面向多设计团队协同的知识服务关键技术研究

作     者：王发麟 

作者单位：南昌航空大学 

学位级别：硕士

导师姓名：王有远

授予年度：2012年

学科分类：1305[艺术学-设计学（可授艺术学、工学学位）] 13[艺术学] 08[工学] 080203[工学-机械设计及理论] 081304[工学-建筑技术科学] 0802[工学-机械工程] 0813[工学-建筑学] 080201[工学-机械制造及其自动化] 

主      题：协同产品设计 多设计团队 知识服务 本体 知识建模 

摘      要：本文采用协同产品设计(Collaborative Product Design，CPD)的方法、并结合本体技术对面向多设计团队协同的产品设计知识服务关键技术进行了研究。研究了基于本体的多设计团队协同产品设计知识建模方法、协同产品设计知识集成方法以及协同产品设计知识导航方法，构建了多设计团队协同产品设计(Multi-Design Teams Collaborative Product Design，MDTPD)知识服务原型系统，以解决协同产品设计过程中知识的组织、表示、集成、交换和共享等知识服务问题，促进知识的有效管理，进而为协同产品设计人员提供有效地知识服务。 论文的主要研究内容如下： (1)提出了多设计团队协同产品设计知识服务技术框架 研究了知识服务、协同产品设计以及本体的相关理论，建立了知识服务模型，指出了协同产品设计是对并行设计、虚拟设计的进一步深化和发展，是处于更高层次上管理和协同好设计组织结构;分析了本体技术在解决语义异构等问题方面的优势，最后在分析了多设计团队协同产品设计对知识服务的要求的基础上，提出了多设计团队协同产品设计知识服务技术框架。 (2)研究了基于本体的多设计团队协同产品设计知识建模方法 在分析多设计团队协同产品设计特点的基础上，从形式化上对多设计团队协同产品设计模型进行了定义。建立了多设计团队协同产品设计工作模型和知识本体构建框架;介绍了协同产品设计任务的分解方法、任务分解原则以及任务分解的过程。然后以本体建模理论为依据，以机械产品协同设计为研究背景，利用分类和描述的思想方法并结合本体建模工具Protégé对协同产品设计知识建模过程进行了研究，提出了一种基于本体的多设计团队协同产品设计知识建模方法。 (3)研究了基于本体的多设计团队协同产品设计知识集成方法 研究并构建了基于本体的多设计团队协同产品设计知识集成模型，模型分为资源层、局部本体层、全局本体层、可视化层和应用层等5个层次。该模型为多学科的知识集成奠定了基础。研究了本体映射框架模型和本体映射概念集成模型。简单介绍了三种主要的概念相似度计算方法。 (4)研究了基于本体的多设计团队协同产品设计知识导航方法 构建了知识情境导航模型，模型包含四层：设计者情境、协同工作平台情境、协同工作环境情境和知识服务情境，四个情境彼此之间有着很紧密的联系。接着从知识的组织方法和知识推送技术两个方面对知识导航原理进行了分析，指出了基于本体的协同产品设计知识组织方法的主要思想;介绍了知识推送的概念，着重建立了面向多设计团队协同的产品设计知识推送系统框架。 (5)构建了MDTPD知识服务原型系统 基于Web Service构建了MDTPD知识服务原型，利用UML对系统进行了分析和设计，建立了系统的部分用例图，最后给出了系统的实现过程。