基于深度技术知识的应用软件系统架构设计分析
2014-11-15陈垚
陈 垚
(商洛学院计算机科学系,陕西商洛,726000;西北工业大学机电学院,西安,710072;陕西省尾矿资源综合利用重点实验室(商洛学院),陕西商洛,726000)
0 引言
首先,深度技术知识应用软件系统必须为客户提供丰富的深度技术知识,只有丰富的深度技术知识才能使应用软件系统发挥其高效的作用。其次,深度技术知识是一个繁杂和笨重的不适宜现代企业要求的知识体系,因此,深度技术知识的应用软件系统必须为用户提供友好的用户界面和知识检索的功能。最后,通过应用本系统为用户提供技术效应、启发式原理等各类深度技术知识的应用指导,帮助他们打破知识经验的局限,综合应用各类科学知识,得到最具创新性的、高质量的解决方案。
1 深度技术知识应用软件系统的总体设计
1.1 系统的基本结构
整个系统设计分为三部分,第一部分是知识数据库的建立,知识数据库包括技术效应库、启发式原理库、分离启发式原理库等的建立;第三部分是应用系统的建立,包括根据功能进行技术效应知识应用、冲突矩阵知识解决技术冲突的应用及分离启发式原理及实现方法的应用;第三部分是对深度技术知识数据库的更新。
1.2 功能模块设计
应用软件框架设计,首先需要列出各种功能模块划分。本文以某产品设计应用软件进行说明;某应用软件承担的任务主要有问题功能分析及冲突类型判断和选择、技术效应知识的应用、技术冲突矩阵知识的应用和物理冲突知识的应用,其整体功能分布如图1所示。
图1 整体功能分布图
各功能模块承担的任务分别为:
功能分析、冲突类型判断及选择:对用户的问题做功能分析,确定设计问题的功能,对问题的冲突进行程式化分析并为后续深度知识的应用进行应用类型选择。
技术效应知识应用模块:指导设计人员应用技术效应知识解决创新设计问题,给设计人员提供创新设计方案。
技术冲突矩阵应用模块:指导设计人员应用技术冲突矩阵知识解决创新设计问题,给设计人员提供创新设计方案。
物理冲突知识应用模块:指导设计人员应用物理冲突知识解决创新设计问题,给设计人员提供创新设计方案。
1.3 应用软件系统总体流程设计
根据软件要实现的功能模块,本软件系统的简单流程如图2所示:
应用本系统进行辅助概念设计,首先必须对系统进行初始化,否则系统上次遗留下来的分析内容会影响本次设计的准确性。其次,对工程问题的功能和冲突类型进行判断,不同类型的冲突应用不同的深度知识加以解决,其中会涉及到应用物理冲突解决点问题、应用技术冲突解决对问题和应用技术效应解决工程问题。最后,分析深度知识给出的创新思想和工程实例,判断能否达到创新效果,如果能则给出具有高的创新层次解决方案,否则重新返回,对问题进行再分析。
图2 深度知识应用软件简单流程
2 效应知识的应用研究
在概念设计过程中往往会遇到这种情况,研发人员比较容易确定需要解决的问题所实现的基本功能,只是不能确定如何去实现这个功能并能达到较好的经济与性能的指标。对于这个问题,可以应用本文研究的效应知识进行解决。
2.1 效应知识库的构建
效应知识视图如图3 所示,图3构造了由研发人员的功能要求到解决功能问题所应用的效应知识之间的一个映射过程,其具体的映射过程由数据库管理系统来完成。
图3 效应知识视图
效应知识的访问情况可以由图4所示的顺序图来表达。
2.2 应用效应知识解决创新问题的过程
本文的效应知识是由功能知识和效应知识及其之间的映射关系构成的一个知识体系。将效应知识应用到概念设计过程中所遵循的一般过程可以由图5表达。
3 结语
本文设计基于深度技术知识的应用软件系统架构,为用户提供友好的用户界面及知识检索功能;通过应用本系统为用户提供技术效应、启发式原理等各类深度技术知识的应用指导,帮助其打破知识经验的局限,综合应用各类科学知识,得到最具创新性的、高质量的解决方案。
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