CN105354375A - 面向智能制衣的专家知识库的设计方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及面向智能制衣的专家知识库的设计方法，包含数据库管理模块、知识库生产模块以及系统推理模块，数据库管理模块用于对智能制衣数据库的管理和维护，实现知识查询、添加、修改、删除、一致性检查和完整性检验；知识库生成模块用于专家系统的知识库生成，对专家和设计人员的知识和经验进行归纳、总结，使用加工处理后的数据生成知识库；系统推理模块根据已有的知识库的规则和设计人员输入的模糊条件，提取数据库中的数据并返还给用户，辅助设计人员进行服装设计。采用面向服务的开放架构，建设基础设施、平台服务系统等，理清数据设计服务供应商、应用者和平台的组成关系，搭建从数据需求到数据设计到数据体验的数据服务与控制平台。

Description

面向智能制衣的专家知识库的设计方法

技术领域

本发明涉及一种面向智能制衣的专家知识库的设计方法。

背景技术

知识库是专家系统的基础，针对服装工程，设计与数字化制造的需求，提出基于专家知识的智能制衣系统，有利于实现服装的方便、快捷、智能化设计，建立一个服装知识得以共享和利用、查询和设计并用的平台有利于实现服装设计的集团化、批量化、系列化。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种面向智能制衣的专家知识库的设计方法。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：

面向智能制衣的专家知识库的设计方法，特点是：所述专家知识库包含数据库管理模块、知识库生产模块以及系统推理模块，所述数据库管理模块用于对智能制衣数据库的管理和维护，实现知识查询、添加、修改、删除、一致性检查和完整性检验；所述知识库生成模块用于专家系统的知识库生成，对专家和设计人员的知识和经验进行归纳、总结，使用加工处理后的数据生成知识库；所述系统推理模块根据已有的知识库的规则和设计人员输入的模糊条件，提取数据库中的数据并返还给用户，辅助设计人员进行服装设计。

进一步地，上述的面向智能制衣的专家知识库的设计方法，其中，所述专家知识库中包含两种型态：一是知识本身，即对物质及概念作实体的分析，并确定彼此之间的关系；二是人类专家的经验，知识库中包含概念知识和需要归纳总结的经验知识；用来支持专家系统中的各种辅助提示为设计人员实时提供快速、使用的信息服务；

服装设计的实例知识是已经成功的服装产品及其设计经验和过程，对用户所要求的服装产品应具备的性能、用途进行分析，提取以往成功设计的类似的案例作为设计方案的参考，然后根据设计理论和经验修改方案，确定最终适合方案的设计思想及方法，搜集实例知识并建立实例库，对于实例的可重用性和提高系统的智能性及实用性，基础知识包含：设计实例：是一份比较完整的设计文件，通过对已有的设计文件进行聚类、整理得到的标准化设计文件；面料知识：是基本的知识单元，有标准的面料知识和格式化的面料描述；

规则知识是经过处理、整合后的服装设计领域的理论知识和经验知识，为服装智能设计提供依据，包含：设计规则知识：通过跟踪设计过程，对用户的输入随时进行标准化提示；面料选型规则知识：面对面料常用特性进行参数化，运用模糊规则识别法对面料的选择提供智能选型；

a)专家知识的获取

专家知识来源于：一是基本资料，包括专业书籍、期刊、产品的设计方案，为服装设计提供指导，通过分析、整理获取知识；二是领域专家的经验，长期从事服装设计的专家在设计中，积累的技巧和经验，为启发性知识；知识库对书籍、期刊、积累的数据进行挖掘和整理获取知识；

数据收集：与智能制衣相关的基本资料以数据库、电子表格、CAD图形方式和文本文档方式存在，对异构的数据进行组织、处理，转换为统一的存储方式，工艺数据的质量直接影响到所挖掘知识的质量；

