基于数据挖掘的动态全息产品概念设计理论与方法研究

论文题目: 基于数据挖掘的动态全息产品概念设计理论与方法研究

论文类型: 博士论文

论文专业: 机械制造及其自动化

作者: 景旭文

导师: 易红

关键词: 产品概念设计,动态全息模型,全生命周期,数据仓库,数据挖掘,挖掘算法

文献来源: 东南大学

发表年度: 2005

论文摘要: 产品设计的核心是创新产品,满足用户需要。如何在最短的时间内快速地响应市场,开发出质量高、价格能被用户接受的新产品,已成为21世纪制造企业竞争的焦点。而在产品概念设计阶段,由于对设计人员的约束相对较少,具有较大的创新空间,因此重视产品概念设计也就是为产品走向市场奠定良好的基础。本论文针对产品概念设计问题,从产品全生命周期视角出发,重点研究了动态全息产品概念设计及其关键技术,研究和构建了一种基于数据挖掘的动态全息产品概念设计系统体系框架,并开发了基于数据挖掘的机床产品概念设计原型系统(DMCACD),以有效地支持产品概念(创新)设计过程。本论文的主要研究成果如下:1.在对国内外产品设计、产品概念设计建模理论和方法研究结果的分析基础上,从并行工程和产品全生命周期设计视角出发,提出了建立统一的产品全生命周期模型,研究和构建了基于并行工程的全生命周期产品设计体系结构,研究和分析了全生命周期设计过程的产品动态建模。2.研究和构建了基于全生命周期的产品概念设计系统体系结构,分析和提出了其主要关键技术,研究和建立了动态全息概念产品信息模型。该全息概念产品信息模型充分考虑了环境因素的作用,其主要特点是产品视图和应用环境的相互作用,这种作用的结果是形成产品在某一应用环境(或某一生命周期阶段)的演变规律。论文对动态全息概念产品信息模型进行了详细定义、描述和表达,并研究和构建了其建模过程框架。3.研究和提出了一种面向全息产品概念设计的数据仓库体系结构,构建了相应的设计资源库、知识库等,并研究了其数据组织和知识表达。论文在研究数据仓库技术基础上,针对全息产品概念设计过程对设计数据和知识的存储和推理的需要,研究和构建了基于知识的数据仓库体系结构,为实现数据挖掘技术的应用奠定了数据库基础。4.论文首次研究将数据挖掘技术应用到全息产品概念设计的建模过程中,这将有力地支持产品的创新设计活动。论文在对数据挖掘技术进行详细分析后,构建了面向全息产品概念设计的数据挖掘系统体系结构,并研究了其相应的挖掘算法和建立了数据挖掘模型,开发了基于知识的、支持产品概念设计过程的数据挖掘工具。5.在上述各项研究的基础上,设计开发了基于数据挖掘的机床产品概念设计原型系统(DMCACD)。论文详细叙述了该系统的总体框架、功能模块组成和工作过程的实现,并以某机床产品设计为例,验证了系统的工作性能和系统的实用性。

论文目录:

中文摘要

英文摘要

第一章 绪论

1.1 引言

1.2 并行工程与产品设计

1.2.1 产品设计概念

1.2.2 并行工程思想

1.2.3 基于并行工程的产品开发过程

1.3 计算机辅助产品概念设计(CACD)

