基于實(shí)例推理的模具設(shè)計(jì)技術(shù)研究

鄭德宇

（重慶機(jī)電職業(yè)技術(shù)學(xué)院,重慶 402760）

0 引言

在實(shí)際的模具設(shè)計(jì)中，模具設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)是有著極其重要的作用。模具的設(shè)計(jì)是建立在知識(shí)及經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上的，設(shè)計(jì)者通過(guò)其固有的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)充分應(yīng)用好過(guò)往的技能、資料等進(jìn)行加工再利用，進(jìn)行科學(xué)合理的模具設(shè)計(jì)，是符合基于實(shí)例推理的模具設(shè)計(jì)技術(shù)（CBR）的應(yīng)用領(lǐng)域的。該技術(shù)可以對(duì)以往的抽象知識(shí)進(jìn)行規(guī)制的構(gòu)建和演算操作，基于已有的實(shí)例解決問(wèn)題，通過(guò)修正改進(jìn)，創(chuàng)造新的設(shè)計(jì)知識(shí)。實(shí)例概念的設(shè)計(jì)主要是基于產(chǎn)品的性質(zhì)和功能之上的，一步一步建立起來(lái)，創(chuàng)建設(shè)計(jì)方案。

1 設(shè)計(jì)系統(tǒng)

模具設(shè)計(jì)是以最基本的知識(shí)理論以及經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行再創(chuàng)作的復(fù)雜的工作，如果要實(shí)現(xiàn)整個(gè)過(guò)程的信息智能效果，那么我國(guó)當(dāng)前的技術(shù)、理論、經(jīng)濟(jì)等環(huán)境下是沒(méi)有辦法實(shí)現(xiàn)的，但是可以在一定程度上實(shí)現(xiàn)。

2 實(shí)例表示

模具設(shè)計(jì)實(shí)例的表示就是對(duì)實(shí)例的內(nèi)容、機(jī)構(gòu)進(jìn)行再次確定，是建立在實(shí)例推理技術(shù)的基礎(chǔ)之上的。因?yàn)槠浔硎痉椒ㄖ苯雨P(guān)系到推理的效率和準(zhǔn)確度，準(zhǔn)確、有效、完整的表達(dá)設(shè)計(jì)實(shí)例是進(jìn)行基于實(shí)例模具設(shè)計(jì)的重要性步驟。

3 檢索策略

3.1 相似度

模具實(shí)例的相似度是進(jìn)行判斷以往模具設(shè)計(jì)實(shí)例間相似性的尺度標(biāo)準(zhǔn)，其作用主要是用來(lái)對(duì)整體實(shí)例庫(kù)中與新的問(wèn)題最接近實(shí)例的判斷。但是，其相似度是存在變化的。

假設(shè)對(duì)象是X、Y相似的度則應(yīng)sim（X,Y）表示，則sim（X,Y）∈[0,1],同時(shí)滿足以下條件的對(duì)稱性即：sim（X,Y）=sim（Y，X）；其自反性為：sim（X,X）=sim（X,X）。如果用元組（P1，P2，....,Pn）表示匹配的新問(wèn)題描述，元組（u1，u2，...un）表示庫(kù)中檢索到的案例描述，那么它們的加權(quán)平均的相似度的計(jì)算公式可表示為：

其中，P表示要進(jìn)行匹配的新問(wèn)題的描述；Pi是P的第一個(gè)屬性；u表示實(shí)例庫(kù)中的源實(shí)例，ui是u的第一個(gè)屬性；m表示的是問(wèn)題描述部分的屬性值，wi表示第一個(gè)屬性的局部相似度權(quán)重。

3.2 算法的描述

在基于實(shí)例推理的模具設(shè)計(jì)技術(shù)系統(tǒng)中，檢索是實(shí)例技術(shù)設(shè)計(jì)的極其重要的環(huán)節(jié)，它的作用主要體現(xiàn)在，與系統(tǒng)的索引方式存在一定程度上的關(guān)聯(lián)，同時(shí)，它與固有的中的查詢功能有著很大的區(qū)別。在基于實(shí)例推理的模具設(shè)計(jì)技術(shù)系統(tǒng)模具設(shè)計(jì)實(shí)例檢索中有部分是不確定的，有著很大的差異性。另外，基于實(shí)例推理的模具設(shè)計(jì)技術(shù)系統(tǒng)的實(shí)例檢索的條件只是對(duì)實(shí)例問(wèn)題部分屬性的描述，而不是全部的描述。

