面向飾品創新設計的知識應用方法技術

本發明專利技術涉及一種面向飾品創新設計的知識應用方法，包括知識庫的建立步驟、知識表示步驟、神經網絡的構建步驟、知識獲取步驟、知識建模步驟、知識檢索步驟和知識重用步驟。本發明專利技術綜合利用了知識庫、神經網絡、數據建模、個性化知識檢索等方法，實現了面向飾品創新設計的知識應用方法，使得企業內部設計知識的重用成為可能。上述技術方案有效實現飾品企業設計知識的科學管理和合理利用，縮短企業新產品開發周期，提高產品設計命中率，降低開發成本。

【技術實現步驟摘要】
(一)
本專利技術涉及一種知識應用方法，尤其是一種面向飾品創新設計的知識應用方法。(二)
技術介紹
飾品行業是從珠寶首飾、工藝禮品行業中分離出來而形成的一個新興產業。飾品作為新經濟的增長點，在發達國家已逐步走向成熟。隨著我國與國際社會的全面接軌，生活水平的逐步提高，人們的生活理念發生了巨大變化，崇尚時尚、追逐流行已成為國人生活的主旋律之一，中國飾品行業的發展展現出無限商機。飾品是大眾型消費品，它有廣大的消費人群，市場潛力巨大。據我國相關機構對中國飾品市場的調查發現，由于經濟水平的發展，更多的消費者購買飾品，首要考慮的是飾品的樣式，而后則是流行趨勢及價格等因素；同時，來自韓國、日本等國的產品因其設計精美、引領時尚潮流而在市場中占據明顯優勢。這對于我國的飾品生產企業來講，是學習的機會，更是面臨的可貴機遇與嚴峻挑戰。飾品生產企業要想在市場競爭中站穩腳跟，必須要加強創新，注重創新設計，提升企業的核心競爭力。經驗表明，在飾品創新設計過程中，設計師往往要花費70％以上的時間收集所需的知識和信息，嚴重影響了新品的開發效率，與企業快速響應市場需求的要求背道而馳。當前飾品企業內外部存在著海量信息和知識，然而許多的技術文檔無法重用，設計師的理念無法通過合適的途徑表達與共享。因此，建立合理的知識管理體系，整合知識資源，從而為企業高級管理人員提供決策、為企業各部門技術人員提供智力支持，是飾品行業生產企業的當務之急。通常而言，知識管理系統包含知識獲取、知識表示、知識建模、知識檢索和知識重用等內容。對于知識管理，前人已經進行了許多有意義的工作。在知識獲取方面，研究者們采用了多種技術，謝友柏團隊就研究了基于實例的產品設計知識獲取、利用神經網絡實現知識的獲取、采用Rough?Set理論進行知識的獲取等；借用網絡技術，余忠華等采用了基-->于BBS的知識獲取技術來獲取知識。然而，由于顯性知識可以以相對較低的成本從一個地方復制到另一個地方，而隱性知識很難復制。所以，從某種程度上可以認為隱性知識相對顯性知識對于企業的市場競爭力具有更為重要的作用。正因為隱性知識具有如此重要的作用，所以有很多研究者研究將隱性知識變為顯性知識的方法。如蘇財茂等提出知識獲取的步驟包括準備階段、收集階段、提取階段、完善階段；Cheah?Yu-N等采用本體技術，通過場景來獲取隱性知識；Tuggle等通過研究過程圖，從過程圖中獲取隱性知識；羅仕鑒等歸納出，隱性知識可以通過問卷法、口語分析法、語義差異法、臨場實時繪制、主成分分析、聚類分析、多維尺度分析等綜合方法獲取和表征。在知識建模方面，美國NIST的設計倉庫提出一個建模框架以支持工程產品建模，以對象和關系集來表達產品；歐洲的WISE項目建立了基于Web的計算機支持協同工程設計知識管理平臺；國內學者如潘旭偉等研究了面向知識管理的知識建模技術，包括知識載體、知識內容信息和知識情境的知識建模技術。