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  系统原理及流程本系统采用B/S工作模式,工作流程如示。工作流程图在WEB中通过人机交互界面,用户登陆后进入实例查询,检索产品实例库,检索到实例后在树结构中显示出来,树结构中每个节点都和零部件的信息相关联,点击该节点后显示零部件的信息;用户定制是用户可以选定所需的产品实例,并在服务器端生成XML实例文件,通过WEB重新生成新的产品实例树结构,同时生成XML结构树形式到客户端,供客户查看、打印。如果没有检索到实例,可以让客户或者厂家添加实例到实例库,并上传产品信息。另外客户或厂家可以通过权限修改某个实例的某些属性,同样可以保存更新实例库。

  关键技术的运用CBR基于实例推理技术近几年来CBR技术发展迅速,诸多的领域都得到运用,而且获得了良好的效果。

  CBR技术是人智能领域(AI)的一个新的分支,它的方法是模仿人类解决问题和不断学习的方式,即从自己或是他人以往的经验去处理新的问题<2>。由于产品快速设计也是根据先前的设计方案或设计经验去解决设计问题,在这一点上,快速设计的方法与CBR的推理方法有很大的相似之处,所以把CBR运用到快速设计中会带来很好的效果。本文主要描述实例的表达和实例的检索。

  实例的表示和存储实例是CBR技术的基础,也是关键所在,实例的信息和存储结构直接影响到求解问题的品质与效率<5>。因为机械产品本身比较复杂,产品零部件多,所以能把机械产品更好地通过实例表示出来,是非常关键的问题。

  以工程机械的路面摊铺机为例,采用树结构把摊铺机分为三层:1)整机层;2)部件层;3)零件层。实例层次模型在中,每一层的实例都有一个编号,比如编号为2.13.3的实例则是表示型路面摊铺机的车架类的末端车架。就是说每个实例都有一个编号,这个编号决定了实例库中实例的存储方式。一旦确定了实例的表示方法,关键的问题是建立实例库。本系统实例库是在SQLServer2000数据库管理系统下开发,它是一个较复杂的关系数据库系统,其中包含了多个数据库表,表中主要包含了实例的结构树信息、产品信息、结构信息等。

  a)实例树信息:在数据库中建立实例树信息表,表中的数据是生成实例树必须的数据,主要字段名为:零件号、子节点、父节点、名称、三维图、实例号。

  生成树结构的方法:利用递归算法,先把初始的父节点作为初始节点,其子节点作为下一级节点的父节点,这样递归下去,最后生成树结构。b最终动态生成了实例树结构,完全表达出实例的树型结构。数据显示。

  数据显示b)产品信息:产品信息是实例推理的基本要素。产品信息描述了实例对象的属性,包括实例的名称、用途、能力指标、应用领域等一系列属性信息。这部分信息的存储是建立在关系的基础上的。

  c)结构信息:结构信息包含了实例对象的结构特征,包括实例中的空间结构、几何信息、装配信息、计算信息、制造信息和工艺信息等。这些信息在快速设计中也是实例表示的主要信息。产品信息和结构信息也通过数据库进行交互,动态生成数据在WEB中显示。

  实例的检索实例表达出来要进行检索,针对以上实例的表示方法,笔者提出了归纳和邻近搜索法相结合的索引检索算法。归纳索引法是跟据实例特征在不同层面上所提供的信息差异,按照实例组织成的树型结构逐层进行搜索,这是一种广度搜索法;邻近算法是在广度搜索的基础上,找出与目标相匹配的最佳实例。该方法的实例检索过程分两个阶段完成:即先根据建立的实例库索引,查找出对新实例具有潜在使用价值的实例(组),然后再使用最临近法在实例(组)内进行最相似实例的查找,最终得出实例检索结果。

  算法如下:首先,提出问题实例C0,然后根据C0在实例库中进行索引,查找到与C0相关的实例C1,C2,C3,,Cn,定义为:Case{C1,C2,C3,,Cn},Ci(i=1,2,3,,n)有多个属性值Vij(i,j=1,2,,n),C0同样也有多个属性值(Vj),实例的各个属性值之间的相似性对比通过相似性函数sim(Vj,Vij)来计算,计算出来每一个特征相似值都在<0,1>值域之间,然后通过整体相似值计算nj=1ni=1i(sim(Vj,Vij),得出符合要求的解;i为特征相似值权重,其给定主要是通过:1)专家经验给定;2)通过整合计算推算,取适合的权重值。这种算法结合了归纳法和邻近法,提高了单独使用归纳法的效率。

  XML技术的运用因为XML易于生成、传输和解析,而且它表达简单、文件容量小,文档易于布局,用户可以根据需要控制XML布局。考虑到XML的这些优点,在系统用户定制实例功能模块中,采用了XML技术。当用户从实例树中定制好实例后,可将实例保存到XML文档中,通过。NET中的XmlTextWriter类把选取的实例按照一定的格式写到XML文机械制造与研究

  WEB中三维模型浏览技术基于平台的需求,零件模型要在IE浏览器中进行浏览,但是一般的CAD模型文件不能满足WEB的要求。正因为VRML文件容量小,WEB中能够满足网络传输的要求,所以本系统采用了VRML模型文件来实现实例模型的浏览。首先,在系统中必须安装相应的浏览器(如:Tomcat);其次,在ASP.NET中把VRML文件通过框架(frame)嵌入;最后,在WEB页面运行时,实例的VRML文件便显示到浏览器中,它可以任意旋转、平移、放大或缩小模型,也可以更改模型颜色等基本属性。

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