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定性推論を用いた物理現象知識ベースからの概念設計の研究

基于物理现象知识库的定性推理概念设计研究

基本信息

批准号：
06750136
负责人：
桐山孝司
金额：
$ 0.7万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
财政年份：
1994
资助国家：
日本
起止时间：
1994 至无数据
项目状态：
已结题

来源：
https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-06750136/
关键词：
設計支援概念設計定性推論マイクロマシン

项目摘要

人間の物理世界の理解の方法をシミュレートする手法である定性推論の考え方に基づき、概念設計段階での物理現象に関する推論を支援する方法を研究し、システムを開発した。研究対象としてマイクロマシンを選定し、その概念設計を分析するとともに、定性推論を用いた設計支援システム上で設計支援に必要な知識のインプリメントを行った。マイクロマシンは現在進展中の分野であり、まだ系統的に設計方法が確立されていない。また製造技術に依存する要素が大きいため、機能的な要求から段階的に詳細化するという発想が定着していない。このため定性推論による概念設計段階の支援技術を適用する対象として適切であった。具体的には、まず系統的設計方法論の考え方に基づき、マイクロマシンの仕様の明確化、機能の分析、部分機能への展開、物理的実現方法への具体化の作業を、実際に工業的にニーズのあるマイクロマシンの設計について行った。次にこの分析結果に基づき、機能要素とそれに随伴する物理現象の情報を蓄積したデータベースを作成し、機能要素を検索することで物理的な実現方法を詳細化する設計支援システムを構築した。最後にマイクロマシンの対象モデルを構築し、その挙動を定性的に推論する機能を実現した。定性的な推論には、記号処理だけでなく、半定性・半定量的な推論の方法を取り入れた。このため数式処理システムMathematicaを連動させ、必要に応じてマイクロマシンの動作を定量的に計算できるシステムとした。本研究の成果として、まず定性推論および定性定量計算の方法を、概念設計支援に応用したことが挙げられる。またこの設計支援方法をマイクロマシンという新しい分野に持ち込んだ。マイクロマシン設計においては計算機支援が従来以上に必要とされており、とくに複数の実現方法の検討など、概念設計段階からの系統的な設計のニーズが高い。従って本研究において作成したソフトフエアは、マイクロマシン設計支援環境として今後さらに必要な解析システムなどを加えた上で、設計生産の効率化のためのシステムのプロトタイプとなると期待できる。

Methods for understanding the physical world of human beings, methods for qualitative inference, methods for reasoning related to physical phenomena at conceptual design stages, and methods for research and development Research on the concept of design, analysis, qualitative reasoning, design support, and implementation The design method of the system is established. Manufacturing process dependent elements, functional requirements, level of detail, and development requirements This is the case with conceptual design and support techniques. The detailed design methodology of the system is based on the analysis of functions, the development of partial functions, the implementation of physical methods, and the design of practical industrial systems. This analysis results in the accumulation of information on physical phenomena, the creation of functional elements, and the elaboration of design support systems. Finally, the function of image construction and qualitative inference is realized. Qualitative inference, symbolic processing, semi-qualitative and semi-quantitative inference methods are introduced. This digital processing is linked to Mathematica, and the necessary actions of the machine are quantitatively calculated. The results of this study include qualitative inference, qualitative and quantitative calculation methods, conceptual design support and application. Design support method: Computer support is required for the design of the system. This study is aimed at creating a better environment for design and production.