产品设计过程建模及重组

产品设计过程是一项复杂的系统工程,是多种知识的有效集成和耦合．文中在综合分析目前设计过程建模技术的基础上,提出了基于扩展有向图和模糊设计结构矩阵的信息建模方法,对活动间的信息依赖进行了定量表示,通过对设计活动进行分解、撕裂和级别划分．实现了设计过程的优化重组．进而对耦合活动间的信息相关程度进行模糊排序,指导耦合活动的分解,并给出了算法流程．最后以冲裁模具设计过程为例,验证了上述方法的有效性和实用性．     

协同设计中基于DSM过程重构的研究

将设计结构矩阵方法应用到复杂产品的协同设计开发过程中，通过分析设计行为之间的信息交互获得DSM的量化表达，利用图论中的强连通分支问题算法识别耦合活动集，并在此基础上根据DSM重构原则对DSM进行模块化的过程重构，同时对块内设计任务进行聚类、撕裂，获得协同设计开发过程中的优化重组，为复杂产品的设计开发提供了有效的解决方法，并通过实例说明了该方法的实用性。     

串并有向图的判定算法及应用实例

串并有向图常作为单机排序问题研究中的约束条件,针对目前并未有一个确切算法判定任意一个有向图是否为串并有向图的问题,提出了串并有向图的判定算法H。算法H利用数学中的递归法,对有向图进行逐层递归分解,对分解结果进行分析判定该有向图是否为串并有向图。结果表明：该问题能在多项式内可解,属于组合优化中的P问题。算法H普遍适用于任意有向图,解决了串并有向图的判定问题。     

基于变分模态分解的冻结步态识别方法

针对传统帕金森患者冻结步态识别方法自适应性不佳的问题,提出一种基于变分模态分解的冻结步态识别方法.首先采用变分模态分解代替传统时频分析方法对冻结步态信号进行充分的自适应分解.其次为提高算法识别精度和识别速度,选用CART模型作为集成分类器的基分类器并进行特征降维处理.最后针对不平衡数据集和单分类器性能有限的问题,进行了数据采样-集成分类器的设计并通过贝叶斯优化对识别算法进行超参数寻优.实验结果表明,相对于AdaBoost、Tomeklinks-AdaBoost和ROS-AdaBoost集成算法,RUSBoost集成算法可以更高效地完成冻结步态识别任务.     

基于图的频繁项集挖掘

通过对Apriori算法的频繁项目集的分析研究,给出了基于图的频繁项集挖掘算法.该算法在求频繁K-项集的过程中只需一次扫描数据库,避免了Apriori算法需多次扫描数据库的不足.同时,由于在有向图中利用有限节点之间的路径求频繁K-项集,该算法减少了Apriori算法中需多次进行连接运算的不足.     

铝型材产品开发并行设计过程优化重组

基于设计结构矩阵和图论提出了一种型材开发过程优化重组的方法．通过建立设计结构矩阵、识别耦合任务集和划分设计活动级别。对铝型材产品开发并行设计过程进行了分析和规划，并运用敏感因子、复杂因子和影响因子对耦合活动的依赖关系进行了描述，基于这些影响因子提出了确定耦合活动初始迭代次序的优化算法，建立了合理高效的并行设计优化过程模型．该方法对于其他并行工程应用领域同样适用．     

船舶协同设计中的优化资源配置算法研究

分析了船舶协同设计过程中任务分解和任务分配的基本方法,在此基础上建立了求解最低设计成本数学模型.讨论了利用遗传算法和模拟退火算法解决船舶协同设计中的优化资源分配问题,并比较了各个算法的优缺点.提出了采用遗传模拟退火的混合算法在船舶设计中计算最优资源分配的方案.经实验证明,混合算法能够取得全局最优解,最大限度地实现最小化项目设计成本的目标.     

基于蚁群优化的电信通话圈划分算法

针对电信客户"亲友通话圈"定价决策的需要,提出一种基于有向图的蚁群聚类算法对电信客户进行聚类.该算法在构造客户通话有向图的基础上,利用蚂蚁在搜索过程中不断积累信息素,更新有向图,并通过划分强连通分量得到亲友通话圈.通过对真实数据集的测试,算法可以有效、快速地形成聚类,合理地划分亲友通话圈.算法可以针对若干不同的阈值产生不同的聚类结果,选取其中成本最小者,从而获得最大利润,有效解决了通话圈定价的问题.     

结合张量特征和孪生支持向量机的群体行为识别

给出一种结合张量特征和孪生支持向量机的群体行为识别算法,以提高对视频中群体行为识别的准确率.首先通过群成员关节点骨架的姿态结构信息和群成员的社会网络信息描述群体在每一帧中的行为,并采用张量形式表示;然后使用多路非线性特征映射分解张量核,并利用粒子群优化张量核孪生支持向量机的模型参数;最后结合张量特征和孪生支持向量机实现视频中的群体行为识别.CAD2数据集和自建数据集上的实验结果表明,张量特征能够有效地表示群体行为,相比经典算法,所提算法能有效提高群体行为识别的准确率.      

