基于知识工程的方案自动生成、评估系统及方法技术方案

本发明专利技术公开了基于知识工程的方案自动生成、评估系统，包括项目管理子系统，负责提供解决思路和工具；需求管理子系统，将产品设计需求进行分解，转化为任务指标和多级任务序列，并关联映射，提供指标实时监控；产品数据库子系统，管理设计数据，制定数据标准与规范；协同设计子系统起桥梁作用；电子产品设计技术平台负责归纳和管理各产品的典型数据、设计方法和数字样机模型，并向协同设计子系统推送信息；方法包括：知识提取和分类，建立专业知识库，构建基于知识工程的平台；设计方案自动生成及评估。本发明专利技术将知识工程引入到电子产品设计中，有效提高知识等资源的重用率，实现产品方案的自动生成和自动评估，缩短了产品研发时间，智能化程度高。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电子产品概念设计的分析领域，特别是涉及一种。
技术介绍
进入21世纪，以电子技术为核心的高新技术在众多领域得到了普遍的应用。电子技术作为现代化电子技术的重要组成部分，肩负着维护安全和带动经济发展的双重重任。随着经济的发展，电子产品越来越复杂化、集成化，而要求的研制周期也越来越短，竞争日趋激烈，传统的系统设计研制手段已不能满足现代人的生活需求，这就要求我们从概念设计阶段就开始提高系统论证、设计的能力和水平。概念设计是产品设计过程的起点，也是产品创新的关键阶段，它已成为产品开发创新的核心环节，也是提高产品质量、降低成本、提高科技实力和增强竞争力的主要手段。从概念设计的过程来看，概念设计主要包括概念设计方案生成和概念设计方案评估两个主要阶段。随着对概念设计研究的深入，出现了一大批有关这两个方面的解决技术和解决工具，但概念设计过程的智能化一直是制约其发展的瓶颈。知识工程作为人工智能领域发展而来的一种先进技术，对于概念设计阶段的智能化提升有着很大的促进作用，然而目前国内在电子领域还没有一个完整的面向系统设计的知识捕获、管理、重用的设计平台，导致工程经验和设计知识不能很好有效地积累和传递。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足，提供一种，将知识工程引入到电子产品设计中，充分发挥知识工程技术在电子产品概念设计中的强大作用，有效提高了知识等信息资源的重用率，实现了产品方案的自动生成和自动评估，缩短了产品研发时间，智能化程度高。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的:基于知识工程的方案自动生成、评估系统，它包括主机输入设备和输出设备，输入设备和输出设备分别与主机相连，主机包括主控制器和存储器，数据库存储于存储器中，所述的主控制器包括项目管理子系统、需求管理子系统和协同设计子系统，数据库包括产品数据库子系统和电子产品设计技术平台，协同设计子系统是各子系统沟通的桥梁，协同设计子系统分别与电子产品设计技术平台、项目管理子系统、需求管理子系统和产品数据库子系统相连，电子产品设计技术平台与协同设计子系统之间相互推送知识，项目管理子系统记录电子产品设计技术平台输入的项目定义、需求说明相关信息，并将需求信息向协同设计子系统输送，协同设计子系统将需求信息及需求验证情况统计信息推送至需求管理子系统，需求管理子系统将需求分解返还至协同设计子系统，并将型号需求固化归档提交至产品数据库子系统，产品数据库子系统还连接电子产品设计技术平台，与电子产品设计技术平台进行产品型号、知识沉淀相关信息的相互推送，并向协同设计子系统推送审批结果，接收协同设计子系统提交的型号研发数据。项目管理子系统为项目规划、任务分解、流程管理、项目跟踪、项目调整、项目数据定版提供完整成熟的解决思路和工具；需求管理子系统将电子产品系统设计的客户需求进行分解，转化为电子产品的各项任务指标和多级任务序列，将电子产品系统各级指标与任务序列直接关联映射，并提供电子产品设计指标实时监控；产品数据库子系统对设计数据进行集中、高效和统一管理，实现数据的重用性和可追溯性，制定统一的数据标准与规范，实现数据存储、共享、挖掘、查询、安全；协同设计子系统是各子系统沟通的桥梁；电子产品设计技术平台负责归纳和管理各电子产品的典型数据、设计方法和数字样机模型，并向协同设计子系统推送信息。所述的输入设备包括鼠标、键盘和扫描仪中的一种或多种组合，鼠标、键盘和扫描仪分别与主机相连，输出设备包括音响、打印设备和显示器中的一种或多种组合，打印设备和显示器分别与主机相连。所述的电子产品设计技术平台包括知识资源层、管理层和系统门户层，系统门户层是用户登录和使用系统的入口 ；管理层负责对对象知识进行获取、表达和维护；知识资源层负责各个专业知识库的集中管理。所述的专业知识库包括产品平台库、顶层设计与概念研究、典型案例库、数字样机库、设计报告库和外场试验数据管理。所述的管理层包括知识积累模块、知识数据库模块和知识挖掘模块，知识积累模块负责知识采集、知识关联、知识评审、知识论坛共享和知识评论；知识数据库模块负责基础信息维护、知识分类、知识维护、自定义知识库、知识变更、知识权限管理、个人知识区管理和知识统计；知识挖掘模块负责知识地图管理、专家地图管理、知识查询和知识推荐收藏。所述的系统门户层包括门户配置、邮件消息引擎、应用终端和帮助指导。所述的项目管理子系统包括项目范围管理模块、项目进度管理模块和项目知识模块，项目范围管理模块负责项目定义、需求说明、角色和职责、变更控制；项目进度管理模块负责活动定义、进度设计和进度控制；项目知识管理模块负责知识捕获、知识存储和知识共享。基于知识工程的方案自动生成、评估方法，它包括如下步骤: S1:知识提取和分类，建立囊括数据、方法、规范和典型案例在内的专业知识库，构建基于知识工程的电子产品设计技术平台； 通过开展电子产品知识工程技术研究，在有效的网络环境下，把各种应用系统资源、数据资源和信息资源统一集成到一个平台之下； 把电子产品概念设计知识及其各个组成部分知识，包括功能设计、原理设计、布局设计、形状设计和结构设计，用面向对象的方法抽象成不同的类模块，并进行封装，定义每个知识类模块的属性、函数及与其它知识类模块的关系，对这些知识类模块进行正确合理的划分后，形成一个可以可视化的反映各类知识模块之间的关系的树形结构，从而建立知识类的关系模型，并存储集成到一个平台之下； S2:产品概念设计方案的自动生成，包括如下子步骤: 521:用户对所需进行的电子产品项目进行需求分析，并对问题进行表述和抽象； 522:用户通过电子产品设计技术平台的系统门户层登陆系统，通过输入设备输入产品项目相关信息； 523:项目管理子系统记录产品项目相关信息并将该信息向协同设计子系统输送； 524:协同设计子系统将需求推送至需求管理子系统； 525:需求管理子系统对需求进行分解，转化为电子产品的各项任务指标和多级任务序列，并将需求固化归档提交至产品数据库子系统； S26:产品数据库子系统根据需求信息进行模块调整与重组，然后通过数据库查表提供最接近需求的专业应用系统，专业应用系统在服务器上创建协同工程； S27:协同设计子系统调用电子产品设计技术平台中专业知识库的相关内容，根据电子产品功能进行数据库查表，得到目标产品，产生初步的设计方案并通过显示器进行显示；根据输入的产品项目相关信息提取电子产品的要点或关键字，有针对性的从数据库中抽取与电子产品的要点或关键字相映射的数据，将相映射的数据进行组合，得到多种初步形成的设计方案； S3:自动评估生成的设计方案，协同设计子系统向电子产品设计技术平台调用系统中已存储的期望目标和自定义目标，判断各设计方案是否符合目标值，若不满足需求，则返回至步骤S22重新进行优化设计，若已满足需求则自动输出设计方案及评估报告，通过显示器显示。所述的产品项目相关信息包括需求、期望目标、自定义标准和指标体系。自动评估设计方案采用基于层次分析的方案评估方法，具体包括如下子步骤: 531:建立评价模型； 532:根据评价模型对各层次的评价指标进行权重分配； 533:确定各方案相对评价指标的方案评价值； 534:综合各层次指标的方案评价值，本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于知识工程的方案自动生成、评估系统，其特征在于：它包括主机、输入设备和输出设备，输入设备和输出设备分别与主机相连，主机包括主控制器和存储器，数据库存储于存储器中，所述的主控制器包括项目管理子系统、需求管理子系统和协同设计子系统，数据库包括产品数据库子系统和电子产品设计技术平台，协同设计子系统是各子系统沟通的桥梁，协同设计子系统分别与电子产品设计技术平台、项目管理子系统、需求管理子系统和产品数据库子系统相连，电子产品设计技术平台与协同设计子系统之间相互推送知识，项目管理子系统记录电子产品设计技术平台输入的项目定义、需求说明相关信息，并将需求信息向协同设计子系统输送，协同设计子系统将需求信息及需求验证情况统计信息推送至需求管理子系统，需求管理子系统将需求分解返还至协同设计子系统，并将型号需求固化归档提交至产品数据库子系统，产品数据库子系统还连接电子产品设计技术平台，与电子产品设计技术平台进行产品型号、知识沉淀相关信息的相互推送，并向协同设计子系统推送审批结果，接收协同设计子系统提交的型号研发数据；项目管理子系统为项目规划、任务分解、流程管理、项目跟踪、项目调整、项目数据定版提供完整成熟的解决思路和工具；需求管理子系统将电子产品系统设计的客户需求进行分解，转化为电子产品的各项任务指标和多级任务序列，将电子产品系统各级指标与任务序列直接关联映射，并提供电子产品设计指标实时监控；产品数据库子系统对设计数据进行集中、高效和统一管理，实现数据的重用性和可追溯性，制定统一的数据标准与规范，实现数据存储、共享、挖掘、查询、安全；电子产品设计技术平台负责归纳和管理各电子产品的典型数据、设计方法和数字样机模型，并向协同设计子系统推送信息。...

