專利名稱:一種應用特征的基因編碼描述產(chǎn)品功能模型的系統(tǒng)及方法
技術領域:
本發(fā)明涉及一種應用特征的基因編碼描述產(chǎn)品功能模型的系統(tǒng)及方法,用于研究產(chǎn)品的特征表達和功能建模。
背景技術:
近年來,隨著生物技術的不斷發(fā)展與完善,人工智能、基因編碼等技術被引入到設計領域,使得現(xiàn)代產(chǎn)品設計正朝著智能化的方向發(fā)展。傳統(tǒng)的產(chǎn)品設計方法已成為制約現(xiàn)代制造技術發(fā)展的瓶頸。要實現(xiàn)產(chǎn)品設計的智能化,就必須為產(chǎn)品設計智能的編碼,應用特征的基因編碼來描述產(chǎn)品功能模型,對產(chǎn)品的智能化設計起著至關重要的作用。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術問題是在產(chǎn)品特征表達模型和產(chǎn)品功能模型的基礎上,將產(chǎn)品功能分解并映射成產(chǎn)品特征,最后通過對特征的基因編碼,描述產(chǎn)品功能。為產(chǎn)品的智能化設計奠定了基礎。
為了解決上述技術問題,本發(fā)明采用如下技術方案一種應用特征的基因編碼描述產(chǎn)品功能模型的系統(tǒng),該系統(tǒng)包括產(chǎn)品的特征表達模型、產(chǎn)品的功能描述模型、產(chǎn)品的功能與特征映射模塊及產(chǎn)品的特征基因編碼模塊,其中, 所述產(chǎn)品的特征表達模型包括特征基因范式表達模塊、特征融合模塊、特征融合坐標變換算法模塊; 所述產(chǎn)品的功能描述模型包括產(chǎn)品功能定義模塊、產(chǎn)品功能表達模塊及產(chǎn)品功能建立模塊; 所述產(chǎn)品的功能與特征映射模塊包括建立特征備選集模塊、特征功能適應度求解模塊。作為本發(fā)明的優(yōu)選方案之一,所述產(chǎn)品功能建立模塊包括確定總功能模塊及分解總功能模塊。
本發(fā)明還包括一種應用特征的基因編碼描述產(chǎn)品功能模型的方法,該方法包括以下步驟 步驟一,通過對產(chǎn)品的特征基因范式表達、特征融合和特征融合坐標變換算法,得到產(chǎn)品的特征表達模型; 步驟二,通過對產(chǎn)品功能定義、產(chǎn)品功能表達和產(chǎn)品功能模型建立,得到產(chǎn)品的功能描述模型; 步驟三,在產(chǎn)品特征表達模型和功能描述模型的基礎上,進一步將產(chǎn)品功能分解并映射成特征; 步驟四,通過對產(chǎn)品特征的基因編碼來描述產(chǎn)品功能。
作為本發(fā)明的優(yōu)選方案之一,所述產(chǎn)品功能模型的建立包括確定總功能及分解總功能,其中分解總功能采用功能原理求解判斷和功能特征映射判斷雙重判斷來進行功能分解。
本發(fā)明在產(chǎn)品特征表達模型和產(chǎn)品功能模型的基礎上,將產(chǎn)品功能分解并映射成產(chǎn)品特征,最后通過對特征的基因編碼,描述產(chǎn)品功能。為產(chǎn)品的智能化設計奠定了基礎。
圖1是本發(fā)明中子特征坐標系參考圖; 圖2是本發(fā)明中特征間坐標參照圖; 圖3是本發(fā)明中功能分解流程圖; 圖4是本發(fā)明中功能分解樹示意圖; 圖5是本發(fā)明中功能分解與特征映射樹示意圖; 圖6是本發(fā)明中特征融合示意圖。
具體實施例方式 下面結(jié)合附圖對技術方案的實施作進一步的詳細描述 1.產(chǎn)品的特征表達模型 1.1特征基因范式表達模型 特征是具有一定功能和幾何形狀,可與其他特征相互融合形成零件,從而構(gòu)成產(chǎn)品,與產(chǎn)品設計、制造活動有關的基本幾何實體或信息的集合。