网络型组织中产品设计过程建模及优化

网络型组织是组织之间因为某种目的或任务,根据一定的规则而结成的一种组织,如多组织之间的产品协同开发.应用有向图和模糊结构设计矩阵(FDSM)对网络型组织中产品开发设计过程进行了建模,并在此基础上应用解耦、矩阵交换、分解等方法对设计活动进行优化处理,以便在不损害产品开发质量的基础上,提高网络型组织产品开发的效率和整体开发进度,减少产品开发中的设计迭代问题,缩短产品开发的周期,使网络型组织中的各合作单位最大限度的协同并行工作.     

产品协同创新设计任务分解及资源分配

针对产品协同创新设计任务分解及分配的复杂性问题,考虑设计任务间的依赖关系及创新主体的设计能力约束,提出了基于层次功能结构任务映射及协同伙伴模糊搜索匹配相结合的任务分解模型;在研究设计资源分类属性的基础上,为弥补设计任务优先级资源分配策略的不足,建立了考虑资源使用阈值的设计资源分配模型,并基于时间有色Petri网进行任务资源分配仿真建模;导入某品牌手机产品协同创新研发实例,验证了所提模型的有效性。     

协同设计动约束求解策略

将协同思想应用到产品开发过程中,由多功能小组共同参与,对设计任务进行有效的任务关联和分解,分析产品的信息流确定子任务之间的关系,通过约束网络图描述各子设计任务间的联系,为了对耦合关系的设计任务进行有效求解,提出了一种基于动约束的约束求解策略,并对协同设计过程中的约束进行有效的管理。     

Task Decomposition Technique''''s Deduction and Application of Product Developing Process in Concurrent Engineering

Task decomposition is a kind of powerful technique increasingly being used within industry as a pathway for achieving product's developing success. In this paper, topology's concept in modern mathematics is used for task decomposition technique's deduction in product developing process. It puts fonvard the views of resolvability, measurability and connectivity of tasks and their practical principles. Combined with an example of developing the typical mechanical product, it explains the implementing method of task decomposition in Concurrent Engineering (CE).     

支持资源协同分配的网格任务调度研究

提出通用的网格和任务执行模型,并以此为基础,给出一种支持资源协同分配的任务调度算法。算法通过定义临界资源的概念,改进了传统的列表调度算法。模拟实验结果表明该调度策略更符合网格计算的复杂环境,能得到较短的任务执行时间,并更好的支持不同类型资源的协同分配。     

设计任务驱动的工具类产品创新

基于传统工程设计框架,设计人员在工具类产品设计初期很少考虑社会技术因素,用户在完成具体任务实现物料加工的过程中所产生的产品交互等实际问题易导致工具类产品本身的设计迭代。通过集成不同的设计理论与方法,如社会技术系统理论(social technology system, STS)、情景分解法、任务分析法、FBS(function-behavior-structure, FBS)模型、TRIZ(teoriya resheniya izobreatatelskikh zadatch)等,在设计阶段融入对使用者的要求,针对工具类产品建立一种以设计任务驱动的产品创新设计过程模型。将工具类产品创新设计过程模型分为设计任务识别、设计任务分析与设计方案产生三个阶段。首先利用情景分解法与任务分析法结合并引入功能分析进行量化来发现、确定设计任务;从社会技术因素与技术因素两方面研究FBS模型,利用功能模型等方法分析设计任务,引入时间参数构建任务元——时间模型;在设计方案产生阶段通过构建基于任务元的设计方案产生过程模型,确定最终设计方案。以曲线锯为例验证了该设计过程的有效性,研究有助于提高产品创新设计效率,减...     

产品并行设计多Agent系统中任务分解和协调模型的研究

适当的任务分解是网络式分布环境下进行产品并行设计的关键。本文分析了产品并行设计中任务分解的原则 ,提出了一种进行任务分解的与或树方法 ,探讨了在多Agent系统中并行设计各任务间的组织方法和协调策略 ,并对KQML语言作了扩充 ,这些工作为减少多Agent间的通讯量 ,加强多Agent间的相互协作 ,提高产品并行设计效率奠定了基础     

协同工作模式下飞机总体布置设计过程建模

针对协同工作模式下传统飞机设计任务分解和过程建模方法存在任务关联语义不明确和复杂流程分析能力弱的不足,提出了一种基于任务关联WBS(Work Breakdown Structure)/Petri网的飞机总体布置设计过程建模方法。在飞机系统WBS 基础上,采用可选、必选、选择、因果顺序、协调反馈等五种关系建立任务关联WBS 模型,再映射成基于Petri 网描述的飞机总体布置设计过程模型,实现飞机总体布置设计任务的静态结构表达和动态流程分析,使得任务分解和过程建模融为一体。通过建立飞机总体布置与协调系统对某飞机总体布置实例进行验证,证明了方法的正确性、有效性和适用性。     

Design Pattern Mining Using Graph Matching

The identification of design pattern instances is important for program understanding and software maintenance. Aiming at the mining of design patterns in existing systems, this paper proposes a subgraph isomorphism approach to discover several design patterns in a legacy system at a time. The attributed relational graph is used to describe design patterns and legacy systems. The sub-graph isomorphism approach consists of decomposition and composition process. During the decomposition process, graphs corresponding to the design patterns are decom-posed into subgraphs, some of which are graphs corresponding to the elemental design patterns. The composition process tries to get sub-graph isomorphism of the matched graph if sub-graph isomorphism of each subgraph is obtained. Due to the common structures between design patterns, the proposed approach can reduce the matching times of entities and relations. Compared with the existing methods, the proposed algorithm is not linearly dependent on the number of design pattern graphs.