知识获取：包含非自动知识获取和自动知识获取，在非自动知识获取方式中，知识获取分两步进行，首先从领域专家和有关的技术文献获取，然后用知识编辑软件输入到知识库中；自动知识获取是指系统自身具有获取知识的能力，可直接与领域专家对话，从专家提供的原始信息中学习到专家系统所需要的知识，而且还从系统自身的运行实践中总结、归纳出新的知识，发现知识中可能存在的错误，建立起性能优良、知识完善的知识库，知识获取方法有：通过知识编辑器获取知识，领域专家通过与知识编辑程序进行对话，把经验知识输入知识库，基于规则的通用专家知识库故障诊断方法按照约定获取知识；通过知识工程师获取知识，知识工程师通过与领域专家接触、对话，并在专家的指导下通过对必要的书本知识和实例知识的提取，然后以计算机内部表示方式把专家的经验知识存入知识库；

基于BP神经网络的知识获取：通过对领域专家提供的大量故障实例进行学习，自动从领域专家的实例中提取知识；

b)专家知识的表示

采用恰当的组织形式把知识符号化和形式化，便于知识的应用和被识别，知识表示是知识库建立的前提和基础，具有结构化、模块化和网络化，便于计算机对之进行很好的识别和处理，便于人类更好的理解，知识表示方法采用产生式规则表示法和框架结构表示法。

更进一步地，上述的面向智能制衣的专家知识库的设计方法，其中，所述产生式规则表示法：

面料类型选择规则

Rule1

if保暖and吸湿性好and透气性佳

then采用纯棉

Rule2

if手感柔软and不易变形不褪色and免熨烫

then采用水洗棉

Rule3

if质感柔软and轻薄透明and透气性佳

then采用雪纺

所述框架结构表示法：采用层次化和模块化的表示方法实现对客观事物及其规律的描述，服装面料的框架表示：

框架名：服装面料

类属：服装物料

工艺：素色，印花，提花

组合：平纹，斜纹，贡缎

品质：低档，中档，高档

分类：梭织服装面料，针织服装面料，裘皮面料

种类：棉布，麻布，丝绸，呢绒，皮革，化纤，混纺。

再进一步地，上述的面向智能制衣的专家知识库的设计方法，其中，所述专家知识库的面料选型采用模糊模式识别技术，考虑到各因素的影响，提高选型的准确性，从备选集中选择一个与设计效果最接近的类型；建立设计方案对面料的特性要求的模糊矩阵，其表示设计方案对各项特性的要求的情况，同样应满足，用最大最小值贴近公式：

(i＝1,2,,n)

计算出贴近度，再根据择近原则，认为在论域上最贴近，即为模糊模式识别的结果。

本发明技术方案突出的实质性特点和显著的进步主要体现在：

本发明采用面向服务的开放架构，建设基础设施、平台服务系统等，理清数据设计服务供应商、应用者和平台的组成关系。基于多层次服装工程与设计知识库，搭建从“数据需求→数据设计→数据体验”的数据服务与控制平台。在此服务平台上，可有效收集、整理和分析用户产品结构；用户能开展多维交互式设计，包括服装颜色与花型设计、款式设计、材料选型、样片堆码与排料和成衣等完整的服装设计、制造、效果展示等服装设计与工程相关环节，实现资源共享，满足服装的快速、个性化、多样化设计等需求。

具体实施方式

服装设计是一种个性化创造，从而造成了设计的服装千差万别，多种多样。本发明结合产品的设计特点，从计算机技术和网络化协同创新出发，构建面向服装设计的数据服务平台。

面向智能制衣的专家知识库的设计方法，专家知识库包含数据库管理模块、知识库生产模块以及系统推理模块，所述数据库管理模块用于对智能制衣数据库的管理和维护，实现知识查询、添加、修改、删除、一致性检查和完整性检验；所述知识库生成模块用于专家系统的知识库生成，对专家和设计人员的知识和经验进行归纳、总结，使用加工处理后的数据生成知识库；所述系统推理模块根据已有的知识库的规则和设计人员输入的模糊条件，提取数据库中的数据并返还给用户，辅助设计人员进行服装设计。

专家知识库中包含两种型态：一是知识本身，即对物质及概念作实体的分析，并确定彼此之间的关系；二是人类专家的经验，知识库中包含概念知识和需要归纳总结的经验知识；用来支持专家系统中的各种辅助提示为设计人员实时提供快速、使用的信息服务；

