辅助产品设计的原理-结构知识库的实现【毕业作品】

辅助产品设计的原理-结构知识库的实现专业：机械设计制造及其自动化在综合分析了基于知识的创新设计和专利知识获取及应用的研究现状后,针对当前研究中存在的一些主要问题，提出产品专利知识和生物知识的获取方法，主要研究进展体现在以一．产品专利的知识获取方法为了获得产品专利中的发光原理与结构的相关知识，通过提取专利文献权利要求书中的特征部件，了解专利文献的结构组成和各类信息的分布，以及信息在专利文本中的呈现方式，了解此结构后，分析摘要、背景技术或实施方法中的原理和结构信息来摘录自己所需要的信息，从而建立所收集专利中有关发光原理-结构知识整理资料表，以获得照明产品专利中发光二．生物知识的获取方法要获得生物发光原理与结构的知识，首先要通过网络查询到会发光生物的种类，了解到理进行分类统计，从每种发光原理中选取一种代表生物进行生物发光原理与结构的阐述，以此获得生物库发光原理与结构的相关知识。三．辅助产品设计的知识库构建方法通过专利库与生物库的发光原理-结构知识来建立一个统一完整、条理清晰的知识库计算个交互界面，使其操作简单，界面清爽；最后调用前两步所获得的信息组成一个知识库，编制一个界面清晰、具有条理化和自动化的软件，从而形成一个简洁明了、易操作查询的知识库库系统。Abstract 1 1 1 2 3 3 3第二章照明产品的专利知识获取方法 4 5 5 6 7 7 8 8 9 第四章辅助产品设计的原理-结构知识库的实现 4.5.4辅助照明产品设计的系统实现过程 第一章绪论目前，在基于知识的产品创新设计研究中，所涉及到的问题主要是知识的获取。1.1.1创新设计知识获取的研究现状随着工业设计的不断发展,曾经以技术为主题的设计转向以用户为中心、以技术为客体的设计。有效地获取和理解用户需求,并在设计描述中准确地定义产品需求信息,是在当今激烈竞争的全球化市场环境中产品设计成功的必要前提[1]。然而21世纪的信息产业的发展尤为迅捷，工程师的纸面设计也转向了以计算机辅助软件辅助完成以前相当复杂繁琐的设计。这样的转变使得设计创新过程变得不再复杂和令人烦躁，同时也为设计工程师腾出了更多的时间来进行设计的创新思考，为产品设计的稳步发展奠定基石。创新是一个国家和民族进步的灵魂，而技术创新则是对经技术创新在国家进步、社会发展方面起着越来越显著的作用,著名的论断“科学技术是第一对产品创新的研究主要集中在两个方面：一是创造性思维方法和创造性技法的研究[3];二是计算机支持的产品创新方法的研究[4]。创新可以分为过程创新(ProcessInnovation)和产品创新(ProductInnovation)，过程创新又称作工艺创新,它是指生产成本的降低或生产率的提高;产品创新是指增加新的产品,即改变产品文献[5]中提出基于本体和TRIZ的查询方法来获得创新知识。其创新知识包括本体知创新设计。文献[6]通过扩展HowNe设计领域知识。这种方法采用语义库网络扩展关键词的含义，以获得符合用户检索意图的结文献[7]采用数据挖掘技术自动获取产品知识和规则知识，用于概念创新。文献[8]提出基于功能-行为-结构框架抽取对象知识和过程知识。文献[9]提出利用数据挖掘工具获得设计师的创造性思维、设计经验以及领域知识以辅助的功能和属性知识作为DNA来进行概念创新，但此文献并没有说明过改进的神经网络算法获取联想记忆知识，以支持造型创新。文献[12]提出通过图形图像技[13]利用自然语言处理技术中的词法、句法和语义等分析方法提取专利文献中的产品特征信献并没有说明获取的方法。而将知识分为启发式知识和非启发式知识。启发式知识包括联想记忆知识、功能知识和效应等。获取的知识不同，获取知识的方法也是不同的。数据挖掘方法更多地应用于启发式知识库（TRIZ而从专利中获取知识的研究比较少，并且知识的获取正从人工走向计算机辅助。1.1.2专利知识的研究现状其具有篇幅长、结构繁、术语多、词汇偏的特点，即结构化与非结构化内容并存、法律与技术术语并存以及同义词与多义词并存，并且专利中的词汇生僻，各技术特征的关联性和衍生性复杂。因此，专利的知识获取及应用具有极大的难度。根据所采用方法的数量将获取专利知识方法分为单一方法和组合方法两类。随着企业知识管理和基于知识的工程应用不断深入,工程设计类知识管理越来越受到重价、调用和共享的提升方法和集成方法。工程设计知识管理技术主要研究各类工程设计知识知识就是概念之间的连结。它是概念的内容的一个方面。概念的内容的另一个方面，就是与直观之间的连结[16]。我们构造概念的目的归根结底是为了把握直观。因此，概念与概念之间必需彼此连结形成知识。有了知识才有力量，才能去把握直观。