根據(jù)特征的定義,特征應具有以下基因信息功能信息、幾何信息和融合信息。
特征的功能信息一般可劃分為基本功能(如支撐、沖壓、成型)、支持功能(如傳導)和附加功能(如定位)。
特征的幾何信息主要有特征實體及其定形尺寸信息等。其中特征實體用于表達特征的幾何形體以及相關低級幾何信息,包括幾何形體和平面草圖形等信息。定形尺寸是控制單個特征實體大小的特定尺寸的高級抽象。其值對應于存儲在特征模型中的一組特定的參數(shù)。
特征的融合信息,包含兩個方面,一是特征融合的幾何信息,一是特征融合的功能信息。其中特征融合的幾何信息主要包括定位信息和融合信息。特征融合的功能信息則是融合特征各自具有一定的功能,在經(jīng)過融合后,產(chǎn)生了新的功能信息。
綜合以上特征的基因信息,利用巴科斯-諾爾范式(BNF)可將特征表示為 <特征>::=<功能信息><幾何信息><融合信息> <功能信息>::=<基本功能信息|支持功能信息|附加功能信息> <幾何信息>::=<特征實體><定形尺寸> <特征實體>::=<幾何形體><平面草圖形狀> <定形尺寸>::=<幾何形體參數(shù)><平面草圖形狀參數(shù)>(1) <融合信息>::=<融合功能信息><融合幾何信息> <融合功能信息>::=<功能信息> <融合幾何信息>::=<定位信息><融合信息> 1.2特征融合要求 定義1父特征零件上已經(jīng)存在,將要被融合的特征稱為父特征。
定義2子特征與父特征融合形成零件的特征稱為子特征。
為了使研究簡化,并更具普遍意義,以下對特征融合作出幾條要求 ①特征融合中,第一個加入到零件設計中的特征的局部坐標系與標準坐標系重合。之后子特征是基于父特征上的某個平面與父特征融合的,這個平面即子特征的基準平面。為簡化研究,并使研究更有意義,在此,我們只考慮父特征上平面法矢量平行于父特征坐標系下x、y或z軸的平面作為子特征的基準平面。
②子特征坐標系參考父特征坐標系得到,根據(jù)子特征基準平面的選擇,子特征的特征坐標系有如圖1的六種情況。圖中,oxyz為父特征坐標系,o’x’y’z’為子特征相對于父特征的特征坐標系參考情況。
③子特征沿父特征坐標系下x、y或z軸方向與父特征融合,子特征坐標系下的z’軸方向為其矢量方向。特征融合過程中,父特征的相對位置不變,子特征與父特征融合后,子特征的相對位置也將保持不變。
由以上要求得到,在標準空間中,子特征依賴并基于父特征上的某個平面作為基準平面,確定其特征坐標系,沿父特征坐標系下x、y或z軸方向與父特征發(fā)生某種融合方式的操作,稱為特征融合。
1.3特征融合坐標變換算法 對于子特征坐標系,根據(jù)特征融合要求,它是參考父特征的特征坐標系而得到的。假設一個零件包含有4個特征,分別為特征1、特征2、特征3、特征4,其參照關系如圖2所示。
特征1是零件上的第一個特征,其局部坐標系與標準空間坐標系重合,相對變換矩陣為I(I表示單位矩陣)。特征2相對于O1xyz的特征坐標系為O2xyz。以下以特征2為例,求出其相對變換矩陣。設O2為O1xyz下的(x2,y2,z2)點,O2xyz下三坐標軸x、y、z軸的單位矢量分別為i’、j’、k’,它們在O1xyz中的方向余玄分別用u1i、u2i、u3i(i=1、2、3)表示。則有 i’=u11i+u12j+u13k(2) j’=u21i+u22j+u23k(3) k’=u31i+u32j+u33k(4) 其中,i、j、k為父特征坐標系下三坐標軸x、y、z的單位矢量。