服装设计的实例知识是已经成功的服装产品及其设计经验和过程，对用户所要求的服装产品应具备的性能、用途进行分析，提取以往成功设计的类似的案例作为设计方案的参考，然后根据设计理论和经验修改方案，确定最终适合方案的设计思想及方法，搜集实例知识并建立实例库，对于实例的可重用性和提高系统的智能性及实用性，基础知识包含：设计实例：是一份比较完整的设计文件，通过对已有的设计文件进行聚类、整理得到的标准化设计文件；面料知识：是基本的知识单元，有标准的面料知识和格式化的面料描述；

规则知识是经过处理、整合后的服装设计领域的理论知识和经验知识，为服装智能设计提供依据，包含：设计规则知识：通过跟踪设计过程，对用户的输入随时进行标准化提示；面料选型规则知识：面对面料常用特性进行参数化，运用模糊规则识别法对面料的选择提供智能选型；

a)专家知识的获取

专家知识来源于：一是基本资料，包括专业书籍、期刊、产品的设计方案，为服装设计提供指导，通过分析、整理获取知识；二是领域专家的经验，长期从事服装设计的专家在设计中，积累的技巧和经验，为启发性知识；知识库对书籍、期刊、积累的数据进行挖掘和整理获取知识；

数据收集：与智能制衣相关的基本资料以数据库、电子表格、CAD图形方式和文本文档方式存在，对异构的数据进行组织、处理，转换为统一的存储方式，工艺数据的质量直接影响到所挖掘知识的质量；

知识获取：包含非自动知识获取和自动知识获取，在非自动知识获取方式中，知识获取分两步进行，首先从领域专家和有关的技术文献获取，然后用知识编辑软件输入到知识库中；自动知识获取是指系统自身具有获取知识的能力，可直接与领域专家对话，从专家提供的原始信息中学习到专家系统所需要的知识，而且还从系统自身的运行实践中总结、归纳出新的知识，发现知识中可能存在的错误，建立起性能优良、知识完善的知识库，知识获取方法有：通过知识编辑器获取知识，领域专家通过与知识编辑程序进行对话，把经验知识输入知识库，基于规则的通用专家知识库故障诊断方法按照约定获取知识；通过知识工程师获取知识，知识工程师通过与领域专家接触、对话，并在专家的指导下通过对必要的书本知识和实例知识的提取，然后以计算机内部表示方式把专家的经验知识存入知识库；

基于BP神经网络的知识获取：通过对领域专家提供的大量故障实例进行学习，自动从领域专家的实例中提取知识；

b)专家知识的表示

采用恰当的组织形式把知识符号化和形式化，便于知识的应用和被识别，知识表示是知识库建立的前提和基础，具有结构化、模块化和网络化，便于计算机对之进行很好的识别和处理，便于人类更好的理解，知识表示方法采用产生式规则表示法和框架结构表示法；

所述产生式规则表示法：

面料类型选择规则

Rule1

if保暖and吸湿性好and透气性佳

then采用纯棉

Rule2

if手感柔软and不易变形不褪色and免熨烫

then采用水洗棉

Rule3

if质感柔软and轻薄透明and透气性佳

then采用雪纺

所述框架结构表示法：采用层次化和模块化的表示方法实现对客观事物及其规律的描述，服装面料的框架表示：

框架名：服装面料

类属：服装物料

工艺：素色，印花，提花

组合：平纹，斜纹，贡缎

品质：低档，中档，高档

分类：梭织服装面料，针织服装面料，裘皮面料

种类：棉布，麻布，丝绸，呢绒，皮革，化纤，混纺。

c)专家知识库的面料选型采用模糊模式识别技术，考虑到各因素的影响，提高选型的准确性，从备选集中选择一个与设计效果最接近的类型；建立设计方案对面料的特性要求的模糊矩阵，其表示设计方案对各项特性的要求的情况，同样应满足，用最大最小值贴近公式：

(i＝1,2,,n)

计算出贴近度，再根据择近原则，认为在论域上最贴近，即为模糊模式识别的结果。

根据面料的特点在进行服装面料的类型选择时需要考虑的因素：面料的悬垂性、面料的延伸性、面料的柔软性、面料的透气性、面料的保形性、面料的色牢度、面料的光滑度、面料的保暖性以及面料的价格。