知识是个体通过与环境相互作用后获得的信息以及组织。根据知识的获取途径,可以将知识分为“外显性知识”(explicitknowledge)和“内隐性知识”(implicitknowledge)。外显性知识是可以诉诸文字、图像、声音等并可以传授给他人的技能和客观事实;内隐性知识是人类所拥有却无法轻易描述的技能、判断和直觉,如洞察力、灵感、视觉感受、经验等,这类知识带有主观性、随意性和模糊性,将其概念化地表示出来是知识建模的难点和关键[17]。用户具有自己特有的内隐知识。用户在认知产品之前,通常在大脑中会形成对产品的一种where、how)问题。这些“印象”通常是建立在用户过去使用同类产品或产品广告之上的,并存储在记忆中。当受到刺激时,就会将这些“印象”提取出来与看到的产品或设计方案进行在实际设计过程中,由于各种因素的制约,使得设计师在了解设计任务之后,往往停留在用户显性知识的分析层面,而很少去研究用户的内隐知识,或者研究与设计脱节,致使设计方案要经过多次与用户讨论后才能通过,延误了产品设计的时间。因此,有必要在设计开始之前,对用户的内隐知识进行研究,规范设计知识并使之与用户知识相匹配,使得设计方案获得“一次成功”。文献[18]利用文本挖掘技术进行专利的聚类，每个专利通过一系列词表示，每个词表示一个维度，以获得趋势知识，用于技术发展分析。但没有说明如何选择表示专利的词汇。文献[19]利用文本挖掘方法，根据关键词进行聚类，绘制专利地图，以进行趋势分析，但没有数据收集和预处理，利用文本挖掘技术提取具有高频率词根的关键词，将原始数据转换成结构化数据，产生专利网络，所获得数量信息用于新产品开发潜在途径的研发管理和技术经济分析。故文献[18-20]采用文本挖掘方法获得趋势知识或者功能、原理和结构知识。1.1.3生物灵感知识的研究现状生物技术日益重要，与生物技术相关的发明的专利授权数量不断增加[21]。遗传资源及其相关传统知识作为原材料对某些生物技术发明具有潜在的价值；然而，有大量技术可用遗传资源作为投入，并可对传统知识加以利用，因此专利保护不应该仅仅限于生物技术本身，而是对于相关的传统知识也要适当的保护。对于传统知识的保护，首先需要明确保护的对象。而生物技术与传统知识的关系也将直接影响传统知识保护的范围与力度，为此，需要对传统知识的定义及其重要性和传统知识和生物技术发明的联系作必要的分析。正如上文所述，结合现代科技知识，传统知识有时可以帮助对现实问题找到有用的解决信息要有效得多，而且基于此的发明或者其他科研成果获得成功的几率也大。因此传统知识对于生物技术的发明有着十分重要的作用。由此可见，传统知识对于生物技术发明影响的程度和阶段是不同，这种分析是十分有必要的，因为在发明过程中所起的作用不同，也将会导致对相关传统知识的保护力度不同，所制定的保护措施也要有区别，这样的法律法规的确立才是切实有效的。知识库(KnowledgeBase)是知识工程中结构化、易操作、易利用、有组织的知识集群,是针对某一(或某些)问题求解的需要,采用某种(或若干)知识表示方式在计算机存储器中存储、组织、管理和使用的互相联系的知识片集合[22]。通过构建产品设计知识库,归纳整合产品设计过程中的知识,为设计人员提供丰富、广泛的知识,激发设计的创造思维,提高设计质知识管理(KnowledgeManagement，简称KM)经过十多年的发展，已经在发达国家中普及起来，世界500强中的大部分都已经开始把知识管理理念和方法应用于企业的经营管理。许多著名的跨国公司，像IBM、微软等公司，都已在这方面做出了显著的成效。所谓知识管理，简单概括来说，就是运用集体的智慧来提高整体的应变和创新能力，利用组织智力或知识资产创造价值的过程。目前,研究人员对产品设计知识库做了大量的研究,并取得了一定的成果。但这些研究对产品创新设计帮助有限,这是因为:(1)知识库的内容单一,仅能用于某类产品的设计或设计的某个阶段;(2)产品创新需要多领域、多学科的知识;(3)各种设系的,知识之间进行组合、叠加、综合等操作之后才发挥新作用[23]。随着信息技术的迅猛发展和各种先进制造理念的产生,制造业正在迅捷地向并行化、分布式、数字化和智能化制造方式转化。传统的小而全的企业正向分散的企业联盟发展,因此生的设计开发资料随着产品的不断增加而日益膨胀;另一方面企业又必须不断地从外界获取各种信息,由此产生的各种设计知识堆积而且成指数增长。因此如何有效地管理已有的设计知识和准确地分析并提取外界的有用信息,成为提高产品开发速度的关键。现在大型企业都采用了计算机辅助设计软件进行产品的设计改进。这样的做法将会大大的提高企业的工作效率，使企业制造流程更为通畅。