設點P是空間中的任意一點,它在O1xyz坐標系下的坐標值為(x,y,z),在O2xyz坐標系下的坐標值為(x’,y’,z’),則有 O1P=O1O2+O2P,O1P=xi+yj+zk,O1O2=x2i+y2j+z2k O2P=x’i’+y’j’+z’k’=x’(u11i+u12j+u13k)+y’(u21i+u22j+u23k)+z’(u31i+u32j+u33k) =(x’u11+y’u21+z’u31)i+(x’u12+y’u22+z’u32)j+(x’u13+y’u23+z’u33)k得到 即[x,y,z,1]=[x’,y’,z’,1]·T2 z=z2+x’u13+y’u23+z’u33 得到特征2的相對變換矩陣T2為 同理,可以得到特征3相對于特征1的相對變換矩陣為T3,特征4相對于特征3的相對變換矩陣為T4。零件中任一特征的變換矩陣都是相對于其父特征的,所以任一個特征的相對變換矩陣都不會影響其它特征的變換矩陣,這樣既方便零件設計的操作,又符合人們的思維習慣。
2產(chǎn)品的功能描述模型 2.1功能定義 功能的描述與功能的定義密切相關,不同的定義導致不同的描述。而由于功能是一個比較主觀的概念,至今還沒有一個完全統(tǒng)一的定義。研究中,我們發(fā)現(xiàn),功能的定義可歸納為以下三種觀點 (1)功能用途觀點。這種觀點主要表達了設計者對產(chǎn)品的用途、需求、意圖等要求,功能是設計者對產(chǎn)品預期用途的定義,是對使用者需求的滿足,并必須根據(jù)給定要求表示設計者的意圖。這種功能主要是價值工程研究的功能,它將功能定義為“對象能夠滿足某種需求的一種屬性”。
(2)系統(tǒng)觀點。這種觀點認為功能是在某種狀態(tài)下,滿足從輸入到輸出的一種要求。功能被描述成輸入、輸出及系統(tǒng)狀態(tài)變量之間的關系。當系統(tǒng)將輸入轉(zhuǎn)換為輸出時,對象顯示出特定的功能。系統(tǒng)觀點的功能一般用物質(zhì)、能量、信息輸入/輸出關系流圖來表示功能結(jié)構(gòu)。
(3)行為觀點。這種觀點認為功能是一定行為、活動或反應的結(jié)果,功能被描述成對象行為、活動或反應的抽象。當產(chǎn)品在一定的工作條件下執(zhí)行特定的行為,并產(chǎn)生相同的結(jié)果時,這些相同的結(jié)果就是產(chǎn)品的功能。行為觀點用行為建模來表達產(chǎn)品功能的客觀性。
2.2功能表達 為了模型整體上的一致性,也為了模型建立的方便,我們需按照一定的原則,對紛繁復雜的功能進行一種比較統(tǒng)一表達,為了便于功能與特征的映射,我們采用影響功能發(fā)揮的功能影響因素來表達一個功能。
定義1功能影響因素域E是可能影響功能發(fā)揮的影響因素的集合。對影響某個功能發(fā)揮的影響因素集合C是定義在E上的一個模糊子集,表示為C={[ei,μc(ei)],ei∈E,i=1,...,m},其中,μc(ei)為功能影響因素ei對于集合C的隸屬度。
定義2功能域F是產(chǎn)品所具有的功能的集合。某個產(chǎn)品開發(fā)所具有的功能的集合D是定義在F上的一個模糊子集,表示為D={[fp,μd(fp)],fp∈F,p=1,...,q},其中,μd(fp)為功能fp對于集合D的隸屬度。
本文以謂詞公式為功能的基本表達形式,其形式如下 fp(e1,e2,...,em) 上式是一個具有m個項的m元謂詞,其中fp表示產(chǎn)品的一個子功能或功能元,(e1,e2,...,em)是功能fp的影響因素集,m的大小多少以影響功能的因素集的大小決定。
2.3產(chǎn)品功能模型的建立 (1)確定總功能 根據(jù)系統(tǒng)觀點的功能定義,對用戶提出的功能要求,抓住總設計任務的核心,得出產(chǎn)品的設計需求。通過對設計需求的分析與總結(jié),建立產(chǎn)品的需求模型。從需求模型出發(fā),利用“黑箱法”抽象出此產(chǎn)品的總功能。
