“概念设计中语义化知识管理关键技术研究”专题序

随着网络化、数字化与知识化的发展, 知识呈爆发式增长, 如何有效地管理与利用知识成为知识经济时代各行业各领域面临的重要课题, 知识管理的研究不仅引发社会各界的广泛关注, 而且研究与应用范围从组织机构管理层扩展渗透到业务流程、基础活动层, 研究的理论与方法不断受到需求的牵引和挑战。因此, 如何结合社会发展和现实需求, 更加深入地研究知识管理理论与方法, 以有效地解决不同行业实践中面临的知识表达、知识组织、知识共享、知识应用等知识管理问题, 一直是学术研究与实际应用着力解决的关键问题。

现代设计是以知识为基础、以新知识获取与利用为中心的, 设计过程的本质是知识的流动与进化。所以, 在设计知识流动与进化过程中如何萃取有效知识、不断吸取外部知识以提高设计质量与水平, 是现代设计的保障, 需要知识管理的理论方法与技术的支撑。其中, 概念设计(Conceptual Design)是现代设计的初始阶段, 是后续的详细设计(Detail Design)和制造设计(Manufacturing Design)的前提和基础, 在整个产品设计开发过程中占有决定性地位。概念设计是指从分析用户需求到产生概念产品的一系列过程中, 充分汇集和有效利用各种设计资源, 提出众多解的设计方案, 并确定综合最优方案, 以满足产品功能创造、功能分解以及功能和子功能的结构设计目的。概念设计的过程是一个发散思维和创新设计相结合的动态过程, 其本质是以知识求解实现设计功能, 体现出复杂性、不完全性、不确定性、知识密集性、高度创造性等特征。所以, 整合、共享与重用原有零散的设计知识以产生新知识就成为设计过程管理的关键。同时, 从知识管理的角度, 设计知识流是研究动态的设计知识, 包括设计知识的分类、动态特征、运动机制、知识获取和流动控制, 而知识管理的核心就在于加快知识的流动和使用并创造价值。因此, 针对设计知识在概念设计过程中不断流动形成的知识流, 研究设计知识的获取、建模、表示、检索、集成等语义化知识关键技术, 建立设计知识之间的关联, 使设计知识流有序有效运转, 实现多维概念设计知识统一建模, 以支撑设计知识共享与重用, 满足产品设计需求的多样化设计方案, 是现代产品设计的驱动力, 更是知识管理理论方法与技术应用深化发展的需求。

本专题4篇论文是南京理工大学承担装备发展技术基础研究项目、江苏省社会公共安全科技协同创新中心项目和江苏省普通高校研究生科研创新计划项目的部分研究成果。针对上述的现实需求与问题, 基于知识流理论, 结合语义化技术, 从技术框架、统一建模技术、语义建模技术、知识获取技术这4个方面研究概念设计知识管理的若干关键技术。通过系统地研究这些方法和技术, 以支撑设计人员在设计过程中比较系统地构建知识及其之间关联模型, 全面快速地获得所需设计知识, 并促进产品设计知识的传递、共享和重用, 丰富现有知识管理的技术研究体系与应用。其中, 论文《概念设计中基于知识流的语义化知识管理技术框架研究》对概念设计知识管理中的知识流进行分析和建模, 将管理过程和设计过程进行连接并集成为基于知识流的语义化知识管理技术框架, 进而分析技术框架的需求、组成、功能等内容; 论文《概念设计中基于知识流的多维设计知识统一建模技术研究》分析多维设计知识的统一建模需求, 对概念设计知识进行分类和定义, 以静态设计对象和动态设计流程集成为核心, 构建多维设计知识统一建模体系, 借助本体模型实现概念设计中多维设计知识的统一建模; 论文《面向动态知识管理及重用的概念设计过程知识语义建模技术研究》分析设计过程知识语义建模需求, 集成模板技术和组件技术, 借助语义化方法构建设计过程知识语义建模技术体系, 并以技术体系为指导和支撑, 实现设计过程中设计流程知识的语义建模, 进而对设计流和知识流进行集成建模; 论文《概念设计中的设计过程知识获取研究》分析设计过程知识获取需求, 结合访谈调查法和研究设计的双层流程获取模板完成设计过程知识获取实验, 采用访谈调查法初步获取组织内隐性的设计过程知识, 利用双层流程获取模板进一步对设计过程知识进行模块化处理。

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