【摘要】： 隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，制造系統(tǒng)日益向智能化和柔性化方向發(fā)展，而智能化和柔性化是建立在對(duì)相關(guān)信息和知識(shí)快速有效的獲取、處理和傳遞基礎(chǔ)之上的。制造知識(shí)內(nèi)涵豐富，具有多樣性、復(fù)雜性、經(jīng)驗(yàn)性和非規(guī)范性等特點(diǎn)，在相當(dāng)程度上增加了對(duì)設(shè)計(jì)制造知識(shí)進(jìn)行有效的歸納、整理、挖掘和應(yīng)用的難度，同時(shí)也降低了其可重用性和可集成性，為企業(yè)信息交互帶來(lái)了困難。如何減小和消除信息的非規(guī)范性的不利影響，最終實(shí)現(xiàn)面向智能制造的設(shè)計(jì)制造信息快速有效的獲取、處理、傳播和應(yīng)用，是制造系統(tǒng)信息化和智能化研究的一項(xiàng)重要課題。 從結(jié)構(gòu)上來(lái)看，非規(guī)范制造信息是指半結(jié)構(gòu)化和非結(jié)構(gòu)化的制造信息；從形態(tài)上來(lái)看，非規(guī)范制造信息是指制造系統(tǒng)中的不確定、不精確、不完備、不協(xié)調(diào)和不穩(wěn)定的制造信息。非規(guī)范信息是企業(yè)信息資源的重要組成部分，也是企業(yè)的寶貴知識(shí)財(cái)富，但非規(guī)范信息也使企業(yè)信息環(huán)境變得更為復(fù)雜，信息的快速無(wú)障礙交互更加難以實(shí)現(xiàn)，從而增加了信息的使用成本，降低了信息的應(yīng)用價(jià)值。非規(guī)范信息處理的目標(biāo)就是盡可能減小上述不利影響，并建立一種通用信息資源共享及應(yīng)用的支撐環(huán)境，使得各類(lèi)信息能夠在企業(yè)范圍內(nèi)合理流動(dòng)，將恰當(dāng)?shù)男畔⒑椭R(shí)在恰當(dāng)?shù)臅r(shí)間通過(guò)恰當(dāng)?shù)姆绞絺鬟f給相應(yīng)的人員。全文的核心內(nèi)容主要包括以下幾個(gè)方面。 (1)分析了智能制造對(duì)制造信息與知識(shí)資源的需求及現(xiàn)有的制造信息與知識(shí)資源系統(tǒng)的不足，在此基礎(chǔ)上提出了面向智能制造的信息資源及知識(shí)庫(kù)系統(tǒng)研究的總體目標(biāo)，并給出了系統(tǒng)框架結(jié)構(gòu)和功能模型；構(gòu)建了網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下多模式知識(shí)形態(tài)的分類(lèi)方法，并提出了制造知識(shí)的基元表示形式，以解決制造知識(shí)的統(tǒng)一描述問(wèn)題。 (2)分析了制造系統(tǒng)中的不確定性，歸納和闡述了不確定性制造信息產(chǎn)生的來(lái)源；對(duì)非規(guī)范性制造信息進(jìn)行了定義，分析了其來(lái)源及表現(xiàn)形式，并在此基礎(chǔ)上闡述了信息的非規(guī)范性與不確定性的聯(lián)系與區(qū)別；分析和總結(jié)了非規(guī)范性制造信息的特點(diǎn)；對(duì)信息粒度概念進(jìn)行了說(shuō)明，闡述了對(duì)制造信息進(jìn)行信息粒度分析的必要性，對(duì)制造信息顆粒的劃分進(jìn)行了討論，并闡述了制造系統(tǒng)非規(guī)范性信息粒度計(jì)算方法；提出了非規(guī)范性信息的規(guī)范度概念，并以粗糙集為理論基礎(chǔ)，提出了非規(guī)范性制造信息相關(guān)性描述方法。 (3)以設(shè)計(jì)和工藝知識(shí)基元為例，建立了相應(yīng)的制造知識(shí)基元體系，并提出了相關(guān)知識(shí)基元的基本格式；在上述工作基礎(chǔ)上，，提出了制造知識(shí)基元的元數(shù)據(jù)表示方法，并對(duì)其在企業(yè)信息環(huán)境和網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中的轉(zhuǎn)換、處理技術(shù)進(jìn)行了較為詳細(xì)的說(shuō)明。 (4)討論了智能檢索與知識(shí)發(fā)現(xiàn)的聯(lián)系與區(qū)別，提出了網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下非規(guī)范性制造知識(shí)的檢索模式；構(gòu)建了復(fù)雜信息環(huán)境下的非規(guī)范性制造知識(shí)智能檢索系統(tǒng)，并分析了其工作模式、工作流程和關(guān)鍵技術(shù)，提出了包含語(yǔ)義匹配和語(yǔ)義推理機(jī)制的智能檢索方法，通過(guò)相似度和相關(guān)度計(jì)算實(shí)現(xiàn)檢索要求與檢索對(duì)象的智能匹配，以提高制造知識(shí)檢索的查全率和查準(zhǔn)率。 (5)建立了網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下個(gè)性化制造知識(shí)主動(dòng)推薦服務(wù)體系結(jié)構(gòu)，通過(guò)Web內(nèi)容挖掘、結(jié)構(gòu)挖掘和使用挖掘等Web數(shù)據(jù)挖掘方法，結(jié)合主動(dòng)和被動(dòng)學(xué)習(xí)方式，獲取用戶的制造知識(shí)興趣或偏好。提出了相應(yīng)的用戶興趣獲取、Web頁(yè)面相似性判斷及相似Web頁(yè)面收集算法。 (6)針對(duì)工藝決策的非規(guī)范制造信息環(huán)境，提出運(yùn)用不確定語(yǔ)言多屬性決策方法進(jìn)行多工藝方案評(píng)價(jià)：提出了工藝方案評(píng)價(jià)的多屬性體系；應(yīng)用不確定拓展有序加權(quán)平均算子進(jìn)行工藝輔助決策，以充分利用工藝人員的經(jīng)驗(yàn)型知識(shí)。 (7)通過(guò)對(duì)簡(jiǎn)單遺傳算法的改進(jìn)實(shí)現(xiàn)算法的加速，同時(shí)將人工排樣作為遺傳算法初始種群的組成部分，使人的經(jīng)驗(yàn)知識(shí)融合到算法中。上述改進(jìn)不僅對(duì)算法有加速作用，以實(shí)現(xiàn)優(yōu)化結(jié)果和優(yōu)化效率的平衡，而且使得相關(guān)工作人員的經(jīng)驗(yàn)知識(shí)融入實(shí)際優(yōu)化過(guò)程，避免了完全脫離人工干預(yù)、單純依靠算法獲取優(yōu)化方案帶來(lái)的相關(guān)實(shí)用性問(wèn)題。 (8)以建立面向機(jī)械制造的信息資源共享及應(yīng)用支撐環(huán)境為目標(biāo)，采用統(tǒng)一的基于XML的數(shù)據(jù)交換和插件技術(shù)，開(kāi)發(fā)由制造信息資源與知識(shí)庫(kù)、制造知識(shí)發(fā)現(xiàn)、發(fā)布與應(yīng)用等模塊組成的通用制造信息資源和知識(shí)庫(kù)軟件原型系統(tǒng)。其中的制造信息資源與知識(shí)庫(kù)系統(tǒng)包括尺寸公差與形位公差智能查詢與選用、金屬切削計(jì)算及查詢等功能組件；制造知識(shí)應(yīng)用包括基于不確定語(yǔ)言多屬性決策方法的工藝方案評(píng)價(jià)和基于改進(jìn)遺傳算法的板材排樣算法等組件。
【圖文】：