(2)分解總功能 一般情況下,要實現(xiàn)總功能需要比較復雜的技術系統(tǒng),因而難以直接求得滿足總功能的原理解,所以我們需要將總功能分解為若干簡單的、較小的子功能,從而將復雜的問題分解為可求解的簡單的問題,并通過對簡單子功能問題的求解和對這些解的有機組合來求出總功能的解。
功能分解的方法很多,在面向已有產(chǎn)品創(chuàng)新設計或反求工程概念設計的問題中,有功能分析系統(tǒng)技術(Functional Analysis System Technique,簡稱FAST),后經(jīng)許多學者的研究和發(fā)展,逐漸形成了比較成熟的功能分解方法;以及公理設計中的功能分解方法。在面向全新產(chǎn)品設計的功能分解中,有功能方法樹和F-B-S功能分解方法等。無論功能方法樹,還是F-B-S功能分解方法,都可用于建立功能模型。但他們都存在一個功能分解粒度的題,即何時停止分解,得到功能元,沒有一個明確的標準。
功能和特征間為多對多的映射關系,而功能分解粒度越小,功能特征關系就越復雜。所以本文在此提出,使用功能原理求解判斷和功能特征映射判斷雙重判斷來進行功能分解,不僅可以及時終止功能的過細分解,還可以從功能分解中直接得到從功能到特征的映射。具體做法如圖3。
原理庫是存儲實現(xiàn)功能的物理原理庫,用以在功能到功能原理求解的過程中開闊設計者的思路,求得功能原理解。原理庫求解判斷是分析當前的功能,根據(jù)原理庫中的物理原理,判斷功能是否存在原理解,若有,則進行功能特征映射判斷;若沒有,則需要進一步分解此功能。功能特征映射判斷是在功能存在原理解的基礎上進行功能到特征的映射,具體的映射方法參考3節(jié)。當功能特征映射不成功時,需要繼續(xù)分解此功能;否則得到功能的映射特征,結(jié)束功能分解,此時得到的子功能就是產(chǎn)品的功能元了。在系統(tǒng)的不斷使用中,可以不斷地添加、充實原理庫和特征庫,不斷擴大基礎知識的內(nèi)容。通過以上的分解方法最終會得到如圖4的功能分解樹。
3功能特征映射 功能-特征映射是在產(chǎn)品的總功能分解成若干子功能,每個子功能又可以分解為更小的功能單元,直到子功能存在一定原理解的基礎上,將這個子功能通過功能與特征的模糊匹配[9]后,再進行功能與備選特征的最優(yōu)化匹配算法實現(xiàn)功能大特征的最優(yōu)化映射,得到對應與此子功能的產(chǎn)品特征。不同的結(jié)構(gòu)由不同的特征來描述,每個特征都滿足一定的功能,這種功能-特征的對應關系要比功能到零件的對應關系簡單,容易實現(xiàn)。
3.1建立特征備選集 產(chǎn)品的功能是由不同的特征來實現(xiàn)的,而功能與特征的映射是一個較復雜的問題,它們之間是多對多的映射關系,一種功能可能對應多種特征,而一種特征又可能滿足多種功能。為了得到功能的特征映射,我們需要為功能建立一個備選特征集合。
定義3特征域T是產(chǎn)品所具有的特征的集合。針對具體產(chǎn)品某個子功能或功能元的備選特征集合S是符合功能求解原理,被定義在T上的一個模糊子集,表示為 S={[tj,μs(tj)],tj∈T,j=1,...,n},其中,μs(tj)為特征tj對于集合S的隸屬度。
功能在經(jīng)過逐級分解后,子功能得到了其相應的功能原理解,通過對功能原理解的分析和功能影響因素的分析,得到一個符合功能求解原理的特征集合S。這樣從功能到特征的影射是一個一對多的模糊匹配。但在實際的產(chǎn)品制造中,我們只可以選擇一種特征來完成功能,需要我們將功能特征的這種模糊匹配進一步優(yōu)化求解,得到功能到特征的最優(yōu)映射。
