机械工程学报 ›› 2025, Vol. 61 ›› Issue (3): 142-153.doi: 10.3901/JME.2025.03.142
• 特邀专栏:人机联合认知赋能的高端装备设计、制造与运维 • 上一篇
郭鑫1,2, 黄泽川1,2, 王杰1,2, 张凯1,2, 赵武1,2
GUO Xin1,2, HUANG Zechuan1,2, WANG Jie1,2, ZHANG Kai1,2, ZHAO Wu1,2
摘要: 产品设计是面向用户需求的反复迭代并逐步进化的创造性活动,其核心是多领域知识应用。为了解决产品设计中知识可视化程度低、人机交互下知识推理弱等问题,提高产品设计智能化程度,提出了基于知识图谱(Knowledge graph, KG)技术的产品交互式设计知识应用模型。首先,基于产品设计活动间的作用与交互演进机制,分析产品设计问题与求解知识间的关联关系,构建一种可扩展的多层产品设计知识图谱(An expandable multi-layer knowledge graph for product design, m-KGPD)用以结构化组织多领域、跨学科求解知识,建立知识需求-求解知识信息检索通道。其次,利用数据标注平台doccano开展知识文本标注和模型训练集构建并基于双向编码表征模型-双向长短时记忆网络-条件随机场(BERT-BiLSTM-CRF)模型开展求解知识实体关系抽取,减轻在大规模文本知识提取工作中的人工重复性操作,利用知识图谱可视化平台GraphXR完成图谱搭建。最后,基于交互式遗传算法(Interactive genetic algorithm,IGA)提出满足产品交互式设计演进规律的求解知识集迭代化推理方法,通过人机混合交互方式为产品设计知识需求匹配最优求解知识集。以复杂地形多岩层成孔装备交互设计过程为例,验证了方法的可行性与有效性。
中图分类号: