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《注塑模智能CAD中基于事例推理技术的研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第33卷 第4期贵州工业大学学报(自然科学版)Vol.33No.42004年 8月JOURNALOFGUIZHOUUNIVERSITYOFTECHNOLOGYAugust.2004(NaturalScienceEdition)X文章编号:100920193(2004)0420060204注塑模智能CAD中基于事例推理技术的研究尹 健,孙 强,丁 旭,钱松荣(贵州工业大学机械工程与自动化学院,贵州贵阳550003)摘 要:将知识工程引入注塑模方案设计中,提高了注塑模具设计的智能化程度;研究了基于事例推理的注塑模设计的关键技术,提出了面向对象的事例表达方法与基于相似度的检索方案,比较了相似
2、度索引和神经索引的不同效果。算例表明了该方法的有效性。关键词:注塑模;智能设计;基于事例的推理中图分类号:TG76;TP182文献标识码:A0 引 言注塑模设计是一项非常复杂的过程,是一个建立在设计专家丰富的经验与知识基础上的创造性思维过[1]程。由于注塑模设计往往伴随着许多陈述性和经验性知识的判断、决策或尝试性的应用,不能简单的算法化,因此现有的CAD/CAPP/CAM系统的智能化程度不高,设计工作在很大程度上依赖于模具设计人员[2]的经验,存在设计效率瓶颈问题。知识工程(KnowledgeBasedEngineering,KBE)是人工智能在知识信息处理方面的发展,它主要研究如何由
3、计算机表示知识,进行问题的智能求解。KBE的研究使人工智能从基于规则的模型转向基于知识的模型,是新一代计算机的重要理论基础。知识的表示、利用、获取构成了KBE的基础。根据推理方法的不同,[3]KBE可以分为基于规则的推理(RBR)、基于实例的推理(CBR)和基于模型的推理(MBR)。CBR是一种利用旧的事例和经验来解决问题,评价解决方案、解释异常情况或理解新情况的推理技术。CBR的核心思想是人类经验知识的再利用、是以往求解类似事件的经验的借鉴,从而获得当前问题求解的方案或途径,这大大提高了问题求解的效率;同时由于每得到一个新的结果都可以存入事例库,从而扩大了知识,具有一定的自学习能力。
4、CBR在注塑模设计中的应用,将提高注塑模设计的智能化程度,提高设计效率,其研究有较大的理论和[4-5]实用价值。本文研究了基于CBR的注塑模智能设计系统的总体框架,提出了基于面向对象和特征的事例表示方法,以及基于相似度的检索方案,比较了相似度索引和神经索引的不同效果。计算结果表明了该方法的有效性。1 基于CBR的注塑模智能设计系统的总体框架为尽可能地提高企业的模具设计能力,将CAD技术、人工智能技术和数据库技术应用于注塑模方案和结构的选择设计中,建立一套具有实用价值的注塑模自动设计系统,支持从产品信息提取、方案推理到修改[6]的全过程,将有利于解决设计人员数量、经验不足造成的困难,大大
5、提高工厂设计人员的工作效率。CBR技术是近年来人工智能重要的研究方向。它充分利用人类的经验知识,将人类以往处理类似问题的经验作为现在处理这类相似问题的参考。CBR技术就是采用匹配的方法,找出相似的事例以满足设计要求,其理论基础是相似原理。设计一个CBR系统必须依次解决案例的表示、案例的组织、案例的检索、案例的调整等一系列问题,如图1所示,其一般步骤如下:X收稿日期:2004-04-01©1995-2005TsinghuaTongfangOpticalDiscCo.,Ltd.Allrightsreserved.第4期尹 健,等:注塑模智能CAD中基于事例推理技术的研究611)塑件特征描述
6、:提取能表达注塑件特征的关键属性作为描述塑件的特征信息,该信息将作为寻找相似事例的依据。合理的特征信息描述有助于提高相似事例检索的效率及准确性,是基于CBR的模具方案设计的关键技术。2)相似模具设计检索:根据塑件特征信息描述,从事例库中提取具有相似塑件特征的模具作为当前塑件模具的相近设计方案。该部分由事例检索、匹配、排序、最相似事例选取四个部分组成。3)最相似事例评价:通过上述步骤获得的最相似事例,一般说来并非与新模具设计要求完全相同。是否完全相同就要根据设计约束(包括几何及功能约束)是否满足来判断。若所有的设计约束均能满足,则当前的最相似事例的设计要素就构成了新模具的设计方案,将其加
7、入事例库;否则,需对当前进行修改。2 系统实现的关键技术2.1 塑件特征及模具结构设计特征信息的提取及表示模具设计事例由基于特征的塑件描述和相应的模具结构组成。基于特图1 基于实例推理的模具征的描述方法较基于几何的描述方法有许多优越性,能充分描述构成事例的方案设计过程两类知识:与数据相关的知识,如形状、功能、精度、材料等;以及与数据之间关系相关的知识,如设计经验、计算公式等。事例表达对事例提取和推理效率有重大影响,采用面向对象的方法来表达模具设
