基于开放式知识表示的智能化产品设计

席平， 张宝源， 宁涛

北京航空航天大学 机械工程及自动化学院， 北京 100191

基于开放式知识表示的智能化产品设计

席平*， 张宝源， 宁涛

北京航空航天大学 机械工程及自动化学院， 北京 100191

基于知识的智能化产品设计是CAD技术的发展方向之一,但现有知识表示方式缺乏对产品设计人员的开放性，不利于设计人员理解和维护设计系统中的知识。针对这一不足，研究机械产品设计领域常见的公式、表格、二维映射图、过程、规则等类型知识的开放式表示方法，给出了其BNF(Backus Naur Form)范式描述，并研究了各类知识的推理方法。所研究的开放式知识表示及相应推理方法具有以下优点：1)知识不再固化于设计系统；2)知识便于设计人员自行录入和维护。最后以基于知识的航空发动机涡轮叶片气膜孔设计为例，验证了该方法应用于工程实践的可行性。

开放式知识表示； 知识推理； 知识驱动； 智能化设计； 涡轮叶片

CAD技术自问世以来，已显著提高了产品的设计效率，然而，传统的CAD技术本质上是几何领域的技术，而工程技术的核心为设计方法、逻辑推理、工程计算及优化评估等，这些仍需要大量人工参与。为解决这一问题，研究者将人工智能(AI)技术引入了CAD系统，由此产生了知识工程，它将CAD技术的应用范围从几何造型领域扩展到了工程设计领域。利用基于知识的智能化设计系统进行产品开发，用户只需给定设计要求和初始工程参数，就可以在知识库中蕴涵的设计知识的作用下自动推理构造出符合需求的产品模型。……