知识库又是这些产品设计创新的前提，一位设计工程师有了设计的目的，自然要有相关的资料，更要更多的去了解很多事物的原理才能让设计师更多的了解，而不至于查询知识库后，还需上网查找该类的知识，那么这样的知识库的作用就显得无足轻重。业的设计人员所用，而这些知识库的涉及方面则是本企业所要生产的产品有关的知识所构建企业以后的培养人才，就会更加的不费力，为企业增添更多的人才。自然而然更多的人才会向这些有这种知识库的企业去靠拢，去发展自我，去展现自己的才能。国内将要发展的方向，所以国内企业必须开发拥有自主知识产权的设计辅助软件,这是今后发展的方向。目前,我国的多数机械制造企业设计开发手段依然很弱,不能充分利用已有的设计信息,设计中缺乏有效的协作等等。其关键之一在于对设计知识管理和运用不善,没有充分利术诀窍不能正确完整传递;(2)由于对已有的设计知识了解不透彻,因而导致设计错误的重前的工程图纸和商业CAD系统仅仅记录了设计的结果而不是设计的过程,因此丢失了大量设计意图和设计过程信息,给产品设计信息的重用带来了困难;(6)商业产品数据管理系统在设计参数和约束之间没有形成一定的联系,仅仅是简单的文件管理系统(有的是文档管理系统);(7)目前的工程数据库虽然对设计提供一定的信息支持,有进行知识管理,因此缺乏设计知识进化功能,不能提供有效的决策支持信息。因此，知识库的创建和利用非常有用，也很有必要，它是设计人员创新设计的源泉，也可使其他专业人员对公司系统分类，对企业规划管理有一个全新认识和了解。总之，对于生物或产品的具体原理结构的了解，能够促进这一方面的人才更快掌握相关基础知识，可以更快的踏入这一行业。总之，机械设计行业的发展趋势是信息化、电子化，利过计算机实现设第二章照明产品的专利知识获取方法从信息转换的角度来看，产品设计在本质上是相关知识获取和使用的过程。专利是产品设计知识的重要来源，能及时反映新技术、新产品和新工艺方面涉及众多学科领域的最新研究成果，具有较强的实用性。有目的地获取和重用蕴藏于产品专利中的设计知识，有助于缩短新产品的开发周期，减少新产品的开发风险。本文结合专利设计知识的特点，鉴于产品功能通过特征零部件实现的实际，借助数据挖掘技术获取专利文献权利要求书中的零件、机构与功能之间的关联规则，识别专利产品功能改进的策略。2.2专利中的知识结构、表达及分析专利文献作为具有法律效力的文本有固定的格式，例如中文发明专利和实用新型专利文不同的词语表达同一个功能方案优点及原理效应的描述会有不同的取舍。(4)说明书：说明书是对专利内容的详细描述，主要由下列五部分组成：以上分析表明专利文献中所蕴藏的知识主要包括：有时隐藏在对现有产品或技术不足的叙述中；2)手段功能知识：主要指为改进产品在技术、经济或社会性方面的不足而进行的技术改进；3)效应原理知识：该专利解决问题所采用的物理效应和原理；4)功能结构知识：该专利解决问题的步骤和任务的分解，涉及到功能之间的关系，往往隐藏在实现方案中；5)结构知识：实现手段功能的零部件几何和材料特征以及零部件之间的运动关系等。专利组成部分与产品设计知识之间的对应关系如表2.1所示。表2.1专利组成部分与产品设计知识之间的对应关系[24]知识类型照明产品专利知识类型专利内容摘要权利要求书说明书技术领域背景技术发明内容附图说明说明书实施方式－∧∧－－∧＋－－－手段功－∧∧∧∧＋＋－∧－应知识－－∧∧－∧＋－＋＋－－＋＋－＋＋－＋＋功能结构知识－－＋＋－＋＋－＋＋发明内容知识最丰富，但因篇幅较长，描述方式不尽一致，阅读分析耗时耗力；权利要求书中的结构知识完整，篇幅精干，特征零部件清晰，阅读分析方便，且特征零部件的结构特征和材料特性与功能实现密不可分。因此本文提出基于原理-结构的关联规则的知识获取方法。由上表可以发现专利文献的知识结构一般包含以下结构：它有时隐藏在对现有产品或技术不足的叙述中；技术改进，手段功能知识进行设计新产品；2.3照明产品专利知识的获取方法国内外至今在专利知识获取方面的系统研究非常少，获取原理-结构关系知识的工作仍然通过识别关键词来获取知识，其中有些文献将每份专利通过一系列词表示，每个词表示一个维度，利用文本挖掘技术获得知识。也可以利用NLP技术进行语义和意图分析，提取概念，利用语义词典归类同义词，名词或名词复合词为专利中的关键词，利用数据挖掘技术寻找文档中的有价值的模式和规则。还需要解决概念提取和语义词典构建的问题。专利文献中用于描述功能的词组一般是动词+名词或名词+形容词的词组结构，利用这种方法获取知识时，首先分析样本专利，提取其中与功能相关的词组，集成为样本词组，通过将其与被检专利摘要中的词汇相比来识别功能，这种方法识别的结果准确，但会有遗漏。