【正文】 畢業(yè)設(shè)計 外文文獻(xiàn)翻譯 專業(yè) 學(xué) 生 姓 名 班級 學(xué)號 指 導(dǎo) 教 師 優(yōu) 集 學(xué) 院 1 外文資料名稱： KnowledgeBased Engineeri ng Design Methodology 外文資料出處： 附 件： 指導(dǎo)教師評語： 簽名： 年 月 日 2 基于知識工程 (KBE)設(shè)計方法 D. E. CALKINS 1. 背景 復(fù)雜系統(tǒng)的發(fā)展需要很多工程和管理方面的 知識、決策，它要滿足很多競爭性的要求 。設(shè)計 被認(rèn)為是決定產(chǎn)品最終形態(tài)、成本、可靠性、市場接受程度的首要因 素 。高級別的工程設(shè)計和分析過程 (概念設(shè)計階段 )特別重要，因為大多數(shù)的生命周期成本和整體系統(tǒng) 的質(zhì)量 都 在這個階段。 產(chǎn)品成本的壓縮最可能發(fā)生在 產(chǎn)品設(shè)計的最初階段。 整個生命周期階段大約百分之七十的成本花費 在 概念設(shè)計階段結(jié)束時 ， 縮短設(shè)計周期的關(guān)鍵是縮短概念設(shè)計階段， 這樣同時 也減少了工程 的 重新設(shè)計 工作量 。 工程權(quán)衡過程中 采用良好的估計和非正式的啟發(fā) 進(jìn)行概念設(shè)計 。 傳統(tǒng) CAD 工具對概念設(shè)計階段的支持非常有限 。有必要 ， 進(jìn)行 涉及多個學(xué)科 的 交流合作 來快速 進(jìn)行設(shè)計分析 (包括 性能，成本，可靠性等 )。最后，必須能夠管理 大量 的特定領(lǐng)域的 知識。解決方案是 在 概念設(shè)計階段包含進(jìn)更過資源 ， 通過消除重新設(shè)計來縮短整個產(chǎn)品的時間 。 所有 這些因素都主張采取綜合設(shè)計工具和環(huán)境， 以在早期的綜合設(shè)計階段提供幫助 。這種集成設(shè)計工具 能夠使由不同學(xué)科的工程師、設(shè)計者在面對復(fù)雜的需求和約束時能夠?qū)υO(shè)計意圖達(dá)成共識 。那個設(shè)計工具 可以 讓設(shè)計團(tuán)隊研究在更高級別 上的 更多配置細(xì)節(jié)。問題就是 架構(gòu)一個設(shè)計工具，以滿足所有這些要求。 2. 虛擬 (數(shù)字 )原型模型 現(xiàn)在需要是一種代表產(chǎn)品設(shè)計為得到一將允許一產(chǎn)品的早發(fā)展和評價的真實事實上原型的過程的方式。 虛擬樣機(jī)將取代傳統(tǒng)的物理樣機(jī)，并允許設(shè) 計工程師，研究“ 假設(shè) ” 的情況，同時反復(fù)更新他們的設(shè)計。真正的虛擬原型，不僅代表 形狀和形式，即幾何形狀，它也代表如重量，材料，性能和制造工藝的 非 幾何屬性。設(shè)計人員希望設(shè)計的表述，將成為一個既有幾何 又有 非幾何屬性的物理原型確切的表示。 產(chǎn)品表示法 已經(jīng)從二維的形狀和幾何的形式字形繪畫的 表示法移動向 充分的三維幾何模型 表示法。 設(shè)計工具，用于設(shè)計工程領(lǐng)域的需要，顯然必須有剛才討論的所有工具的屬性。 它必須結(jié)合計算機(jī)輔助設(shè)計系統(tǒng)的幾何表示法，能做對程序語言的工程分析和代表設(shè)計知識在一個專家系統(tǒng) 。一個真正的虛擬原型包含此 全方 位設(shè)計知識 。 3 3. 啟用的技術(shù)設(shè)計 . 知識類型 如同適用于 KBE 那樣 ， 知識能分成四 種 類型 ： .事實， .程序， .判斷， .控制。 在手冊找到的形式化的知識例如原材料明細(xì)表，設(shè)計 data， ASTM 標(biāo)準(zhǔn)和設(shè)備規(guī)格被認(rèn)為事實知識。 算法的和操作的知識是程序上的知識的兩 種 形式 。 數(shù)字的和非數(shù)字的解決問題一或者完成中的一些末端的過程是所有的算法的程序上的知識 (APK)的原理。事實被 APK 通過工程和分析算法改變 。 有效的程序知識 (OPK)被用于創(chuàng)造，刪除和運(yùn)輸事實。 OPK 節(jié)目的例子是有限元素分析、優(yōu)化和數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng) [1]。經(jīng)驗 法則和共同的實踐是評斷知識的實例。啟發(fā)式，意見，經(jīng)驗，與合情推理中還包括判斷的知識。邏輯和推理的形式原則是基本的判斷知識的應(yīng)用。 控制知識元知識或知識有關(guān)知識 ， 知識 的 其他類型 的 管理控制知識。 仿造直系活動，意想不到的發(fā)展的預(yù)期，并且應(yīng)付不確定性是所有特點控制知識 [1]。 . 基于知識的工程 (KBE) 該技術(shù)允許一個真正的產(chǎn)品虛擬樣機(jī)開發(fā)被稱為基于知識的工程，或 KBE。 KBE是捕捉和對結(jié)構(gòu)設(shè)計，其設(shè)計過程的知識方法。知識經(jīng)濟(jì)可以用來定義工程方法和程序 [2]。 在 KBE， 產(chǎn)品結(jié)構(gòu)樹 (拓?fù)鋵W(xué) )是動態(tài)的，因此知識經(jīng)濟(jì)提供真正 的工程自動化，包括應(yīng)用開發(fā)，幾何造型，應(yīng)用程序部署和工具的集成。 基于知識工程是一種編程工具，用于開發(fā)一個虛擬原型設(shè)計顧問或為一個建立了產(chǎn)品設(shè)計，在給定的設(shè)計領(lǐng)域。 關(guān)于設(shè)計類的現(xiàn)有的知識在基于知識的工程學(xué)或設(shè)計被運(yùn)用 (KBE 或 KBD)并且被組織入能用數(shù)據(jù)庫的格式由計算機(jī)。詳細(xì)設(shè)計或虛擬原型，然后迅速開發(fā)基于知識的工程 (KBE)的設(shè)計方法，通過對 23 位計算能力來開發(fā)數(shù)據(jù)庫，和規(guī)則系統(tǒng)。 該產(chǎn)品模型是在 KBE 環(huán)境下開發(fā)的虛擬樣機(jī)。虛擬原型，如材料的所有幾何特征或?qū)傩缘漠a(chǎn)品，以及非幾何屬性，質(zhì)量特性，應(yīng)力和撓度特性 等虛擬樣機(jī)一旦被創(chuàng)建，它可以由設(shè)計者使用評估成功或設(shè)計配置的優(yōu)點，然后修改。該產(chǎn)品模型表示后面的幾何設(shè)計工程意圖。在產(chǎn)品模型中包含的信息包括物理屬性如幾何，材料種類和功能限制。 . 生成技術(shù) 4 有三種 KBE 的工具，目前正在探索和發(fā)展類型。這些措施包括： 1． 診斷方法 (專家系統(tǒng) )。 2． 創(chuàng)造性的方法 (設(shè)計顧問 )/(設(shè)計檢查 )。 3． 生成方法 (虛擬樣機(jī) )。 專家系統(tǒng)是第一種類型的工具發(fā)達(dá)國家在工程領(lǐng)域的使用 ， 這個工具用于診斷目的，例如分析汽車發(fā)動機(jī)出現(xiàn)故障。 