[发明专利]基于误差逆传播的产品协同设计任务数据分解分配方法

权利要求书

1.一种基于误差逆传播的产品协同设计任务数据分解分配方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：

(1)对设计任务按功能与结构进行初步分解为各个子任务，在设计任务的分解过程中，实时判断每个子任务是否为独立型：若子任务为独立型，则跳到进行步骤(5)；否则跳到进行步骤(2)；

(2)对分解后的子任务通过任务粒度进行控制：由任务关联内聚系数与任务重用内聚系数处理获得子任务的任务粒度，然后根据任务粒度进行判断处理：

若任务粒度小于预设的粒度阈值，则跳到进行步骤(4)；

否则跳到进行步骤(3)；

(3)将子任务进行进一步分解或者重新分解，将分解后的任务作为子任务再回到步骤(2)进行处理；

(4)分解后通过耦合度控制反映设计任务中子任务之间的信息交互关系：

对于设计任务，通过信息关联矩阵分析子任务之间信息交互关联，然后对子任务之间的交互影响进行量化处理获得设计任务的任务耦合度，然后根据设计任务进行判断处理：

若任务耦合度小于预设的耦合度阈值，则进行下一步骤；

否则设计任务中的子任务进行任务合并处理，然后回到步骤(2)；

(5)处理获得各个子任务的任务均衡度，以通过任务均衡度控制子任务的数据规模大小：

若任务均衡度小于预设的均衡度阈值，则进行下一步骤；

否则再根据所有子任务的执行时间的平均值和所有子任务的执行时间中的最大值和最大值之间的关系进行判断：

若所有子任务的执行时间的平均值和所有子任务的执行时间中的最大值之差大于等于所有子任务的执行时间的平均值和所有子任务的执行时间中的最小值之差，则将所有子任务进行重新分解，将分解后的任务作为子任务再回到步骤(2)进行处理；

若所有子任务的执行时间的平均值和所有子任务的执行时间中的最大值之差小于所有子任务的执行时间的平均值和所有子任务的执行时间中的最小值之差，则设计任务中的子任务进行任务合并处理，然后回到步骤(2)；

(6)最后使用误差逆传播算法对子任务进行匹配冗余度分析与控制，具体如下判断：

若匹配冗余度未达到预设阈值，则回到步骤(3)；

若匹配冗余度达到预设阈值，则认为完成分解，进行下一步骤；

(7)将设计任务的分解结果进行分配发送到各个任务工作数据端。

2.根据权利要求1所述的一种基于误差逆传播的产品协同设计任务数据分解分配方法，其特征在于：所述(2)中的任务粒度处理为：

设计任务分解子任务后，各个子任务间存在父子拓扑关系，子任务包含多个活动单元，活动单元是指最小或者最基本的任务操作，子任务内的多个活动单元存在父子拓扑关系；同归属于一个父活动单元的多个子活动单元结合该父活动单元共同组合体对应构建一个约束控制元，一个子任务对应构建一个有效约束子集e，有效约束子集e中包含了多个父子拓扑关系下的约束控制元；约束控制元中的父活动单元作为输出活动单元，约束控制元中的多个子活动单元组成输入活动单元集；

然后，按照以下公式根据任务关联内聚系数、任务重用内聚系数与子任务的数量得到子任务的任务粒度：

其中，λ(e)表示任务关联内聚系数，μ(e)表示任务重用内聚系数；

任务关联内聚系数λ(e)计算为：

任务重用内聚系数μ(e)计算为：

其中，g为子任务的粒度，n为设计任务中子任务的数量，|e|为有效约束子集e内的约束控制元数量，p和q为两个约束控制元中的输出活动单元，cs和ds为两个约束控制元中的输入活动单元集；表示该有效约束子集e内某一约束控制元中的所有输入、输出活动单元与其他约束控制元中的输入、输出活动单元不存在交集，表示存在关系，{p}∪cs表示p所构成的输出集合与cs输入集合的并集，∧表示且关系。