基于知识图谱的模糊前端需求结构解生成方法

来源：计算机集成制造系统杂志2022年第9期北京时间：

作者：莫振冲, 宫琳, 叶帆, 祝德刚, 谢剑

单位：1.北京理工大学机械与车辆学院2.北京理工大学长三角研究院(嘉兴)

摘要：产品概念设计模糊前端阶段存在大量自然语言表征的产品性能期望型需求,这一类需求不仅是用户对产品满意度的重要衡量标准,还是推动产品创新发展的源动力。然而,这一类需求也往往是模糊性、非完备性和主观局限性特征最为显著的一类需求,在面向产品概念设计的表征和转换等阶段的精确性不足。针对上述设计问题,首先通过引用经典TRIZ理论中的通用工程参数,构建了产品(专利/需求)—通用工程参数—结构(PGS)映射模型,在理论层面上为模糊前端需求面向设计过程的映射转换奠定了基础;其次,在所述映射模型的引导下,基于专利数据构建了领域知识图谱,实现了性能参数型实体的识别与提取,增强了支持概念设计的知识图谱可用性;再次,结合PGS映射模型及领域设计知识图谱,实现了工程参数形式的模糊前端需求结构化表征与补全,并进一步构建了概念设计结构解空间;最后,在机械设备领域构建了知识图谱并完成了实例验证。

关键词：概念设计,模糊需求,产品设计,知识图谱,工程参数

基金资助：国家重点研发计划资助项目(2018YFB1700802)。