面向cscw的cad-cam系统设计

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1、面向CSCW的CAD/CAM系统设计

2、第12　系统功能模型　　分布式的协同设计是由异地不同领域工作小组共同参与完成的。系统必须克服地域的限制实现各小组之间信息的交互、知识的处理、各类数据格式的转换、设计过程和结果交互等。传统的集中式的系统结构已不能适应分布式设计的需求。近年来，代理概念的引入较好地解决了分布式系统中的通信和交互问题。代理是一种抽象的功能实体，如CAD、CAM都可以看作是一个代理。它可以对周围的环境变化自动感知并采取相应的动作。它与一般应用程序之间的不同在于代理具有通信接口，可以与其它代理交换信息，以达到协同工作的目的。每个代理都具有一定的属性，都能通

3、过某些方法和事件来实现一定的功能。代理的自感知能力是通过消息机制来实现的。在多代理模型中，每发生一个事件都会产生一定的消息，当消息条件满足时，相应代理就被激活，产生相应的动作。2.1　工程代理结构　　代理的内部结构一般应包括网络接口、通信接口、知识库、数据库、任务模块和协调模块。　　对于工程应用领域的代理，他们更强调知识的交流和设计过程、结果交互。因此需要采用智能的协调控制手段。黑板结构作为人工智能领域的一种常用手段，可以通过对知识源的引用对设计活动进行控制，被广泛应用于工程领域。因此也可以用在代理结构中作为协调手段。图2显示了一个工程代理的模型，主要包括：　　(1

4、)接口　对交互信息按消息协议进行封装后发送给其它代理，其它代理发来的消息经过解析得到有意义的内容。　　(2)知识库和数据库　存放与代理活动相关的本地知识和数据。　　(3)黑板　是外界的消息内容和各功能单元工作过程的中间信息的存放区，使外界的消息内容可被各功能单元使用，各功能单元之间可以交换数据，了解其它代理的工作状态。　　(4)功能组　代理的功能实现模块，可以是一个子代理，也可以包含其它功能和代理。2.2　基于代理的系统模型　　对于分布式的工程CAD/CAM系统，由于各功能模块都包含有大量的数据和相关知识，他们在内容和格式上都存在很大的差异，采用分布式多代理模型很难

5、保证数据一致性，每个代理都需要编制与其它代理的数据转换接口，由于设计数据的动态性，将使这个工作面临很大的困难［2］。而采用集中式的方法虽然能解决数据一致性的问题，但功能和数据的集中使系统的灵活性大大降低，尤其是网络负担随着任务的增加将成倍的增长，协作效率较差。因此对于CAD/CAM系统需要建立一个分布式与集中式相结合的多代理模型，以提供一个通用性强，能够克服网络和其它硬软件异构性障碍，组合灵活、工作高效的面向CSC系统模型。它采用一个动态的中心数据库以标准的格式来保存全局相关的数据，而局部数据保存在相应的代理模块中。中心数据库管理系统中包含有与各代理进行数据交换的转

6、换接口，当代理间需要数据交互时，通过中心数据库的转换来实现。　　该系统的设计主要包括：①对各功能模块（CAD、CAM）的功能和结构进行重组，添加相应的通信功能、知识数据处理模块、黑板结构等，使其转化为一个工程代理模型；②构建协同设计的工作环境，实现代理间信息和设计结果的交互、协同机制的管理以及对全局共享数据的管理，并提供给各代理形式多样的交互工具如E-mail、电子会议、共享白板等；③对协同设计活动的载体——产品信息模型进行处理，使其适应协同分布式的计算机环境。2.2.1　协同的设计环境　　协同的设计环境为各代理提供了一个协同的设计空间和多样的协同工具。由于群组设计

7、活动需要处理多方面的问题，包括冲突解决、版本管理、决策支持、异构数据处理、不同领域知识的处理等，因此，需要将系统的结构和功能细化，可由3个子代理和一个黑板结构构成协同的设计环境。他们分别实现一个或多个具体的功能。　　数据库代理　实现系统中数据库的管理，包括各局部数据库与系统中的全局产品数据库的交互，以及各子代理中的局部数据库之间的交互。它需要对不同数据存储格式、不同操作标准的数据库系统进行处理。　　知识库代理　对系统中的各知识库进行管理和维护，并使不同专业领域之间的专家知识得到共享，包括对知识表示的处理，对不同专业术语的解释等。　　协作工具代理　提供给各代理形式多样

8、的交互工具，如E-mail、电子会议、共享白板等。其中涉及各方面的知识，包括网络、多媒体等。　　黑板　协同设计环境中的黑板主要存储各代理产生的设计结果（也可能是中间结果），它将设计过程看作是一个产生部分解，并由部分解组合出满意解的过程。通过对知识源的引用，可以对黑板的内容进行操作，实现设计结果的求解。2.2.2　CAD、CAM代理结构设计　　传统的CAD/CAM系统由于缺乏通信功能和对协同活动机制的管理，很难实现功能和设计过程的交互，只能通过信息的集成和共享实现设计结果的交流，无法实现设计的微循环，并行效果差。协同环境下基于代理结构的CAD、CAM模型引入了人工