另一种方法为模式匹配充到概念模型中。其实现步骤为预处理专利文献的摘要或总结，采用预定义的手工编码模式进行匹配。综合分析以上所述方法，模式匹配法是在提方法识别范围比关键词识别法广，但准确率较低。功能激发法是直接通过功能性动词寻找不同领域的具有相同功能的实体。用这种方法查询专利库，获得的专利数量很多，但其包含的产品种类却很少。需对各篇专利进行逐步删选。例如有关照明产品的专利，可以在专利库检索发光等关键词进行查询专利库。通过查询，与并了解此专利是否附带结构图。2.3.1原理知识的获取方法现在发明内容、实施方式、附图，也可能会出现在摘要、权利要求书、背景技术中。其中发明内容知识最丰富，但因篇幅较长，描述方式不尽一致，阅读分析耗时耗力；权利要求书中的结构知识完整，篇幅精干，特征零部件清晰，阅读分析方便。为了达到高效率的获取大量而且也是专利中篇幅最短的部分，这样就可以提高阅读专利，获取所需知识的效率。若在摘式条理很清晰，而且从表2.1可知原理知识肯定实施方式中会提到，但是实施方式由于步骤较多，阅读耗时，故选择在摘要和背景技术中都无法找到原理知识的前提下，才选择从实施方式部分中获取原理知识。2.3.2结构知识的获取方法与原理知识的获取方法类似，首先分析表2.1，发现在含有结构知识的部分有：摘要、权利要求书、背景技术、发明内容、实施方式和附图，以上这些部分都肯定含有结构知识。确定摘要、权利要求书、背景技术、发明内容、实施方式和附图中都含有结构知识后，为了提高阅读专利并获得原理结构知识的效率，阅读了数篇专利后，发现摘要在这几个部分中是构知识变的最为快捷方便和操作方便。因此，对于照明产品的结构知识本人采用了在摘要阅读理解并获取。以此达到自己所希望的效率，为后续的知识库创建和维护预留更多的时间去完成。第三章发光生物的灵感知识获取方法灵感是激发产品创新设计的重要途径，而大自然的生物、事物，尤其是生物，是设计人员创新设计的灵感来源。本人在分析和获取了照明产品专利后，联想到大自然中有很多的生的丰富，而且让设计人员有更多的创新设计的灵感。要知道在现在生活中大部分的发明都是从生物身上获得的灵感，从生物的原理结构知识中发展延伸到现在生活中发明的产品的原理及其结构。灵感是一种非逻辑思维的结果，其触发的神秘性激发大量研究者的热情，相关文献不断涌现。文献[25]讨论了灵感的定义，认为灵感是在外界信息的刺激下于一瞬间爆发出有外诱性、突发性、滞后性。文献[26]认为灵感是显意识与潜意识交互作用而相互通融的结果；认为灵感思维具有突发性、瞬息性和独创性；对如何获取和识别灵感激发因素以及应用于创新设物，专利文献是一种具有新颖性、创造性和实用性的技术文档，蕴藏着各领域的最新研究成在生物世界里，常见的发光生物是萤火虫，但除了这种昆虫外还有许多生物也能发光，如一些生活在深海里的鱼类，光是它们的一种谋生手段。夜晚在近海作业的渔民甚至是长住海边的人经常能看到海面上有光带，这是一些藻类发出的，当它们受到生物发光（bioluminescence）是指生物体发光或生物体提取物在实验室中发光的现象。它不依赖于有机体对光的吸收，而是一种特殊类型的化学发光，化学能转变为光能的效率几乎为100%。也是氧化发光的一种。生物发光的一般机制是：由细胞合成的化学物质，在一种特殊酶的作用下，使化学能转化为光能。自然界具有发光能力的有机体种类繁多，一些细菌和高等真菌有发光现象。动物界25个门中，就有13个门28个纲的动物具有发光现象，从最简单的原生动物到低等脊椎动物中发光即一次的发光以外，由寄生或共生而产生二次发光的例子也不少。不同生物体的发光颜1）萤火虫类生物发光萤火虫发光细胞中含有荧光素、荧光素酶两种发光物质。它们与ATP（三磷酸腺苷）及氧一起反应，在氧与荧光素结合时发生电子转移同时发生能量的变化释放2）节足动物及鱼类的生物发光这类发光过程包括加氧、激发与转移，如海萤的发光：它在自身分开的腺体中分别合成为蓝色。3）腔肠动物的生物发光活化反应与激发特性也不同。此类发光还可以从即有敏化生物发光现象。这种发光可发出不同颜色的光，较多地偏向红色，波长480～4904）细菌发光酸、水及一个光子，波长470～505纳米，光为蓝绿色。5）过氧化氢体系的生物发光包括海笋属、蚯蚓属及柱头虫属等。这类发光包括两个过程，虫荧光素与氧或过氧化物），6）生物的微弱发光这是一类低水平的发光，需要用精密测量装置才能测出。这种发光现象往往与迅速生长和呼吸的细胞或组织相联系，如洋葱根尖细胞、分裂的酵母细胞、白细胞、肝脏或脾脏的线粒体或微体等。化学发光在医学上的应用引起人们广泛的兴趣。7）人体发光3.3发光生物激发设计灵感的知识获取方法得的发明专利有7条，实用新型专利2条，外观设计专利1条。