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第一章 机械设计专家系统概论1

第一节 专家系统的产生与发展1

一、人工智能的诞生1

二、ES是当今AI研究领域中的热门2

三、ES研究的意义和趋势3

第二节 专家系统的结构与特点4

一、专家系统的基本结构4

二、ES的力量在于它存贮的是知识6

第三节 机械设计专家系统7

一、机械设计的流程和特点7

二、机械设计专家系统的概念图14

第二章 知识表示16

第一节 知识表示的必要性16

一、知识和知识的分类16

二、知识表示的必要性17

第二节 基于规则的产生式表示19

一、产生式的定义19

二、产生式的形式描述及语义20

三、适合于产生式表示的问题领域21

第三节 框架表示22

一、框架的定义22

二、框架的形式描述及语义25

三、框架表示的特点26

第四节 一阶谓词逻辑表示27

一、一阶谓词逻辑的定义27

二、一阶谓词的形式描述及语义28

三、一阶谓词逻辑表示的特点28

第五节 语义网络表示29

一、语义网络的定义29

二、语义网络的形式描述及语义31

三、语义网络结构的特点32

一、过程表示动态知识33

第六节 过程表示33

二、过程表示的特点34

第七节 不精确知识的表示35

一、模糊谓词35

二、模糊规则(或模糊产生式)36

三、模糊框架37

四、模糊语义网络38

第八节 机械设计知识的类型与特点38

一、机械设计知识的类型39

二、机械设计知识的特点40

第九节 机械设计专家系统中知识的表示方法42

一、常用的机械设计知识表示42

二、机械设计知识的混合表示47

三、机械设计几何结构的多层谓词逻辑表示52

第三章 知识获取55

第一节 知识获取的任务55

第二节 知识获取方法的分类56

第三节 知识的自动获取与学习59

一、知识获取的自动化问题59

二、示例学习60

三、类比学习67

第四节 知识获取工具70

一、知识获取工具的任务70

二、知识获取工具NCGWT、SALT、GPMIL简介71

三、通用机械设计专家系统GMDES中知识获取工具EDAKS实例78

第五节 知识获取的步骤83

第四章 知识的运用86

第一节 基于知识的推理86

一、推理方式86

二、形式演绎推理87

第二节 非单调推理91

一、非单调推理的基本出发点91

二、非单调推理方法92

三、非单调推理的应用98

第三节 不精确推理99

一、不精确推理模型的框架100

二、不精确推理模型的描述102

三、抽象描述110

第四节 搜索111

一、搜索问题111

二、搜索方向112

三、搜索方法112

第五节 规划117

—、求解问题的规划117

二、层次规划118

三、日程表118

第六节 知识的组织、管理与维护119

四、手段——目标分析119

一、知识库的组织120

二、知识库的管理与维护121

第五章 专家系统开发工具123

第一节 专家系统开发工具的作用123

第二节 专家系统开发工具的分类124

一、专家系统开发工具的基本结构124

二、专家系统开发工具的分类125

第三节 骨架系统EMYCIN和KAS128

一、EMYCIN128

二、KAS129

一、概述134

第四节 通用知识表示语言OPS5134

二、工作存储及工作存储元135

三、产生式及产生式存储136

四、用户过程138

五、OPS5的解释程序139

六、用户命令140

第五节 组合开发工具AGE140

第六节 机械设计专家系统的骨架系统的建造141

一、机械设计的特殊性141

二、机械设计专家系统的骨架系统的建造143

一、研制GMDES骨架系统的必要性145

第七节 示例——GMDES通用的机械设计专家系统的骨架系统145

二、GMDES骨架系统的总体结构146

三、机械设计知识的集成表示方法147

四、基于多种知识表示的多级知识获取子系统147

五、高效推理机149

六、多级模糊综合评价149

七、模糊决策151

八、知识库的管理与维护152

九、系统用户接口153

第六章 机械设计专家系统的建造155

第一节 机械设计专家系统的复杂性分析155

第二节 设计问题的概念化与形式化156

一、推理机与控制策略157

第三节 机械设计专家系统的控制策略157

二、工程设计专家系统的控制策略158

第四节 机械设计专家系统的推理机设计159

一、推理和结构160

二、推理效果和效率161

三、控制策略与算法163

四、冲突消解165

第五节 机械设计专家系统的评价与决策子系统的设计166

一、评价子系统的任务166

二、评价方法167

一、领域间的相互渗透176

第六节 知识工程师与领域专家的结合176

二、专家系统的设计思想与结构177

三、专家系统的建造与精炼178

第七节 机械设计专家系统的测试与考核178

一、机械设计专家系统的考核要点178

二、对机械设计专家系统进行评价的方法179

第七章 机械设计专家系统实例(一)181

第一节 标准三角胶带传动设计专家系统(JDDES)181

一、JDDES的总体结构181

二、运行实例187

一、GDDES的适用范围189

第二节 齿轮传动设计专家系统(GDDES)189

二、GDDES的总体结构190

三、GDDES中的再设计模块191

四、运行实例193

第三节 齿轮传动箱设计专家系统(GBES)201

一、GBES系统结构202

二、GBES的知识表示和知识库204

三、控制策略和推理机209

四、ES同现行CAD方法的结合216

五、知识库的编辑和维护218

六、GBES的主要功能和特点219

七、GBES运行示例221

第四节 轴类零件CAPP设计专家系统(CAPPES)230

一、CAPP的概念230

二、CAPPES的构成231

三、CAPPES的建造232

第八章 机械设计专家系统实例(二)242

第一节 数控加工中心伺服进给驱动系统设计专家系统(SFDSES)242

一、SFDSES概况242

二、SFDSES的建立243

三、SFDSES的运行实例248

第二节 叉车整机稳定性分析专家系统(CCWDES)259

一、CCWDES的建立259

二、CCWDES运行实例269

第三节 压力容器智能化CAD及换热器设计专家系统(HEDES)271

一、YLRQCAD的基本结构271

二、HEDES的建立272

三、HEDES的学习功能275

第四节 压铸模结构设计专家系统279

一、系统的技术路线分析279

二、系统的总体结构与控制策略282

三、系统的知识库设计289

四、系统功能模块的设计303

一、专家系统的理论与方法不断丰富314

第一节 专家系统的发展314

第九章 新一代机械设计专家系统展望314

二、模糊技术应用于专家系统316

三、实时专家系统316

四、专家系统开发工具日趋完善317

五、专家系统与神经网络的有机结合317

第二节 新一代机械设计专家系统展望318

一、新一代机械设计专家系统的特征318

二、分布式专家系统320

三、协同式专家系统323

四、具有学习功能的专家系统326

参考文献329