中，设计师往往要花费70％以上的时间收集所需的知识和信息，严重影响了新品的开发效率，与企业快速响应市场需求的要求背道而驰。当前饰品企业内外部存在着海量信息和知识，然而许多的技术文档无法重用，设计师的理念无法通过合适的途径表达与共享。因此，建立合理的知识管理体系，整合知识资源，从而为企业高级管理人员提供决策、为企业各部门技术人员提供智力支持，是饰品行业生产企业的当务之急。通常而言，知识管理系统包含知识获取、知识表示、知识建模、知识检索和知识重用等内容。对于知识管理，前人已经进行了许多有意义的工作。在知识获取方面，研究者们采用了多种技术，谢友柏团队就研究了基于实例的产品设计知识获取、利用神经网络实现知识的获取、采用Rough Set理论进行知识的获取等；借用网络技术，余忠华等采用了基-->于BBS的知识获取技术来获取知识。然而，由于显性知识可以以相对较低的成本从一个地方复制到另一个地方，而隐性知识很难复制。所以，从某种程度上可以认为隐性知识相对显性知识对于企业的市场竞争力具有更为重要的作用。正因为隐性知识具有如此重要的作用，所以有很多研究者研究将隐性知识变为显性知识的方法。如苏财茂等提出知识获取的步骤包括准备阶段、收集阶段、提取阶段、完善阶段；Cheah Yu-N等采用本体技术，通过场景来获取隐性知识；Tuggle等通过研究过程图，从过程图中获取隐性知识；罗仕鉴等归纳出，隐性知识可以通过问卷法、口语分析法、语义差异法、临场实时绘制、主成分分析、聚类分析、多维尺度分析等综合方法获取和表征。在知识建模方面，美国NIST的设计仓库提出一个建模框架以支持工程产品建模，以对象和关系集来表达产品；欧洲的WISE项目建立了基于Web的计算机支持协同工程设计知识管理平台；国内学者如潘旭伟等研究了面向知识管理的知识建模技术，包括知识载体、知识内容信息和知识情境的知识建模技术。在现有的产品设计知识建模方法中，一个突出的特点就是所建立的产品知识模型包含的内容没有覆盖到整个设计过程，尚未能全方位地支持基于知识重用的设计。知识检索是设计知识重用中的关键技术，设计检索的目的就是在已有产品设计知识中找到能够满足设计需求的知识。相关研究目前集中在索引的建立、基于实例推理、基于神经网络的检索等方面。如Kritit提出以结构-行为-功能模型(SBF)构成工程设计的统一的索引词汇表；Aamodt提出基于实例推理的设计中的4R模型；曹锐等提出了基于本体的制造资源获取和智能检索系统结构，建立了多层次信息智能检索模型，并论述了语义检索相关算法；王英林等研究了基于本体的可重构知识管理平台，提出了基于本体的知识检索策略；张东民等提出了基于本体的设计知识建模和检索策略。产品设计知识重用技术研究主要研究基于知识重用的产品设计，在理论方法方面目前主要集中在设计重用研究方面；在具体的实现技术方面，主要集中在智能CAD方面的研究，主要有基于推理的设计方法、基于搜索的方法、基于约束满足的方法和基于综合的方法等，但尚未建立起系统化的基于知识重用的产品快速设计理论。总体而言，目前对知识管理的研究还处于探索阶段。大部分企业存在部分知识管理的-->措施，但只有把知识管理与企业运作紧密地结合起来，才能真正实现知识管理。所以，尽管知识管理成为国内外重要的研究领域，但对企业实施知识管理的具体方法与手段没有进行系统的研究，还不能给企业提供一套操作性强的知识管理方案。主要存在以下问题：(1)缺乏有效的设计知识管理工具。目前企业的产品设计知识没有得到系统有效的管理，尤其缺乏对概念设计知识的管理，增加了产品开发成本，降低了产品设计开发质量，延长了产品开发时间；(2)企业产品开发中大量应用CAD技术，但无法实现设计意图、设计原理的记录与获取，产品设计过程中的方案设计、评价决策等创造性活动在很大程度上还依赖于设计者自身的经验和知识；(3)缺乏对支持基于知识重用的产品快速设计方法的系统化的研究，产品设计一直是属于“弱理论、强经验”的技术活动；知识运用方面，更多地研究了检索知识的方法，但未提供一个流程或方法来保证或促进已有知识的利用。(三)