通过专利库的查询发现有关生物发光的专利数目不是很多，不够完整的体现生物的多样首先了解各个发光生物的不同名称，再通过搜索引擎搜索每个生物名称，大致了解到各个发光生物名称之后再逐步查询每个生物的发光原理，最后对已掌握的各个生物按发光原理进行分类统计，对各个生物进行相似原理的生物归类分类，使得每种发光原理取一代表性发光生物来进行对于生物发光原理与结构知识的获取。3.3.1原理知识的获取方法在利用计算机进行获取时，先利用生物名称检索产品专利，识别产品专利集中各专利所改进的原理和结构，获得发光原理-结构的关联知识。如果已明确产品的改进功能，则可分析相关专利中的功能原理结构；否则，先确定需改进功能，获得趋势知识，然后根据所确定的产品改进功能，针对涉及改进功能的专利文献，分析其中的功能原理结构，获得功能结构和原理效应知识。利用已确定的改进功能中包含的功能动词，查询关联动词，如果存在，则搜索异类产品专利。获得相关生物的信息后，通过分析生物发光的不同机理和效应，可获得生即可获得此发光生物的发光原理。3.3.2结构知识的获取方法发光生物的结构知识则可以结合发光生物的结构图以及其已获得的原理知识，再可以通过百度、Google等搜索其发光生物的结构知识和结构图。通过一种利用数据挖掘改进算法提取产品专利文献中和网络资源中产品原理-结构间的关联规则，运用关联规则进而获取生物功能与结构对应知识。产品专利中获得生物原理-结构之间的关联知识可加深对产品的了解，是辅助产品创新设计的准备阶段，而激发设计灵感、获得新颖方案则需要从异类产品专利中获通过识别生物的器官和组织的名称，从而可以获得发光生物的结构知识。故而结构知识的获取可以在原理知识获取的同时，注意获取，因为在查询专利库，生物库，网络资源时，原理和结构是相伴存在的，成为生物知识的一部分。第四章辅助产品设计的原理-结构知识库的实现本原理-结构知识库是利用MicrosoftVisualBasic6.0编程语言实现的。其具体实现过程为：在理解知识的获取方法之后，对所获取的知识进行整理分析分类，然后保存在一个资料整理表内，详见附录。而后采用VB设计简洁大方的界面，最后对此信息进行录入，构成一个简单易操作的知识库查询系统。4.2系统功能要求设计1.使发光原理-结构知识库的管理工作清晰、条理化、自动化。2.通过用户名和密码登录系统，查询专利库生物库基本资料以及其结构图，修改用户密码等功能，容易地完成发光原理-结构信息的查询操作。3.设计人机友好界面，功能安排合理，操作使用方便，并且进一步考虑系统在安全性，完整性，并发控制，备份和恢复等方面的功能要求。发光原理-结构知识库系统大体可以分成二大模知识库由专利库和生物库组成，其主要结构形式为：功能，原理种类，原理内容，结构示，其他示例详见附录。表4.1专利库结构及内容示例对于最简单对于最简单的形器件包括两电极发光明一种发光聚合物，包含三亚芳基重复单元极将负电荷载流极将正电荷载流电子与空穴在发光层结合而产生光子时发光层发和与三亚芳基重复单元不同的亚芳基重复单元-[Ar]-,其中三亚芳基重复单元包括通式，如结构表4.2生物库的结构及内容示例1.萤火虫发光细胞中含有荧光素、荧光素酶等两种发光物质。它们与ATP（三磷酸腺苷）及氧反应，在氧与荧光素结合时发生电子转移同时发生能量的变化释放出荧光光子而发光。萤火虫的发光器是由发光细胞、反神经与表皮昆虫发光4.5照明产品知识库辅助创新设计的系统功能实现4.5.1系统主界面如图4.1所示为系统登录界面，登陆系统时需要输入用户名和密码。若登录账户和密码输错图4.2为知识库系统选择窗口，对知识库进行分类，点选“专利库”进入专利知识库，点选“生物库”进入生物知识库，点选“返回”则退回登录界面。4.5.2专利知识库管理模块图4.3专利知识库查询界面如图4.3为专利知识库查询，左边的列表内选择发光方式，右边的列表内选择专利名，再点选“查阅”即可进入该专利发光的原理-结构框，进行对发光原理-结构知识库的信息查阅。点选“返回”按钮则返回知识库系统的选择界面，即图4.2界面。图4.4专利发光原理-结构知识界面图4.4即为发光原理-结构知识库，包含原理、结构、结构图、专利名和专利号信息。4.5.3生物知识库管理模块图4.5生物知识库查询界面图4.6生物发光原理-结构知识界面图4.5和4.6是生物原理结构查询系统，与专利查询一样操作，界面也设置为一样，使其简洁，4.5.4辅助照明产品设计的系统实现过程1)在工程中添加1个新的窗体，并将其“caption”属性设置为“登录窗口”。