第二類，設(shè)計顧問，更是目前的事態(tài)發(fā)展之一。它是用來反映了一 個系統(tǒng)的設(shè)計過程，并告知約束和規(guī)則的基礎(chǔ)上違反設(shè)計師與設(shè)計顧問所載的規(guī)則。設(shè)計師在這意見后行動并且做適當(dāng)?shù)淖儎印? 第三類涉及到建立一個 以 該模型中的規(guī)則為基礎(chǔ)的系統(tǒng)模型。 這個模型，一個真正原型，然后起反應(yīng)對在屬性 (幾何或非幾何 )和再生原型的一個新的事例上的變化。 這是用于被開發(fā)的類 KBE 的種類。 KBE 利用生成技術(shù)來獲取通用產(chǎn)品設(shè)計信息，包括幾何和拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的發(fā)展及制造工藝設(shè)計規(guī)則。生成建模地圖功能規(guī)格，該產(chǎn)品的詳細(xì)陳述。一個生成模型的優(yōu)點是，由于產(chǎn)品需求的變化，外觀設(shè)計的表述是立即更新，直接影響到所 有輸出。 因此， KBE 是一種動態(tài)的對象模型，其中對外觀設(shè)計的表述是不斷更新。 知識工程 的方法設(shè)施為迅速生成模型生成新的功能規(guī)格設(shè)計的工程設(shè)計和制造知識獲取。 相對于傳統(tǒng)的設(shè)計工具， KBE 提供真正的設(shè)計與 自動化 設(shè)計協(xié)助。在設(shè)計過程期間， KBE 是系統(tǒng)的連續(xù)的再設(shè)計的一種健壯設(shè)計技術(shù)。 . KBE 的代表性產(chǎn)品 當(dāng)前 KBE 軟件是基于面向?qū)ο蠓窃V訟程序設(shè)計語言，比如 LISP 語言。因此，設(shè)計資料無須 下 令在模型正確，因為它會制訂該命令本身。面向?qū)ο缶幊坦こ虒ο蟮母拍?，用于表示的特點，無論幾何和非幾何，實際物理對象。對象不是被動 的，但可以反應(yīng)其他對象。一個對象可以創(chuàng)建和存儲信息和采取行動應(yīng)對外部刺激。一個對象可以從另一個信息需求對象，或者將信息發(fā)送到另一個對象。 KBE 實現(xiàn)了真正的并行工程攻克了一系列的捐助領(lǐng)域的專門知識在一個組織。這可以包括代表從設(shè)計，工程，模具和其他制造業(yè)領(lǐng)域。 KBE 的供應(yīng)商有一個捕捉行之有效的方法和編纂這種產(chǎn)品信息的范圍。通常情況下， KBE 的開發(fā)將與方法顧問學(xué)習(xí) “ 知識捕獲 ” 進(jìn)程的第一個發(fā)展項目 ， 然后將轉(zhuǎn)讓和應(yīng)用這些技能后續(xù)項目。 . KBE 工具 5 有許多不同的軟件工具可用 于 KBE 發(fā)展。 當(dāng)中包括 ICADTM， TKSolverTM，設(shè)計 LinkTM， ProEngineerTM， STONEruleTM 和智能 ElementsTM。所有這些集成了至少 1 現(xiàn)代 CAD 系統(tǒng)提供一個當(dāng)代集成設(shè)計系統(tǒng)。 Unigraphics 系統(tǒng)， CATIATM，支持EngineerTM ， IDEASTM 和自動 CADTM 是一些選擇。這些軟件工具用于開發(fā)domainspecific 這兩個知識工程的方法設(shè)計工具，設(shè)計顧問和虛擬樣機(jī)。 . 生成虛擬樣機(jī) (GVP 公司 ) 這種虛擬原型的方法奠定了基礎(chǔ) 的 KBE 描述，是基于對