3.2特征功能適應度求解 在求解特征功能適應度前,有必要給出以下幾個基本概念 定義4權重域W是所有評價功能影響因素對功能的權重的集合。針對具體產(chǎn)品某個子功能或功能元的影響因素權重集V是定義在W上的一個模糊子集,表示為 V={[wi,μv(wi)],wi∈W,i=1,...,m},其中,μv(wi)為特征wi對于集合V的隸屬度。
定義5適應度哉A是T內(nèi)所有特征對E內(nèi)所有功能影響因素的適應度集合。針對功能備選集S中某個特征tj對功能fp某個影響因素ei的適應度集合B是定義在A上的一個模糊子集,表示為B={[ai,μb(ai)],ai∈A,0≤ai≤1,i=1,...,d},其中,μb(ai)為特征ai對于集合V的隸屬度。d一般取5,表示適應度分為5個等級。
定義6綜合適應度達標值λ,它是作為最后判斷功能到特征映射的一個標準閥值,當功能特征的映射綜合適應度超出λ時,則功能特征映射成功。
定義7功能特征影響矩陣R,其形式如下 其中,rij∈B,表示特征tj對功能影響因素ei的適應度,若適應度集B分為五個等級,并且適應度取值為{0,0.25,0.5,0.75,1},則0表示完全不適應,1表示完全適應。而R中第j列也就表示了特征tj對功能fp的整體適應情況。
由功能特征影響矩陣R,要得到功能到特征的最優(yōu)映射,我們需要建立功能到備選特征集模糊映射的一個最優(yōu)化算法。對于每個備選特征tj對功能fp的整體適應度,我們采用了如下的最優(yōu)映射函數(shù)來計算得到 其中gj就是特征tj對功能fp的整體適應度,wi是功能影響因素ei的權重系數(shù),且w1+w2+...+wm=1,所有影響因素wi的權重系數(shù)可由專家設定。
將矩陣(6)帶入公式(7),得到 其中,求解得到所有特征的整體功能適應度矢量對于求得的
我們可以得到其中值最大的λj,并將其與綜合適應度達標值λ比較,若λj>λ,則特征tj滿足功能的需求,也即得到功能的最優(yōu)映射特征,若λj<λ,雖然特征tj是最符合功能要求的特征,但它仍然不符合功能的標準要求,即功能仍較復雜,需要進一步分解,來降低功能要求,得到更好的映射特征。
4特征基因編碼 根據(jù)1.1中的公式1的特征基因信息范式表示,得到以下特征基因編碼形式 <feature-function;geometry-body;sketch-shape;geometry-body para;sketch-shape para;datum-plane position-vector; datum-plane center-point;datum-plane shape;shapepara;T;combine-mode> 其中feature-funtion是特征功能,主要有支撐、沖壓、成型、傳導、限位。編碼對應表1。
表1特征功能編碼表 geometry-body是特征幾何形體,主要有凸臺、孔和球體,編碼對應表2。
表2幾何形體編碼表 sketch-shape是特征的平面草圖形狀,基本的草圖形狀有點、線段、圓、矩形、橢圓等,其編碼對應表3。
表3平面草圖形狀編碼表 geometry-body para與sketch-shape para是對應幾何形體和平面草圖形狀的定形參數(shù),根據(jù)幾何形體和平面草圖形狀的不同有不同的參數(shù)值。
datum-plane position-vector是基準平面法矢量,編碼方式為(cosα,cosβ,cosγ),分別表示法矢量與父特征坐標系中三坐標軸正向的夾角余玄。datum-plane center-point是基準點,編碼方式為(x,y,z),表示平面中心點在父特征坐標系下的坐標值。
