知識處理工程設計論文

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1基于工程設計的知識表示方法

1.1基于邏輯式的規(guī)則表示技術

變量和規(guī)則模型可以對對象的知識進行規(guī)則的表示。在對象領域內的各種參數(shù)建模中都需要用到變量，例如，在設計注塑模時，利用澆注系統(tǒng)對象能建立2兩個變量，分別為浮點型分流道長度與字符串型形狀。在傳統(tǒng)知識的處理工具中，采用字符串方式進行規(guī)則匹配，只有當規(guī)則前件中字符串與事實庫中表示事實的字符串相等時，才可表示規(guī)則匹配。但是在實際應用中，這種處理方式還存在一些問題，例如當計算中存在變量數(shù)值時，就無法采用字符串匹配的方式進行判斷，也就無法得知該變量是否大于其他數(shù)值。由于對象中存在變量，因此需要從邏輯上對變量的取值進行判斷，確定其是否符合規(guī)則要求，邏輯式的規(guī)則表示技術使規(guī)則匹配方法更加便捷。這種表示技術不僅使傳統(tǒng)知識處理工具獲得了有效的拓展，還在極大程度上滿足了知識推理過程在運算時的多樣性需求?；谶壿嬍降囊?guī)則表示技術的構建從真正的邏輯意義方面達到了專家判斷能力的目標。

1.2基于廣義表的函數(shù)計算語言

在工程設計領域中，需要運用到較多的理論與公式，簡單的知識表示規(guī)則并不能滿足工程設計中眾多理論的描述需要。因此應建立基于廣義表的函數(shù)計算語言，才能使知識建模階段的理論與公式集成更加豐富。

2面向工程設計的知識推理方法

面向工程設計的知識推理方法能充分利用規(guī)則系統(tǒng)進行前向推理與反向推理：首先將工程設計中需要進行求解的子對象搜索出來，然后盡量將系統(tǒng)推理集中在每一個子對象中進行，大大縮小推理范圍，當每一個子對象的推理全部完成之后，再綜合總體工程的設計?；趯ο蟮闹R推理算法范圍涉及較多，包括查找求解對象、查找與應用求解知識、合并推理中間與結論的事實等。工程設計知識求解的子對象名稱與求解方法都集中于該算法的工程設計層次結構的根節(jié)點中，并且具體子對象中還包含了該領域中的設計知識與變量，這不僅能有利于知識推理對工程設計的目標進行定位，包括總體目標與分目標，還可以盡量避免由于相關子對象的繁多復雜造成在知識應用于求解過程中的組合爆炸問題。由此可見，基于對象的知識推理算法有著十分明顯的良好效果，適用于工程設計領域中的層次結構。

3基于邏輯式的規(guī)則推理方法

在建立知識推理方法后應建立規(guī)則的推理方法，由于規(guī)則是基于邏輯式的表示方法，致使其與常規(guī)推理方法存在一定的差距。規(guī)則的推理方法中，變量計算是由邏輯推理、計算方式、詢問方式的有效結合共同實現(xiàn)的，其中，計算方式是由廣義表中的函數(shù)語言計算得出，這一變量與其他變量是息息相關的，存在一定的經(jīng)驗關系；詢問方式主要是由用戶輸入后得出的變量值。基于邏輯式的規(guī)則推理過程中，針對規(guī)則前件中各節(jié)點進行計算；如有未解的變量，應采用前述方式來求解；如節(jié)點變量已求解，應根據(jù)操作符邏輯進行真實性計算；若規(guī)則推理方法中的前件部分通過了真實性檢測，而不確定值超過閾值且規(guī)則匹配，應計算后件節(jié)點的不確定度，并將真實性驗證數(shù)據(jù)保存到事實庫中，作為其他規(guī)則推理的理論依據(jù)。反之，作為規(guī)則無法進行匹配處理。

4結束語

綜上所述，面向工程設計的知識處理關鍵技術應具有較強的適用性，能夠很好地滿足工程推理和設計要求。該技術以多叉樹結構，完整表示了產(chǎn)品的不同層次結構，可根據(jù)產(chǎn)品的具體功能進行建模，具有較強的表達能力和搜索速度，結構冗余度較小。與此同時，該技術有效實現(xiàn)了不同對象的知識推理和表示，以便于各類知識的管理，盡可能避免在使用知識過程中組合爆炸問題的出現(xiàn)，并增強了知識推理能力，實現(xiàn)了工程經(jīng)驗公式、實踐理論和各項規(guī)則的集成。筆者希望更多專業(yè)人士投身到該項研究中，針對文中的不足之處，提出指正建議，為提高工程設計技術奠定堅實的基礎。

作者：易小彬 單位：中國石油工程建設公司華東設計分公司