[发明专利]一种基于设计理性知识模型的个体设计决策脉络提取方法

摘要

本发明涉及一种基于设计理性知识模型的个体设计决策脉络提取方法，其步骤包括首先通过分析设计理性知识模型特点，将设计理性知识模型进行片段划分为设计意图片段、分析过程片段、设计决策片段并分别提取；然后经过计算将设计理性知识模型表达为商空间模型表达形式，通过对论域进行粒化，以减少模型的嵌套结构，获取更为粗粒度的脉络结构；通过对属性取值进行粒化，获取具有特定知识价值的设计理性知识模型主线。本发明为复杂问题分析提供了新的解决方法，为不同粒度的个体设计决策脉络分层递阶结构的表达提供了可能，有助于依据设计者不同阶段的设计需求，快速获取有效的知识模型。

主权项

一种基于设计理性知识模型的个体设计决策脉络提取方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤一，将设计理性知识模型分解为设计意图片段(Ip)、分析过程片段(Tp)以及设计决策片段(Dp)三种片段结构，采用基于OWL的表达方法，依次从设计理性知识模型中提取设计意图片段、分析过程片段、设计决策片段；所述的设计意图片段是指包括设计意图的分解演化以及该意图的产生过程的片段，在设计理性知识模型中分为初始意图、子意图及元意图；所述的从设计理性知识模型中提取设计意图片段分为以下步骤：1)遍历设计理性知识模型，获取所有设计意图节点；2)判断该意图是否为子意图节点eI，若结果为否，则转入3)；若结果为是，则按推理方向<eI,PT1>，其中PT1＝<decompose‑into,‑1>，获取父意图节点sIk，存入设计意图片段集合Ip中；所述的推理方向以<C,PT>形式表示，C是设计理性知识模型中任一元素，为推理的起点，PT＝<p,n>是一组关系方向的集合，p是设计理性知识模型中的元素间关系，n是一个非负整数，是对p的推理深度；3)判断该意图是否为初始意图节点I，若结果为否，则转入步骤4)；若结果为是，则按推理方向<I,PT2>、<I,PT3>同时进行推理，其中PT2＝<initiate,‑1>，PT3＝<decompose‑into,1>，获取其子意图及引发该意图的设计决策或设计操作，存入设计意图片段集合Ip中；4)按推理方向<sI,PT1>、<sI,PT3>同时进行推理，获取其父意图sIk，子意图eIk，存入设计意图片段集合Ip中；所述的分析过程片段是指由设计选项与选项依据所组成的知识片段；所述的从设计理性知识模型中提取分析过程片段分为以下步骤：1)遍历设计理性知识模型，获取所有设计选项节点O；2)对所有设计选项节点，按推理方向<O,PT4>，其中PT4＝<achieved‑by,‑1>，获取产生该选项的设计意图节点，存入It中；3)按推理方向<It,PT4>，其中PT4＝<achieved‑by,1>，获取该设计意图的所有设计选项，存入Ot中；4)按推理方向<Ot,PT5>，其中PT5＝<refer‑to,1>，获取各设计选项的选项依据Rt，由此Ot与Rt共同组成了满足特定设计意图的思考过程片段Tp。所述的设计决策片段包括设计决策、决策权衡以及由此产生的设计操作；所述的从设计理性知识模型中提取设计决策片段分为以下步骤：1)遍历设计理性知识模型，获取所有设计决策节点D；2)对所有设计决策节点D，按推理方向<D,PT5>进行推理，其中PT5＝<refer‑to,1>,获取设计决策的决策权衡节点，存入Dt中；3)按推理方向<D,PT6>，其中PT6＝<realized‑by,1>，判断是否存在对应设计操作，若不存在，则D与Dt构成了设计决策片段Dp，若存在，则获取该设计操作，存入Ct中，则D、Dt与Ct共同组成了该设计决策片段Dp。步骤二，根据商空间理论思想，采用一组三元组DR＝(X,f,T)表示设计理性知识模型；所述的X是已识别出的三类设计理性知识片段X＝(Ip,Tp,Dp)，表示设计理性知识模型空间中的论域；所述的设计理性知识片段属性f表示各设计理性知识片段的知识价值，包括设计意图片段重要度C(Ip)、分析过程片段可信度C(Tp)以及设计决策片段合理性C(Dp)；所述的T表示设计理性知识片段内部结构；计算设计意图片段的重要性C(Ip)，计算公式为C(Ip)＝ki(I)+ko(I)，所述的ko(I)是意图节点的出度，所述的ki(I)是意图节点的入度；计算分析过程片段可信度C(Tp)，计算公式为所述的C(Eij)为各个选项的可信度，根据直觉类可信度为0.2‑0.4，经验类可信度为0.4‑0.6，导出依据类可信度为0.6‑0.8，固有依据类可信度为0.8‑1的原则进行取值；所述的f(Oi,Tj)为设计选项对决策权衡的规则强度，由设计者或专家在建模过程中给出；计算设计决策片段合理性C(Dp)，公式为所述的C(Tpj)是选项的可信度，所述的max{C(Tpi)}是所有选项的可信度最大值；步骤三，根据等价关系将任意分析过程片段粒化为decided‑by关系，构建设计意图‑决策树；根据等价关系f(Ipj,Dpj)＞k,j＝1,2,...n；k＝1,2,...,n‑1，将已经粒化得到的意图‑决策结构合并粒化为相应关系，继续得到新的意图‑决策结构；所述的(Ipj,Dpj)表示第j层设计意图片段与设计决策片段组合而成的集合，所有初始意图节点定义为第一层，元意图节点定义为最后一层；所述的f(Ipj,Dpj)代表该结构层次；所述的k为对属性所取阈值；定义等价关系公式，当元意图的设计意图片段重要度小于阈值ωi时，则对该设计意图片段、分析过程片段以及设计决策片段同时粒化为上一层级中的设计意图节点sIkt‑1，当分析过程片段可信度小于阈值ωj时，则将分析过程片段粒化为decided‑by关系，当设计决策片段合理性小于阈值ωk时，操作过程同设计意图片段一致；所述的等价关系公式为所述的(Ipt,Dpt,Dpt)表示第t层设计意图片段、分析过程片段及设计决策片段组合而成的集合，所述的sIkt‑1为当前元意图的设计意图片段中其父意图节点；所述的阈值ωiωjωk由设计者或者专家在建模过程中根据实际进行设定；通过对论域和属性的不同粒化条件，构建不同粒度水平的分层递阶脉络模型。