在現有的產品設計知識建模方法中，一個突出的特點就是所建立的產品知識模型包含的內容沒有覆蓋到整個設計過程，尚未能全方位地支持基于知識重用的設計。知識檢索是設計知識重用中的關鍵技術，設計檢索的目的就是在已有產品設計知識中找到能夠滿足設計需求的知識。相關研究目前集中在索引的建立、基于實例推理、基于神經網絡的檢索等方面。如Kritit提出以結構-行為-功能模型(SBF)構成工程設計的統一的索引詞匯表；Aamodt提出基于實例推理的設計中的4R模型；曹銳等提出了基于本體的制造資源獲取和智能檢索系統結構，建立了多層次信息智能檢索模型，并論述了語義檢索相關算法；王英林等研究了基于本體的可重構知識管理平臺，提出了基于本體的知識檢索策略；張東民等提出了基于本體的設計知識建模和檢索策略。產品設計知識重用技術研究主要研究基于知識重用的產品設計，在理論方法方面目前主要集中在設計重用研究方面；在具體的實現技術方面，主要集中在智能CAD方面的研究，主要有基于推理的設計方法、基于搜索的方法、基于約束滿足的方法和基于綜合的方法等，但尚未建立起系統化的基于知識重用的產品快速設計理論。總體而言，目前對知識管理的研究還處于探索階段。大部分企業存在部分知識管理的-->措施，但只有把知識管理與企業運作緊密地結合起來，才能真正實現知識管理。所以，盡管知識管理成為國內外重要的研究領域，但對企業實施知識管理的具體方法與手段沒有進行系統的研究，還不能給企業提供一套操作性強的知識管理方案。主要存在以下問題：(1)缺乏有效的設計知識管理工具。目前企業的產品設計知識沒有得到系統有效的管理，尤其缺乏對概念設計知識的管理，增加了產品開發成本，降低了產品設計開發質量，延長了產品開發時間；(2)企業產品開發中大量應用CAD技術，但無法實現設計意圖、設計原理的記錄與獲取，產品設計過程中的方案設計、評價決策等創造性活動在很大程度上還依賴于設計者自身的經驗和知識；(3)缺乏對支持基于知識重用的產品快速設計方法的系統化的研究，產品設計一直是屬于“弱理論、強經驗”的技術活動；知識運用方面，更多地研究了檢索知識的方法，但未提供一個流程或方法來保證或促進已有知識的利用。(三)
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題在于構建一個新的知識應用方法，能夠適應飾品行業需求，并支持多種格式的產品設計知識建模、檢索，使企業能夠有效、快速地識別、獲取、開發、分解、儲存和傳遞產品設計知識。所述面向飾品創新設計的知識應用方法包括知識庫的建立步驟、知識表示步驟、神經網絡的構建步驟、知識獲取步驟、知識建模步驟、知識檢索步驟和知識重用步驟：1)建立飾品企業創新設計知識庫，包括：飾品設計元素庫、造型庫、渲染材質庫、素材庫、環境貼圖庫、色系搭配規則庫、色彩庫、文化常識庫、風俗禁忌庫、綠色材質標準庫、產品信息編碼庫、物料庫、工藝規則庫、設計經驗知識庫、銷售歷史資料庫、色彩流行色及飾品流行趨勢庫；2)采用框架表示法與產生式表示法結合的方式進行知識表示，利用框架表示法來表示飾品設計所要考慮的各種要素及各要素間的關系等靜態知識；利用產生式規則作為知識處理方法來表示動態知識；3)構建BP神經網絡結構，同時在保證精度的條件下進行神經網絡的剪枝操作，簡化網絡-->結構；4)基于BP神經網絡，利用非線性激勵函數三段線性逼近算法進行知識規則抽取；5)進行產品設計知識本體建模，知識本體表示模型如下所示K-ontology＝{Ks，AKs，R，AR，Q，G本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種面向飾品創新設計的知識應用方法，其特征在于所述知識應用方法包括知識庫的建立步驟、知識表示步驟、神經網絡的構建步驟、知識獲取步驟、知識建模步驟、知識檢索步驟和知識重用步驟：　