件和1个“Frame”控件，并分别设置各个控件的位置大小属性，以及色彩字体以达PrivateSubCommand1_Click()IfText1.Text="123"AndText2.Text="123"ThenForm2.ShowForm1.HideText1.Text=""Text2.Text=""ElseMsgBox"密码错误"PrivateSubCommand2_Click()(二)知识库查询系统框的设计:1)添加新的窗体2，更改其“caption”为“知识库查询系统”。2)在窗体中添加3个“CommandButton”控件，和1个“PictureBox”控件，其中3个在“PictureBox”控件中属性设置picture中寻找已准备的图片，以求美化本查询系PrivateSubCommand1_Click()Form3.ShowForm2.HidePrivateSubCommand2_Click()Form4.ShowForm2.HidePrivateSubCommand3_Click()Form1.ShowForm2.Hide(三)专利知识库系统框设计DimP(7)AsStringDimC(7,2)AsStringPrivateSubList1_Click()List2.ClearIfList1.ListIndex=0ThenList2.AddItemC(0,i)NextElseIfList1.ListIndex=1ThenList2.AddItemC(1,i)NextElseIfList1.ListIndex=2ThenList2.AddItemC(2,i)NextElseIfList1.ListIndex=3ThenList2.AddItemC(3,i)NextElseIfList1.ListIndex=4ThenList2.AddItemC(4,i)NextElseIfList1.ListIndex=5ThenList2.AddItemC(5,i)NextElseIfList1.ListIndex=6ThenList2.AddItemC(6,i)NextElseIfList1.ListIndex=7ThenList2.AddItemC(7,i)NextPrivateSubCommand1_Click()IfList2.Text="发光聚合物FT1.ShowForm3.HideElseIfList2.Text="薄膜场致发光元件FT2.ShowForm3.HideElseIfList2.Text="夜光及发光性人造石及其结构体FT3.ShowForm3.HideElseIfList2.Text="粉末电致发光线的制造方法FT4.ShowForm3.HideElseIfList2.Text="制作发光面板基片的透明多晶体FT5.ShowForm3.HideElseIfList2.Text="防盗版发光纸FT6.ShowForm3.HideElseIfList2.Text="磷光发光材料FT7.ShowForm3.HideElseIfList2.Text="激光光源装置和激光发光方法FT8.ShowForm3.HideElseIfList2.Text="半导体发光装置FT9.ShowForm3.HideElseIfList2.Text="氮化物基化合物半导体发光元件及其制造方法FT10.ShowForm3.HideElseIfList2.Text="一种可产生电源并具有发光体的运动鞋FT11.ShowForm3.HideElseIfList2.Text="一种太阳能光伏电致发光器FT12.ShowForm3.HideCN01805336.X"ThenCN01125159.X"ThenCN01135595.6"ThenCN01114773.3"ThenCN96114173.5"ThenCN02158589.X"ThenCN02123069.2"ThenCN97102056.6"ThenCN02160652.8"ThenCN02151569.7"ThenCN02122708.X"ThenCN01127971.0"ThenElseIfList2.Text="环保节能无电极玻璃管霓虹灯FT13.ShowForm3.HideElseIfList2.Text="化学发光的照明元件FT14.ShowForm3.HideElseIfList2.Text="摩擦发光镧系元素(Ⅲ)络合物FT15.ShowForm3.HideCN01134764.3"ThenCN01808817.1"ThenCN96191352.5"ThenPrivateSubCommand2_Click()UnloadMeForm2.Show生物知识库系统框设计DimP(4)AsStringDimC(4,6)AsStringPrivateSubForm_Load()P(0)="昆虫发光"P(1)="海洋生物发光"P(2)="细菌发光"P(3)="陆地动物发光"P(4)="陆地植物发光"C(0,0)="萤火虫发光"C(1,0)="海萤发光"C(1,2)="海笋发光"C(1,3)="腰鞭毛虫发光"C(1,4)="荧光乌贼发光"C(1,5)="发光虾发光"C(1,6)="乌贼发光"C(2,0)="细菌发光"C(2,1)="明亮发光杆菌和火神弧菌发光"C(3,0)="萤火虫蚯蚓发光"C(3,1)="铁路蠕虫发光"C(3,2)="柱头虫发光"C(4,0)="灯笼蘑菇发光"C(4,1)="洋葱根尖细胞、酵母细胞发光"List1.AddItemP(0)List1.AddItemP(1)List1.AddItemP(2)List1.AddItemP(3)List1.ListIndex=0PrivateSubList1_Click()List2.ClearIfList1.ListIndex=0ThenList2.AddItemC(0,i)NextElseIfList1.ListIndex=1ThenList2.AddItemC(1,i)NextElseIfList1.ListIndex=2ThenList2.AddItemC(2,i)NextElseIfList1.ListIndex=3ThenList2.AddItemC(3,i)NextElseIfList1.ListIndex=4ThenList2.AddItemC(4,i)NextElseIfList1.ListIndex=5ThenList2.AddItemC(5,i)NextElseIfList1.ListIndex=6ThenList2.AddItemC(6,i)NextElseIfList1.ListIndex=7ThenList2.AddItemC(7,i)NextPrivateSubCommand1_Click()IfList2.Text="萤火虫发光"ThenFV1.ShowForm4.HideElseIfList2.Text="海萤发光"ThenFV2.ShowForm4.HideElseIfList2.Text="水母发光"ThenFV3.ShowForm4.HideElseIfList2.Text="海笋发光"ThenFV4.ShowForm4.HideElseIfList2.Text="腰鞭毛虫发光"ThenFV5.ShowForm4.HideElseIfList2.Text="荧光乌贼发光"ThenFV6.ShowForm4.HideElseIfList2.Text="发光虾发光"ThenFV7.ShowForm4.HideElseIfList2.Text="乌贼发光"ThenFV8.ShowForm4.HideElseIfList2.Text="细菌发光"ThenFV9.ShowForm4.HideElseIfList2.Text="明亮发光杆菌和火神弧菌发光"ThenFV10.ShowForm4.HideElseIfList2.Text="萤火虫蚯蚓发光"ThenFV11.ShowForm4.HideElseIfList2.Text="铁路蠕虫发光"ThenFV12.ShowForm4.HideElseIfList2.Text="柱头虫发光"ThenFV13.ShowForm4.HideElseIfList2.Text="灯笼蘑菇发光"ThenFV14.ShowForm4.HideElseIfList2.Text="洋葱根尖细胞、酵母细胞发光"ThenFV15.ShowForm4.HidePrivateSubCommand2_Click()UnloadMeForm2.Show钮控件做为返回用。其返回代码为：PrivateSubCommand1_Click()UnloadMeForm3.Show总结与展望在对产品专利知识获取的同时，结合已掌握的产品专利内容分布以及结构分析的知识，对产品专利的知识获取进行了深入的研究。对生物发光这一领域进行原理结构分析的同时，发现该领域具有良好的应用前景，有待深入的研究和学习。在此创新设计的过程中，获得了一．产品专利的知识获取方法为了获得产品专利中的发光原理与结构的相关知识，通过提取专利文献权利要求书中的特征部件，了解专利文献的结构组成，以及各类信息的分布，以及信息在专利中的呈现方式，了解到此结构后，通过分析摘要、背景技术或实施方法中的原理和结构信息，摘录所需要的信息，从而建立所阅专利中有关发光原理-结构知识整理资料表，以获得照明产品专利中发光二．