基于数据库的加工工艺知识库关键技术的研究论文答辩PPT课件.ppt

1 基于数据库的加工工艺知识库关键技术的研究 答辩人 王铁伟导师 于金专业 机械制造及自动化 2010 01 08 AntColonyOptimization 2 主要内容 研究意义及研究综述知识发现的过程关键技术问题的解决总结 AntColonyOptimization 3 研究意义及研究综述 1 1国内外研究现状 1 CAPP通过输入加工零件的几何信息和工艺信息输出零件的工艺路线和工序内容等工艺文件的过程 2 用蚁群算法训练神经网络的方法3 使用粗糙集的方法 1 2加工工艺知识发现的研究意义 实现对加工工艺知识的智能搜索 弥补传统数据库检索系统中的不足 AntColonyOptimization 4 研究意义及研究综述 1 3本文的主要研究内容 1 基于神经网络与蚁群优化算法推理技术2 基于XML的加工工艺知识的搜索方法 1 4研究中的主要问题 1 工艺知识表示2 工艺数据挖掘3 工艺数据的推理 AntColonyOptimization 5 知识发现的过程 2 工艺数据预处理 1 工艺数据选择 3 工艺数据变换 4 工艺数据挖掘 AntColonyOptimization 6 知识发现的过程 工艺知识发现的体系结构 AntColonyOptimization 7 知识发现的过程 知识发现系统的总体流程的设计 AntColonyOptimization 8 知识发现的过程 工艺数据挖掘 加工工艺数据规则预处理方法原始工艺数据的处理加工工艺中的知识发现的蚁群算法实现 AntColonyOptimization 9 关键技术问题的解决 数据结构 工艺数据包括连续区间和离散区间集值型工艺字符型工艺规则 AntColonyOptimization 10 关键技术问题的解决 神经网络中规则的知识表示 AntColonyOptimization 11 关键技术问题的解决 加工工艺数据规则处理方法 AntColonyOptimization 12 关键技术问题的解决 提供了使用DOM SAX等处理XML文档的通用接口 数据接口 AntColonyOptimization 13 1 载入输入的数据 包括初始化数据 2 执行蚁群算法创建索引地图 索引地图 IndexMap 显示了蚂蚁的运动搜索轨迹 3 处理数据挖掘中的聚类问题和评价函数 4 输出序列 我们重点描述索引地图和处理数据阶段 加工工艺中的知识发现的蚁群算法实现 关键技术问题的解决 AntColonyOptimization 14 关键技术问题的解决 food nest AntColonyOptimization 15 关键技术问题的解决 Gossetal 1989 Deneuborgetal 1990蚁群算法的实验 蚂蚁从蚁穴到食物源和路径过一段时间 蚂蚁找到最优的路径从蚁穴到食物源原理 蚂蚁通过留在走过路径的信息素发现更适合的轨迹通过长度等决定应该走那条路Dorigoetal 1991将蚁群算法应用到路径问题 nest food AntColonyOptimization 16 foralli pi 0 antpositioninit si hungry antstateinit foralli j i j const pheromoneinit repeatforalli ant step i antstep foralli j i j 1 i j evaporatepheromone 关键技术问题的解决 AntColonyOptimization 17 关键技术问题的解决 ant step i ifpi N si satisfied ifpi 0 si hungry collectfood deliverfood ifsi hungry choosejwithpi jwithprobability pi j pi j pi j choosenextstep update pi j pi j updatepheromone ifsi satisfied choosejwithj piwithprobability j pi j pi j piupdate j pi pi j reverseddirections AntColonyOptimization 18 关键技术问题的解决 蚁群优化算法工艺搜索流程图 AntColonyOptimization 19 关键技术问题的解决 AntColonyOptimization 20 关键技术问题的解决 global pheromone update i forallj kinthesolution jk const lengthoftheconstructedtour 信息素的赋值 construct solution i setanttoarandomlychosencity whilenotyetasolution j currentcity expandbyj kwithprobability 仅当无效的路径被赋值 通过信息素找到最佳路径 0分别决定了信息素和启发式信息的相对影响力 AntColonyOptimization 21 关键技术问题的解决 加工工艺中的知识发现的蚁群算法实现 AntColonyOptimization 22 关键技术问题的解决 工艺处理生成的索引地图 AntColonyOptimization 23 关键技术问题的解决 AntColonyOptimization 24 关键技术问题的解决 系统运行实例 AntColonyOptimization 25 关键技术问题的解决 用户对机床选择 用户对机床切削进给输入 系统运行实例 AntColonyOptimization 26 关键技术问题的解决 用户对加工要求选择 用户材料选择 AntColonyOptimization 27 关键技术问题的解决 推理结果输出 AntColonyOptimization 28 总结 主要工作 通过理论研究 采用蚁群算法的概率查询策略 将其应用到加工工艺知识发现中结合调研资料和铣削实例 通过知识推理提供给用户所需的相应知识和案例 今后的工作 尚需实现工艺知识库的管理功能对调整后的推理结果进行方案组合 然后由用户选定评价方案 AntColonyOptimization 29 总结 研究中使用的简化的模型由于缺乏实际生产中已加工的成型的产品数据支持 无法验证有效性 同时 这种模型基本网络数据库 而要提高加工工艺的效率和精度 可信度是不可避免的问题 也是难点 因此 还需要大量的实际生产数据对模型不断完善 仅依靠图表中数据来分析得到加工工艺序列 结论说服力还是不够 由于作者能力有限 这篇论文尚存一些缺陷 AntColonyOptimization 30 基于数据库的加工工艺知识库关键技术的研究R