１）建立飾品企業創新設計知識庫，包括：飾品設計元素庫、造型 庫、渲染材質庫、素材庫、環境貼圖庫、色系搭配規則庫、色彩庫、文化常識庫、風俗禁忌庫、綠色材質標準庫、產品信息編碼庫、物料庫、工藝規則庫、設計經驗知識庫、銷售歷史資料庫、色彩流行色及飾品流行趨勢庫；　２）采用框架表示法與產生式表示法結合 的方式進行知識表示，利用框架表示法來表示飾品設計所要考慮的各種要素及各要素間的關系等靜態知識；利用產生式規則作為知識處理方法來表示動態知識；　３）構建ＢＰ神經網絡結構，同時在保證精度的條件下進行神經網絡的剪枝操作，簡化網絡結構；　 　４）基于ＢＰ神經網絡，利用非線性激勵函數三段線性逼近算法進行知識規則抽取；　５）進行產品設計知識本體建模，知識本體表示模型如下所示　Ｋ－ｏｎｔｏｌｏｇｙ＝｛Ｋｓ，Ａ↑［Ｋｓ］，Ｒ，Ａ↑［Ｒ］，Ｑ，Ｇ｝　（１）　其中，Ｋ －ｏｎｔｏｌｏｇｙ表示設計知識本體，Ｋｓ表示設計知識中各種知識概念的集合；Ａ↑［Ｋｓ］表示多個概念所對應的屬性集組成的集合，其中每個屬性集對應于一個概念；Ｒ是一個關系集合；Ａ↑［Ｒ］是由多個關系屬性集組成的集合，其中每個屬性集對應于Ｒ中的一個關系；Ｑ表示概念之間的層次結構關系；Ｇ表示公理集合；設計知識的本體是產品設計所需要的各種知識的集合，可以將設計知識本體用ＢＮＦ范式描述如下：　＜設計知識子類＞∷＝＜父類屬性＞［子類自定義屬性］　（２）；　６）采用知識引導和多 策略檢索相結合的方法來實現設計知識的快速檢索：　第一階段，知識庫表示為Ω↓［ｋ］＝｛Ω↓［ｋ１］，Ω↓［ｋ２］，…，Ω↓［ｋｉ］，…，Ω↓［ｋｎ］｝，第ｉ個子庫為Ω↓［ｋｉ］＝｛Ａｔ↓［ｉｌ］，Ａｔ↓［ｉｌ］，…，Ａｔ↓［ｉｋ］，…， Ａｔ↓［ｉｐ］｝，引導知識庫有ｑ個子庫，對應ｑ種檢索策略，即Ω↓［ｋｓ］＝｛Ω↓［ｋｓ１］，Ω↓［ｋｓ２］，…，Ω↓［ｋｓｉ］，…，Ω↓［ｋｓｑ］｝，其中Ω↓［ｋｓｉ］＝｛Ａｔ↓［ｉｌ］，Ａｔ↓［ｉｌ］，…，Ａｔ↓［ｉｋ］，…，Ａｔ↓［ｉｊ］｝；用戶需求為Ω↓［Ｕ］＝｛Ｉｔｅｍ↓［１］，Ｉｔｅｍ↓［２］，…，Ｉｔｅｍ↓［ｋ］，…，Ｉｔｅｍ↓［ｎ］｝，從中抽取１個部...

【技術特征摘要】
1、一種面向飾品創新設計的知識應用方法，其特征在于所述知識應用方法包括知識庫的建立步驟、知識表示步驟、神經網絡的構建步驟、知識獲取步驟、知識建模步驟、知識檢索步驟和知識重用步驟：1)建立飾品企業創新設計知識庫，包括：飾品設計元素庫、造型庫、渲染材質庫、素材庫、環境貼圖庫、色系搭配規則庫、色彩庫、文化常識庫、風俗禁忌庫、綠色材質標準庫、產品信息編碼庫、物料庫、工藝規則庫、設計經驗知識庫、銷售歷史資料庫、色彩流行色及飾品流行趨勢庫；2)采...

【專利技術屬性】
技術研發人員：朱信忠，趙建民，徐慧英，胡丞懿，
申請(專利權)人：浙江師范大學，朱信忠，
類型：發明
國別省市：33[中國|浙江]