生物知识的获取方法要获得生物发光原理与结构的知识，首先要通过网络查询到会发光的生物种类，了解到各个发光生物名称之后再逐步查询每个生物的发光原理，最后对已掌握的各个生物按发光原理进行分类统计，利用具有该发光原理的代表生物进行该生物发光原理与结构的阐述，以此获得知识库中生物库发光原理与结构的知识。三．辅助产品设计的知识库构建方法通过专利库与生物库的发光原理-结构知识来建立一个统一完整、条理清晰的知识库计算一个界面清晰、具有条理化和自动化的软件，从而形成一个简洁明了、易操作查询的知识库计算机辅助设计已成为现代设计的必需。有效地获取和理解用户需求，并在设计描述中准确地定义产品需求信息，是在当今激烈竞争的全球化市场环境中产品设计成由于21世纪的信息产业的迅捷发展，工程师纸面的设计转向了以计算机辅助软件更轻松的完成以前相当复杂繁琐的设计。这样的转变使得设计创新过程变得不再复杂和令人烦躁，也为设计工程师腾出了更多的时间来进行设计的创新思考，为产品设计稳步的发展奠定基石。以辅助设计人员更快地构思出合理的设计方案。参考文献:[1]朱上上,潘云鹤,罗仕鉴,等.基于知识的产品创新设计技术研究[J].中国机械工程,2002,13(4):3370-340.[2]任工昌,刘永红,张优云.产品创新的基础;获取新知识的资源—专利[J].机械制学学报，1999，3(2)：2-4.[5]镇璐,蒋祖华,苏海,等.知识网格辅助产品创新平台及其关键技术[J].上海交通大学学报,2007,41(6):876-880.[6]李淑梅,何卫平,赵锋.基于语义扩展的产品创新设计信息获取研究[J].计算机应用研究,2007,24(4):117-119.[7]景旭文,易红,赵良才.数据挖掘技术在产品概念设计建模中的应用研究[J].制造业[8]张建明,魏小鹏,滕弘飞.基于知识的机械产品概念设计启发式求解[J].中国机械工程,2006,17(13):1411-1416.[9]景旭文,易红,潘宝俊,等.基于数据挖掘工具的机械产品概念设计研究[J].机械科学与技术,2004,23(10):1215-1218.[10]SIMONDewulf.ProductDNAandtheproperty-functionmatrix[J].TheTRIZJournal,[11]魏小鹏,赵婷婷.基于直觉认知模型的创新设计方法[J].计算机集成制造系统,2005,[12]林丽,阳明庆,杨勤.基于人机知识的产品创新设计研究[J].工程图学学报,2007,2:[13]王朝霞,邱清盈,冯培恩.面向概念设计的专利知识挖掘方法研究[J].浙江大学学报(工学版),2008,42(3):522-527.[14]蒋祖华,苏海.工程设计类知识管理技术研究[J].计算机集成制造系统,2004,10(10):[15]GartnerGroup.Thegartnerglossaryofinforma-02-13.[16]A.L.Page.PDMAnewproduetdevelopmentsurvey:Performanceandbestpraetices[C]，PaperpresentedatPDMAConferenee，Chieago，Nov.13，1991.[18]KONSTANTINOSMarkellos,PENELOPEMarkellou,GEORGEMayritsakis.Knowledgediscoveryinpatentdatabases[C]//CΙΚΜ’02,McLean,Virg672-674.[19]MICHELEFattori,GIORGIOPedrazzi,ROBERTATurra.Textminingappliedtopatentmapping:apracticalbusinesscase[J].WorldPatentInformation,2003(25):335-342.[20]BYUNGUNYoon,YONGTAEPark.Atext-mining-basedpatentnetwork:Analyforhigh-technologytrend[J].JournalofHighTechnologyManagementResearch,2004(15):37-50.页.[22]高伟,殷国富,成尔京.辅助型工艺知识库组成及知识获取方法[J],2004,10(7):843-848.[23]齐元胜,彭华,郭顺生,等.广义设计知识管理及关键技术研究[J].机械设计,2002(8):5-7,17.[24]张惠.产品专利设计知识获取方法研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