在設(shè)計(jì)制造實(shí)際中，人們總是按照一定的信息粒度層次進(jìn)行信息處理的。圖3.1為機(jī)械工業(yè)出版社出版的機(jī)械設(shè)計(jì)手冊(cè)軟件版的相關(guān)內(nèi)容，按照知識(shí)粒度的定義，其中的“彈簧設(shè)計(jì)”、“摩擦輪傳動(dòng)設(shè)計(jì)”、“螺旋傳動(dòng)設(shè)計(jì)”和“帶傳動(dòng)設(shè)計(jì)”等都屬于同一知識(shí)粒度層次，而上述粒度層下的“設(shè)計(jì)方法”和“設(shè)

削外圓”、“車(chē)削圓錐面”、“車(chē)削偏心”及“車(chē)削特形面”等常用車(chē)削加工則屬于車(chē)削加工知識(shí)的子顆粒，如圖3.2所示。3.2.4非規(guī)范制造信息粒度計(jì)算方法作為一種新的信息處理概念和計(jì)算模式，粒度計(jì)算 (G~larComputing，G‘)主要用于不確定、不完整、模糊以及海量信息的分析處理過(guò)程，其基本目的是充分利用非規(guī)范信息，以構(gòu)建易于處理、魯棒性強(qiáng)的智能系統(tǒng)。粒度計(jì)算己被應(yīng)用于社會(huì)和自然科學(xué)的諸多領(lǐng)域，如計(jì)算智能、人工智能、層次化理論、分治法、小群理論以及智能的記憶預(yù)測(cè)框架等[I2’1.粒度計(jì)算的理論基礎(chǔ)主要包括以下三種。(l)1996年zadeh教授提出的詞計(jì)算(Co哪uting withwords)理論 [l22]。zadeh認(rèn)為人類(lèi)主要是運(yùn)用語(yǔ)言進(jìn)行思考、判斷、推理的，而運(yùn)用語(yǔ)言進(jìn)行上述活動(dòng)，就必然要進(jìn)行“詞計(jì)算”。狹義的詞計(jì)算理論是指利用加、減、乘、除等通常意義下的數(shù)學(xué)概念和運(yùn)算方法來(lái)構(gòu)造出以詞為定義域的類(lèi)似結(jié)構(gòu)
【學(xué)位授予單位】：四川大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2007
【分類(lèi)號(hào)】：TH16

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本文編號(hào)：2593505