● 摘要
大型民用客机设计是一项复杂的系统工程,涉及多学科领域、大量的人员、复杂的外界环境以及繁多的资源,它们之间都存在着复杂的交互关系。另一方面,飞机的设计有着几十年的历史,在频繁的研制或改型过程中,针对出现过的问题产生了大量的解决方案、经验和知识,这些知识资源类型多、规模大、位置分散,这就对大型飞机设计知识的管理提出了严峻的挑战。为了充分保证这些知识资源的重复利用,促进飞机设计的知识创新,本文在现有飞机设计知识库的基础上,通过研究知识关联网络的构建和可视化表达方法,实现了飞机设计知识更加形象直观的再利用和创新,具体的研究工作包括以下内容:
(1)研究了知识关联的基本理论,包括理论依据和内涵特征,分析了知识关联网络的结构特征,简要论述了关联强度的测度指标和关联方式。
(2)针对现存知识关联分类方法的不足之处,提出了基于属性逻辑关系的大型飞机设计知识关联分类框架。依据该框架设计了大型飞机设计知识关联网络构建算法,研究了两种典型知识关联网络的构建过程,包括基于相同关键词的文档知识关联网络构建和基于相似情境的知识关联网络构建。根据分类框架给出了各类知识关联的关联强度测评方法。以知识关联网络构建为基础,阐述了基于经验推理的隐性知识揭示和知识创新的方法,并举出了典型示例对该过程予以说明。
(3)研究了知识需求分析方法,给出了基于大型飞机设计任务的知识需求分析过程。论述了当今的信息可视化和知识可视化技术,分析了其中典型的知识可视化手段——知识地图。引入了VisLink信息可视化方法,提出了新型的多维度动态局部知识地图,并给出了其构建过程。
(4)设计了多维度动态局部知识地图的系统结构,开发了二维平面的知识地图模块,并利用3D编程技术建立起了知识的三维可视化环境,对多维度动态局部知识地图进行了系统实现。以新支线客机ARJ21起落架相关知识点为验证对象,对大型飞机设计知识关联和可视化表达技术进行了系统功能验证。
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