1.3.1 概念设计的定义

1.3.2 概念设计的特性

1.3.3 产品概念设计与创新设计

1.3.4 产品概念设计国内外研究现状

1.3.5 计算机辅助产品概念设计有待解决的关键技术问题

1.4 数据挖掘技术

1.4.1 数据挖掘技术定义及应用

1.4.2 网络环境数据挖掘

1.5 本课题的研究背景、主要研究内容和特点

1.5.1 课题研究背景

1.5.2 主要研究内容和特点

1.6 论文的组织结构

第二章 基于全生命周期的产品概念设计体系结构

2.1 产品设计建模理论

2.1.1 产品建模的发展历程

2.1.2 产品建模理论与方法

2.1.2.1 Bottom-up 和Top-down 设计建模方法

2.1.2.2 基于特征的产品建模方法

2.1.2.3 参数化模型和集成化产品数据模型

2.1.3 推理技术

2.2 基于全生命周期的产品设计建模

2.2.1 产品全生命周期的建模思想

2.2.2 基于并行工程的全生命周期产品设计体系结构

2.2.3 全生命周期设计过程的产品动态建模

2.2.3.1 产品模型的动态过程

2.2.3.2 产品动态模型的多层次描述

2.2.3.3 产品动态模型的特征

2.2.3.4 产品动态模型的数学表达式

2.3 基于全生命周期的产品概念设计体系结构及关键技术

2.3.1 基于全生命周期的产品概念设计的体系结构

2.3.2 基于全生命周期的产品概念设计的关键技术

2.4 本章小结

第三章 动态全息产品概念设计建模

3.1 引言

3.2 全息概念产品信息模型定义

3.2.1 概念产品信息模型

3.2.2 全息概念产品信息模型

3.3 全息概念产品的功能信息建模

3.3.1 概念产品的功能描述

3.3.2 概念产品的功能分解和组合

3.4 全息概念产品的几何信息建模

3.5 全息概念产品的设计意图建模

3.6 全息概念产品的环境信息建模

3.6.1 产品设计环境信息

3.6.2 概念产品与概念设计环境的相互作用

3.7 全息概念产品的功构映射

3.7.1 功构映射策略

3.7.2 功构映射过程

3.8 基于数据挖掘的动态全息产品概念设计建模过程框架

3.9 本章小结

第四章 面向全息产品概念设计的数据仓库构建

4.1 引言

4.2 数据仓库(DW)基本概念

4.3 面向全息产品概念设计的数据仓库体系结构

4.4 数据仓库的数据组织

4.5 数据仓库开发方案选择

4.6 面向全息产品概念设计的知识获取与表示

4.6.1 知识分类

4.6.2 知识获取与知识表示

4.6.3 知识库建立

4.7 产品概念设计系统的数据库管理

4.8 本章小结

第五章 面向全息产品概念设计的数据挖掘模型

5.1 引言

5.2 数据挖掘技术基本概念

5.2.1 数据挖掘与知识发现

5.2.2 数据挖掘模式的种类

5.2.3 数据挖掘的功能和方法

5.2.4 数据挖掘模型(DMM)、挖掘模式度量

5.2.4.1 数据挖掘模型与数据挖掘算法

5.2.4.2 挖掘模式的度量

5.3 基于知识、面向全息产品概念设计的数据挖掘模型体系结构

5.3.1 基于知识的数据挖掘模型体系结构

5.3.2 面向知识运用的数据挖掘特点

5.4 支持全息产品概念设计过程的数据挖掘算法

5.4.1 决策树方法的基本思想

5.4.2 决策树算法的改进

5.4.3 在VC++里实现决策树算法的构造

5.5 全息产品概念设计中数据挖掘过程的实现

5.5.1 数据挖掘过程

5.5.2 需求分析映射数据挖掘过程的实现

5.5.3 功构映射数据挖掘过程的实现

5.6 本章小结

第六章 基于数据挖掘的机床产品概念设计系统(DMCACD)设计与开发

6.1 DMCACD 系统设计的目的

6.2 DMCACD 系统开发环境

6.3 DMCACD 系统设计与开发

6.3.1 DMCACD 系统的总体结构框架

6.3.2 DMCACD 系统的功能模块

6.3.2.1 用户需求模块

6.3.2.2 功能需求模块

6.3.2.3 功能分解模块

6.3.2.4 功构映射模块

6.3.3 数据挖掘工具实现

6.4 DMCACD 系统的数据库管理

6.5 本章小结

第七章 工作总结与展望

7.1 工作总结

7.2 进一步展望

致谢

参考文献

攻读博士学位期间公开发表的学术论文目录

攻读博士学位期间主持和开展的科研项目

发布时间: 2007-06-11

参考文献

• [1].复合功能产品概念设计建模理论及自动化求解方法研究[D]. 张帅.浙江大学2005
• [2].绿色产品概念设计过程与方法研究[D]. 郭伟祥.合肥工业大学2006
• [3].基于功构模式的产品概念设计理论和方法研究[D]. 李沛刚.山东大学2010
• [4].面向复杂产品概念设计的综合集成研讨厅问题求解过程与方法研究[D]. 宋东明.南京理工大学2009
• [5].面向产品概念设计的隐性知识转化模型构建及重用研究[D]. 刘征宏.贵州大学2016

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• [3].机械产品概念设计方案生成及评价方法研究[D]. 薛立华.大连理工大学2006
• [4].有助于产品创新的概念设计理论与方法的研究[D]. 何斌.浙江大学2006
• [5].基于粗糙集理论的数据挖掘算法研究[D]. 张静.西北工业大学2006
• [6].基于数据挖掘的证券态势估计系统[D]. 杜修平.天津大学2006
• [7].Internet环境下协同工作与数据挖掘研究[D]. 张锦.复旦大学2004
• [8].数据挖掘技术及其在证券领域的应用[D]. 王中.天津大学2005
• [9].基于区间数的不确定性数据挖掘及其应用研究[D]. 任世锦.浙江大学2006
• [10].基于功能的概念设计求解过程研究[D]. 史冬岩.哈尔滨工程大学2006

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