产品多学科协同设计中图形协同及语义协商的研究

论文摘要

本文主要对产品多学科协同设计系统中的图形协同和语义协商等问题进行了研究,以帮助异地分布的多学科设计人员有效地进行交流、协调及合作,促进产品创新,缩短产品开发周期,改进产品质量,降低产品成本。本文基于网络三层结构和图形的Web显示技术,实现图形的协同浏览及模型控制,再结合中间件、Pro/E二次开发等技术实现了模型的协同修改和学科间的协同服务。在语义协商部分,提出了一种协商策略,采用协商理论中的回报函数模拟参与者的行为,然后应用博弈论的分析方法对协商数据进行处理,进而得到推荐方案来指导协商过程。基于XML标准设计开发了学科间的通信与协商语言,采用Apache的XML解析器Xerces中的DOM(Document Object Model)技术结合Java编程实现消息编辑器。为了解决交流中的语义失配问题,我们提出学科共享本体的概念,并采用了OWL(Web Ontology Language)标准设计开发了共享本体(Ontology)。根据以上技术和研究方法,本文实现了Web环境下图形的控制、协同浏览、协同修改和协同服务,对协商过程进行了系统分析,对协商协议与协商策略进行编码,并嵌入到网络后端程序中形成了网络协商模块。以离合器及其零部件为例对系统的各项功能进行了测试。本文的研究工作对学科知识资源的共享、协同设计工作的顺利进行等方面具有较大的理论和现实意义。

论文目录

• 第一章 绪论
• 1.1 研究背景与意义
• 1.2 相关研究领域
• 1.2.1 计算机支持的协同工作
• 1.2.2 共享本体表达与语义一致化
• 1.2.3 中间件技术
• 1.3 国内外对协同设计的研究状况
• 1.4 课题来源及主要研究内容
• 第二章 多学科协同设计系统总体框架设计
• 2.1 多学科协同设计系统总体框架
• 2.2 多学科协同设计中的协同服务
• 2.3 图形协同组件的系统结构
• 2.4 协商组件系统结构
• 2.5 协同设计中的多视图模型
• 第三章 多学科协同设计系统中的图形协同
• 3.1 多学科协同设计中产品的可视化建模语言
• 3.1.1 VRML简介
• 3.1.2 多学科协同设计中的图形交互性与VRML事件体系
• 3.2 工程VRML模型的本地控制
• 3.2.1 从Pro/E中导出的VRML模型分析
• 3.2.2 VRML模型代码的修改方案及Java实现
• 3.2.3 通过Applet实现VRML模型的本地控制
• 3.3 多学科协同设计系统中协同浏览、修改及协同服务的实现
• 3.3.1 多学科协同设计系统中协同浏览的实现
• 3.3.2 多学科协同设计系统中协同修改和协同服务的实现
• 第四章 多学科协同设计的通信与协商语言
• 4.1 传统Agent通信语言KQML及其不足
• 4.2 采用XML设计学科间的通信语言
• 4.2.1 通信语言的基本结构
• 4.2.2 基于XML规范的学科间的通信语言
• 4.3 本体（Ontology）设计
• 4.3.1 本体的必要性和概念
• 4.3.2 本体的表述语言
• 4.3.3 多学科协同设计系统中学科本体的OWL表达
• 第五章 多学科协同设计的协商协议与策略
• 5.1 多学科协同设计中协商的特点
• 5.2 博弈论和协商理论在协商模块中的应用
• 5.3 协商模块辅助下的协商及处理过程
• 5.3.1 多学科协同设计中冲突解决的步骤
• 5.3.2 决策树的编辑与相关参数的设定
• 5.3.3 回报函数的选择及参与者对各个参数的加权
• 5.3.4 计算查找出最大回报决策组和参数值组
• 5.3.5 判断方案是否受到策略的影响
• 5.3.6 多学科协同设计系统中的横向权衡
• 5.4 多学科协同设计中的协商实例
• 5.5 多学科协同设计系统中协商模块的结构
• 第六章 系统实现与运行实例
• 6.1 系统的实现
• 6.1.1 开发任务
• 6.1.2 开发、测试和运行环境
• 6.1.3 开发工具与开发方法
• 6.2 多学科协同设计系统的实例运行
• 6.2.1 图形的协同浏览
• 6.2.2 图形的协同修改及协同服务
• 6.2.3 协商系统的运行
• 结 论
• 参考文献
• 致 谢
• 个人简历