datum-plane shape和shape para是基準平面的形狀與定形尺寸,其編碼方式與特征的平面草圖形狀及其定形尺寸編碼一致。T是特征相對變換矩陣。
combine-mode表示特征的融合方式,主要有相合、相減和打孔。編碼對應表4。
表4融合方式編碼表 根據(jù)以上的編碼方式,以下給出幾種基本特征的基因編碼片段 矩形凸臺<(1);1;4;(h);(l,w)>;表示該矩形凸臺具有支撐功能,其中h,l,w分別為矩形凸臺的高、長、寬。
圓凸臺<(2);1;3;(h);r)>;表示該圓凸臺具有沖壓功能,其中h,r分別為圓凸臺的高和底圓半徑。
部分球體<(2,3);3;3;(d);(r)>;表示該球體具有沖壓和成型功能,其中d,r分別為部分球體的高和底圓半徑。
孔<(5);2;3;(d);(r)>;表示該孔具有限位功能,其中d,r分別為孔的深度和孔半徑。
其實每個特征可能具有不止一種功能,以上特征編碼中只列出了該特征在產(chǎn)品零件中所表現(xiàn)的一種特征。如將以上的圓凸臺的功能編碼位改為4,則這個形狀為圓柱的特征便具有傳導功能了。
5實例分析 沖壓模具是一種常見的,并且應用廣泛的機械產(chǎn)品。本文以它為例。說明基于特征基因編碼的功能描述模型。
(1)確定總功能以沖壓形成鍋為例,沖壓模具的總功能是通過沖壓,形成鍋。
(2)功能分解及特征映射根據(jù)2.3節(jié)中的功能分解流程圖,對總功能進行功能分解,并在分解的過程中進行原理求解和功能特征映射。得到產(chǎn)品的功能分解與特征映射樹如圖5所示。以下以這個樹上的一支沖壓形成鍋-上模沖壓及其輔助功能-沖壓功能-(半球體,圓凸臺)為例。總功能沖壓形成鍋首先進行原理庫求解,得到無解,繼續(xù)分解功能,得到子功能上模沖壓及其輔助功能和下模成型及其輔助功能,再對上模沖壓及其輔助功能進行原理庫求解,得到無解,繼續(xù)分解功能,得到子功能沖壓功能、固定功能和定位功能。再對沖壓功能進行原理庫求解,得到有解。對沖壓功能進行功能特征映射。
①建立特征備選集 沖壓功能特征備選集S={t1,t2,t3}。其中t1為(矩形凸臺,半球體),t2為(圓凸臺,圓凸臺),t3為(圓凸臺,半球體)。其實S中每個備選特征都是一個特征融合,是沖壓裝置的沖桿和沖頭的融合。
②功能特征最優(yōu)映射 沖壓功能f可表示為f(e1,e2,e3),其中e1為沖壓成型相似度,e2為沖桿與沖頭銜接度,e3為安全性系數(shù)。對于這三方面的影響因素的權重集v={0.5,0.2,0.3}。根據(jù)專家經(jīng)驗確定的功能特征影響矩陣根據(jù)公式(3),得到 取綜合適應度達標值λ=0.8,則備選特征集中特征t3為沖壓功能的最優(yōu)映射特征。
對于其他的功能可以按此方法分別得到如圖5的映射特征。
(3)特征編碼根據(jù)4節(jié)的特征基因編碼,得到該模具的所有組成特征的基因編碼片段如下 半球體(沖壓功能)<(2);3;3;(d1);(r1)>,其中d1=r1。圓凸臺(沖壓功能)<(2);1;3;(h2);r2> 矩形凸臺(固定功能)<(1);1;4;(h3);(l3,w3)>; 孔(定位功能)<(5);2;3;(d4);(r4>;孔(定位功能)<(5);2;3;(d5);(r5)>; 圓凸臺(助導功能)<(4);1;3;(h6);r6>; 圓凸臺(助導功能)<(4);1;3;(h7);r7>; 半球體(成型功能)<(3);3;3;(d8);(r8)>,其中d8=r8。矩形凸臺(成型功能)<(3);1;4;(h9);(l9,w9)>; 矩形凸臺(固定功能)<(1);1;4;(h10);(l10,w10)>; (4)特征融合根據(jù)1節(jié)中的特征融合理論,以上模中的沖壓功能對應的映射特征圓柱體和半球體的特征融合為例說明。