假設(shè)實(shí)例u∈R，如果存在實(shí)例c∈R，對(duì)所有的實(shí)例c1∈R，使得sim（u，c）≥sim（u，c1）則是成立的，那么將實(shí)例c稱為實(shí)例u的最近鄰居NNc，記作為：

NNc（u，c）可以相互推到出R：sim（u，c）≧sim（u，c1）。

模具設(shè)計(jì)實(shí)例實(shí)際系統(tǒng)的應(yīng)用中，把設(shè)計(jì)實(shí)例的u用問(wèn)題實(shí)例p代替，可以從中找出與新的設(shè)計(jì)內(nèi)容最為接近相似的內(nèi)容。然而，當(dāng)模具設(shè)計(jì)的實(shí)例庫(kù)中的某一個(gè)實(shí)例c是問(wèn)題實(shí)例P的最為接近的鄰居時(shí)，它的解決模式幾倍稱之為問(wèn)題實(shí)例P所代表的新問(wèn)題建議解。在特定的情況，實(shí)例間的相似度或者接近程度可以很有效的進(jìn)行檢索優(yōu)化，提高設(shè)計(jì)工作的效率和質(zhì)量。

3.4 實(shí)例檢索

實(shí)例檢索是基于實(shí)例推理的模具設(shè)計(jì)技術(shù)研究中重要內(nèi)容。其原理是根據(jù)新的設(shè)計(jì)要求與問(wèn)題相關(guān)資料，基于某一種評(píng)價(jià)參數(shù)或者標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)而從實(shí)例中檢索出與其可以再一定程度上可以匹配，同時(shí)其保持較高的水平，對(duì)新的問(wèn)題進(jìn)行求解得出其實(shí)用的例子。

該種實(shí)例檢索是在特定的實(shí)例庫(kù)中進(jìn)行的，與我們生活中互聯(lián)網(wǎng)的檢索是存在很大區(qū)別的。實(shí)例的檢索主要包括索引的參數(shù)標(biāo)準(zhǔn)，即：（1）可預(yù)見(jiàn)性；（2）可表示的實(shí)例作用和意義；（3）可充分的簡(jiǎn)潔化，可在后續(xù)操作中拓展；（4）十分具體，方便后續(xù)操作的識(shí)別。模具設(shè)計(jì)的實(shí)例檢索的方式是，由上到下的方式，從而形成檢索字典以及相關(guān)問(wèn)題描述限制在一定可操作、可控可管理的范圍之內(nèi)。準(zhǔn)確無(wú)誤的檢索到模具設(shè)計(jì)實(shí)例的相關(guān)信息，也是系統(tǒng)的重要體現(xiàn)。隨著研究的不斷創(chuàng)新和發(fā)展，形成了較為便捷的方式，歸納推理以及引導(dǎo)策略。

4 結(jié)語(yǔ)

基于實(shí)例推理的模具設(shè)計(jì)技術(shù)是對(duì)以往知識(shí)的重新使用的重要方式，其根本實(shí)質(zhì)在于運(yùn)用對(duì)以往的問(wèn)題的處理方式對(duì)把新出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行再次處理。運(yùn)用基于實(shí)例推理的設(shè)計(jì)技術(shù)，把模具設(shè)計(jì)中的問(wèn)題，運(yùn)用過(guò)往的設(shè)計(jì)知識(shí)進(jìn)行再次利用，再配以科學(xué)、恰當(dāng)?shù)臋z索算法，對(duì)模具設(shè)計(jì)及模具的制造，有著積極重要的作用和意義。

[1]戚占龍.基于實(shí)例推理的模具設(shè)計(jì)研究[J].西北工業(yè)大學(xué)，2010（06）：112-114.

[2]田錫天等.基于實(shí)例推理的模具設(shè)計(jì)技術(shù)研究[J].計(jì)算機(jī)工程與應(yīng)用，2009（21）:67-68.