一种产品性能传导知识挖掘方法

摘要

一种产品性能传导知识挖掘方法，通过挖掘可拓配置设计基元变换前后的产品性能相关参数数据变化情况，获取性能与其特定参数的传导知识，生成产品性能之间的直接传导关系；包括变换前后性能信息元提取，通过阈值判断得到传导性能特征，传导度定量描述性能传导影响程度，再通过传导变换后的性能关联函数，获取传导变换引起的可拓分类知识，指导性能驱动的产品设计过程。本发明获取性能与其特定参数的传导知识，生成该类产品性能之间的直接传导关系，则可以帮助设计人员在需求驱动的产品设计过程中做出有利的决策。

主权项

一种产品性能传导知识挖掘方法，其特征在于：所述传导知识挖掘方法包括以下步骤：1)、构建产品实例库：在制图分析软件平台上进行开发、构建产品实例库；2)、客户性能需求物元描述：产品性能需求物元是以产品O_m为对象，c_m为需求产品性能特征，v_m为关于c_m的量值构成的有序三元组，如果该产品O_m有多个特征c₁,c₂,…,c_n及相应的量值v₁,v₂,…,v_n，则用多维性能需求物元来表示：3)、性能需求产品实例检索：基于可拓距需求相似度算法：性能需求数据无量纲处理后区间实例库性能数据无量纲处理后区间Y＝[y₁,y₂]，且距与距相似度模型公式如下：设x为性能需求无量纲处理具体数值，左侧距如下：右侧距如下：通过相似度计算得到最相似实例相似度sim_max，获得最相似实例L；所述步骤3)包括以下过程：(3.1)、性能属性定量描述：对原始数据进行无量纲处理，即把特征参数的取值都转化为[0,1]内的值；产品的某一性能特征值的原始数据归一化方式如下：或者是：式中，x_ij表示处理前的产品实例库性能数据，y_ij表示处理后的产品实例库性能数据，i＝1,2,…,m，j＝1,2,…,n，max x_j和min x_j分别表示产品实例库第j项性能特征最大和最小值；(3.2)、基于可拓距需求相似度算法：公式如式(3)，左侧距如式(4)，右侧距如式(5)；(3.3)、相似度的计算：相似度是需求产品与已有产品实例的相似关系的一种度量，根据相似度在相似算法中的级别不同，相似度可以分为：(3.3.1)、局部相似度：点与点相似度，点与区间相似度，区间和区间相似度，区间和区间局部相似度搜索公式为：sim(V,Y)＝1‑|d(V,Y)|            (6)；其中，sim(V,Y)表示局部相似度，d(V,Y)为公式(3)中区间与区间的距；(3.3.2)、全局相似度：客户需求与产品实例库所有性能特征赋权重相似度计算公式：sim(R,E_i)表示实例E_i和需求配置设计问题R的全局相似度，sim(R_i,E_i)为实例E_i与需求配置设计问题R在性能属性c_i上的相似度，产品实例个数为n，属性个数为m，通过层次分析法确定性能属性权重w_j；通过相似度计算得到最相似实例相似度sim_max，获得最相似实例L；4)、基于可拓变换的性能结构矛盾消解：比较需求实例与最相似实例各性能参数，如有性能参数不满足要求，则性能需求目标实例G与性能条件实例L存在冲突，矛盾冲突问题用P＝G*L表示，通过性能结构需求拓展分析，获取方法事元模型，再进行可拓变换，包括以下步骤：(4.1)、需求与条件问题描述：对于给定矛盾冲突问题P＝G*L，其目标G与条件实例L的关联函数K(P)<0，通过对目标G和条件实例L作可拓变换T_P＝(T_G,T_L)，其中，T_p是对矛盾冲突问题P的变换，T_G是对目标实例G的变换，T_L是对条件实例L的变换；使关联函数K(P)>0，使条件实例L满足客户对于产品的性能需求；(4.2)、产品事元模型拓展分析：通过计算比较相似实例性能特征与需求性能关联函数值，得到相似实例性能特征关联度值小于零，不满足性能需求，需要对矛盾问题进行发散分析，然后分析事元蕴含，得到可拓变换方案，计算T_G后的关联度，反复此过程使得K(P)>0实现满足性能需求目标。