【技术特征摘要】
1.基于知识工程的方案自动生成、评估系统，其特征在于:它包括主机、输入设备和输出设备，输入设备和输出设备分别与主机相连，主机包括主控制器和存储器，数据库存储于存储器中，所述的主控制器包括项目管理子系统、需求管理子系统和协同设计子系统，数据库包括产品数据库子系统和电子产品设计技术平台，协同设计子系统是各子系统沟通的桥梁，协同设计子系统分别与电子产品设计技术平台、项目管理子系统、需求管理子系统和产品数据库子系统相连，电子产品设计技术平台与协同设计子系统之间相互推送知识，项目管理子系统记录电子产品设计技术平台输入的项目定义、需求说明相关信息，并将需求信息向协同设计子系统输送，协同设计子系统将需求信息及需求验证情况统计信息推送至需求管理子系统，需求管理子系统将需求分解返还至协同设计子系统，并将型号需求固化归档提交至产品数据库子系统，产品数据库子系统还连接电子产品设计技术平台，与电子产品设计技术平台进行产品型号、知识沉淀相关信息的相互推送，并向协同设计子系统推送审批结果，接收协同设计子系统提交的型号研发数据； 项目管理子系统为项目规划、任务分解、流程管理、项目跟踪、项目调整、项目数据定版提供完整成熟的解决思路和工具；需求管理子系统将电子产品系统设计的客户需求进行分解，转化为电子产品的各项任务指标和多级任务序列，将电子产品系统各级指标与任务序列直接关联映射，并提供电子产品设计指标实时监控；产品数据库子系统对设计数据进行集中、高效和统一管理，实现数据的重用性和可追溯性，制定统一的数据标准与规范，实现数据存储、共享、挖掘、查询、安全；电子产品设计技术平台负责归纳和管理各电子产品的典型数据、设计方法和数字样机模型，并向协同设计子系统推送信息。2.根据权利要求1所述的基于知识工程的方案自动生成、评估系统，其特征在于:所述的输入设备包括鼠标、键盘和扫描仪中的一种或多种组合，鼠标、键盘和扫描仪分别与主机相连，输出设备包括音响、打印设备和显示器中的一种或多种组合，打印设备和显示器分别与主机相连。3.根据权利要求1所述的基于知识工程的方案自动生成、评估系统，其特征在于:所述的电子产品设计技术平台包括知识资源层、管理层和系统门户层，系统门户层是用户登录和使用系统的入口 ；管理层负责对对象知识进行获取、表达和维护；知识资源层负责各个专业知识库的集中管理。4.根据权利要求3所述的基于知识工程的方案自动生成、评估系统，其特征在于:所述的专业知识库包括产品平台库、顶层设计与概念研究、典型案例库、数字样机库、设计报告库和外场试验数据管理。5.根据权利要求3所述的基于知识工程的方案自动生成、评估系统，其特征在于:所述的管理层包括知识积累模块、知识数据库模块和知识挖掘模块，知识积累模块负责知识采集、知识关联、知识评审、知识论坛共享和知识评论；知识数据库模块负责基础信息维护、知识分类、知识维护、自定义知识库、知识变更、知识权限管理、个人知识区管理和知识统计；知识挖掘模块负责知识地图管理、专家地图管理、知识查询和知识推荐收藏。6.根据权利要求3所述的基于知识工程的方案自动生成、评估系统，其特征在于:所述的系统门户层包括门户配置、邮件消息引擎、应用终端和帮助指导。7.根据权利...

【专利技术属性】
技术研发人员：李彦，孟建，贺欢，刘刚，王萌，李文强，宋悦刚，
申请(专利权)人：四川大学，中国电子科技集团公司第二十九研究所，
类型：发明
国别省市：