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题在于构建一个新的知识应用方法，能够适应饰品行业需求，并支持多种格式的产品设计知识建模、检索，使企业能够有效、快速地识别、获取、开发、分解、储存和传递产品设计知识。所述面向饰品创新设计的知识应用方法包括知识库的建立步骤、知识表示步骤、神经网络的构建步骤、知识获取步骤、知识建模步骤、知识检索步骤和知识重用步骤：1)建立饰品企业创新设计知识库，包括：饰品设计元素库、造型库、渲染材质库、素材库、环境贴图库、色系搭配规则库、色彩库、文化常识库、风俗禁忌库、绿色材质标准库、产品信息编码库、物料库、工艺规则库、设计经验知识库、销售历史资料库、色彩流行色及饰品流行趋势库；2)采用框架表示法与产生式表示法结合的方式进行知识表示，利用框架表示法来表示饰品设计所要考虑的各种要素及各要素间的关系等静态知识；利用产生式规则作为知识处理方法来表示动态知识；3)构建BP神经网络结构，同时在保证精度的条件下进行神经网络的剪枝操作，简化网络-->结构；4)基于BP神经网络，利用非线性激励函数三段线性逼近算法进行知识规则抽取；5)进行产品设计知识本体建模，知识本体表示模型如下所示K-ontology＝{Ks，AKs，R，AR，Q，G本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种面向饰品创新设计的知识应用方法，其特征在于所述知识应用方法包括知识库的建立步骤、知识表示步骤、神经网络的构建步骤、知识获取步骤、知识建模步骤、知识检索步骤和知识重用步骤：　１）建立饰品企业创新设计知识库，包括：饰品设计元素库、造型 库、渲染材质库、素材库、环境贴图库、色系搭配规则库、色彩库、文化常识库、风俗禁忌库、绿色材质标准库、产品信息编码库、物料库、工艺规则库、设计经验知识库、销售历史资料库、色彩流行色及饰品流行趋势库；　２）采用框架表示法与产生式表示法结合 的方式进行知识表示，利用框架表示法来表示饰品设计所要考虑的各种要素及各要素间的关系等静态知识；利用产生式规则作为知识处理方法来表示动态知识；　３）构建ＢＰ神经网络结构，同时在保证精度的条件下进行神经网络的剪枝操作，简化网络结构；　 　４）基于ＢＰ神经网络，利用非线性激励函数三段线性逼近算法进行知识规则抽取；　５）进行产品设计知识本体建模，知识本体表示模型如下所示　Ｋ－ｏｎｔｏｌｏｇｙ＝｛Ｋｓ，Ａ↑［Ｋｓ］，Ｒ，Ａ↑［Ｒ］，Ｑ，Ｇ｝　（１）　其中，Ｋ －ｏｎｔｏｌｏｇｙ表示设计知识本体，Ｋｓ表示设计知识中各种知识概念的集合；Ａ↑［Ｋｓ］表示多个概念所对应的属性集组成的集合，其中每个属性集对应于一个概念；Ｒ是一个关系集合；Ａ↑［Ｒ］是由多个关系属性集组成的集合，其中每个属性集对应于Ｒ中的一个关系；Ｑ表示概念之间的层次结构关系；Ｇ表示公理集合；设计知识的本体是产品设计所需要的各种知识的集合，可以将设计知识本体用ＢＮＦ范式描述如下：　＜设计知识子类＞∷＝＜父类属性＞［子类自定义属性］　（２）；　６）采用知识引导和多 策略检索相结合的方法来实现设计知识的快速检索：　第一阶段，知识库表示为Ω↓［ｋ］＝｛Ω↓［ｋ１］，Ω↓［ｋ２］，…，Ω↓［ｋｉ］，…，Ω↓［ｋｎ］｝，第ｉ个子库为Ω↓［ｋｉ］＝｛Ａｔ↓［ｉｌ］，Ａｔ↓［ｉｌ］，…，Ａｔ↓［ｉｋ］，…， Ａｔ↓［ｉｐ］｝，引导知识库有ｑ个子库，对应ｑ种检索策略，即Ω↓［ｋｓ］＝｛Ω↓［ｋｓ１］，Ω↓［ｋｓ２］，…，Ω↓［ｋｓｉ］，…，Ω↓［ｋｓｑ］｝，其中Ω↓［ｋｓｉ］＝｛Ａｔ↓［ｉｌ］，Ａｔ↓［ｉｌ］，…，Ａｔ↓［ｉｋ］，…，Ａｔ↓［ｉｊ］｝；用户需求为Ω↓［Ｕ］＝｛Ｉｔｅｍ↓［１］，Ｉｔｅｍ↓［２］，…，Ｉｔｅｍ↓［ｋ］，…，Ｉｔｅｍ↓［ｎ］｝，从中抽取１个部...

【技术特征摘要】
1、一种面向饰品创新设计的知识应用方法，其特征在于所述知识应用方法包括知识库的建立步骤、知识表示步骤、神经网络的构建步骤、知识获取步骤、知识建模步骤、知识检索步骤和知识重用步骤：1)建立饰品企业创新设计知识库，包括：饰品设计元素库、造型库、渲染材质库、素材库、环境贴图库、色系搭配规则库、色彩库、文化常识库、风俗禁忌库、绿色材质标准库、产品信息编码库、物料库、工艺规则库、设计经验知识库、销售历史资料库、色彩流行色及饰品流行趋势库；2)采...

【专利技术属性】
技术研发人员：朱信忠，赵建民，徐慧英，胡丞懿，
申请(专利权)人：浙江师范大学，朱信忠，
类型：发明
国别省市：33[中国|浙江]