如圖6,圓凸臺為父特征,它的特征坐標系與標準坐標系重合,則其完整的基因編碼如下現(xiàn)在子特征半球體要與父特征融合,根據(jù)功能的需要,子特征基于父特征的下底面,即oxy平面為子特征的基準平面,其法矢量為(0,0,-1),基準點為o點,與父特征進行相合方式的融合,子特征坐標系o’x’y’z’相對與父特征坐標系oxyz的相對變換矩陣最后得到特征融合形成零件沖頭的基因編碼如下 同理,我們可以得到?jīng)_壓模具中其他特征融合形成零件的基因編碼。
上模雙孔與矩形凸臺特征融合基因編碼 下模半球體凹槽特征融合基因編碼為 下模矩形凸臺與雙圓凸臺特征融合基因編碼 以上所有特征融合形成零件,再將這些零件裝配起來,便得到最終的沖壓模型。
以上實施例僅用以說明而非限制本發(fā)明的技術方案。其他變形形式的方案等特征均不脫離本發(fā)明精神和范圍,均應涵蓋在本發(fā)明的專利申請范圍當中。
權利要求
1.一種應用特征的基因編碼描述產(chǎn)品功能模型的系統(tǒng),該系統(tǒng)包括產(chǎn)品的特征表達模型、產(chǎn)品的功能描述模型、產(chǎn)品的功能與特征映射模塊及產(chǎn)品的特征基因編碼模塊,其特征在于
所述產(chǎn)品的特征表達模型包括特征基因范式表達模塊、特征融合模塊、特征融合坐標變換算法模塊;
所述產(chǎn)品的功能描述模型包括產(chǎn)品功能定義模塊、產(chǎn)品功能表達模塊及產(chǎn)品功能建立模塊;
所述產(chǎn)品的功能與特征映射模塊包括建立特征備選集模塊、特征功能適應度求解模塊。
2.如權利要求1所述的一種應用特征的基因編碼描述產(chǎn)品功能模型的系統(tǒng),其特征在于所述產(chǎn)品功能建立模塊包括確定總功能模塊及分解總功能模塊。
3.一種應用特征的基因編碼描述產(chǎn)品功能模型的方法,其特征在于,該方法包括以下步驟
步驟一,通過對產(chǎn)品的特征基因范式表達、特征融合和特征融合坐標變換算法,得到產(chǎn)品的特征表達模型;
步驟二,通過對產(chǎn)品功能定義、產(chǎn)品功能表達和產(chǎn)品功能模型建立,得到產(chǎn)品的功能描述模型;
步驟三,在產(chǎn)品特征表達模型和功能描述模型的基礎上,進一步將產(chǎn)品功能分解并映射成特征;
步驟四,通過對產(chǎn)品特征的基因編碼來描述產(chǎn)品功能。
4.如權利要求3所述的一種應用特征的基因編碼描述產(chǎn)品功能模型的方法,其特征在于所述產(chǎn)品功能模型的建立包括確定總功能及分解總功能,其中分解總功能采用功能原理求解判斷和功能特征映射判斷雙重判斷來進行功能分解。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種應用特征的基因編碼描述產(chǎn)品功能模型的系統(tǒng)及方法,通過對產(chǎn)品的特征基因范式表達、特征融合要求和特征坐標變換算法的深入研究,得到產(chǎn)品的特征表達模型;通過對產(chǎn)品功能定義、功能表達和功能模型建立的研究與分析,得到產(chǎn)品的功能模型。在產(chǎn)品特征表達模型和功能模型的基礎上,進一步將產(chǎn)品功能分解并映射成特征,最后通過對產(chǎn)品特征的基因編碼來描述產(chǎn)品功能,為產(chǎn)品的智能化設計奠定基礎。
文檔編號G06F17/50GK101334800SQ20081004079
公開日2008年12月31日 申請日期2008年7月21日 優(yōu)先權日2008年7月21日
發(fā)明者郝泳濤 申請人:同濟大學