综上所述，本发明采用面向服务的开放架构，建设基础设施、平台服务系统等，理清数据设计服务供应商、应用者和平台的组成关系。基于多层次服装工程与设计知识库，搭建从“数据需求→数据设计→数据体验”的数据服务与控制平台。在此服务平台上，可有效收集、整理和分析用户产品结构；用户能开展多维交互式设计，包括服装颜色与花型设计、款式设计、材料选型、样片堆码与排料和成衣等完整的服装设计、制造、效果展示等服装设计与工程相关环节，实现资源共享，满足服装的快速、个性化、多样化设计等需求。

需要理解到的是：以上所述仅是本发明的优选实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.面向智能制衣的专家知识库的设计方法，其特征在于：所述专家知识库包含数据库管理模块、知识库生产模块以及系统推理模块，所述数据库管理模块用于对智能制衣数据库的管理和维护，实现知识查询、添加、修改、删除、一致性检查和完整性检验；所述知识库生成模块用于专家系统的知识库生成，对专家和设计人员的知识和经验进行归纳、总结，使用加工处理后的数据生成知识库；所述系统推理模块根据已有的知识库的规则和设计人员输入的模糊条件，提取数据库中的数据并返还给用户，辅助设计人员进行服装设计。

2.根据权利要求1所述的面向智能制衣的专家知识库的设计方法，其特征在于：所述专家知识库中包含两种型态：一是知识本身，即对物质及概念作实体的分析，并确定彼此之间的关系；二是人类专家的经验，知识库中包含概念知识和需要归纳总结的经验知识；用来支持专家系统中的各种辅助提示为设计人员实时提供快速、使用的信息服务；

服装设计的实例知识是已经成功的服装产品及其设计经验和过程，对用户所要求的服装产品应具备的性能、用途进行分析，提取以往成功设计的类似的案例作为设计方案的参考，然后根据设计理论和经验修改方案，确定最终适合方案的设计思想及方法，搜集实例知识并建立实例库，对于实例的可重用性和提高系统的智能性及实用性，基础知识包含：设计实例：是一份比较完整的设计文件，通过对已有的设计文件进行聚类、整理得到的标准化设计文件；面料知识：是基本的知识单元，有标准的面料知识和格式化的面料描述；

规则知识是经过处理、整合后的服装设计领域的理论知识和经验知识，为服装智能设计提供依据，包含：设计规则知识：通过跟踪设计过程，对用户的输入随时进行标准化提示；面料选型规则知识：面对面料常用特性进行参数化，运用模糊规则识别法对面料的选择提供智能选型；

a)专家知识的获取

专家知识来源于：一是基本资料，包括专业书籍、期刊、产品的设计方案，为服装设计提供指导，通过分析、整理获取知识；二是领域专家的经验，长期从事服装设计的专家在设计中，积累的技巧和经验，为启发性知识；知识库对书籍、期刊、积累的数据进行挖掘和整理获取知识；

数据收集：与智能制衣相关的基本资料以数据库、电子表格、CAD图形方式和文本文档方式存在，对异构的数据进行组织、处理，转换为统一的存储方式，工艺数据的质量直接影响到所挖掘知识的质量；

知识获取：包含非自动知识获取和自动知识获取，在非自动知识获取方式中，知识获取分两步进行，首先从领域专家和有关的技术文献获取，然后用知识编辑软件输入到知识库中；自动知识获取是指系统自身具有获取知识的能力，可直接与领域专家对话，从专家提供的原始信息中学习到专家系统所需要的知识，而且还从系统自身的运行实践中总结、归纳出新的知识，发现知识中可能存在的错误，建立起性能优良、知识完善的知识库，知识获取方法有：通过知识编辑器获取知识，领域专家通过与知识编辑程序进行对话，把经验知识输入知识库，基于规则的通用专家知识库故障诊断方法按照约定获取知识；通过知识工程师获取知识，知识工程师通过与领域专家接触、对话，并在专家的指导下通过对必要的书本知识和实例知识的提取，然后以计算机内部表示方式把专家的经验知识存入知识库；

基于BP神经网络的知识获取：通过对领域专家提供的故障实例进行学习，自动从领域专家的实例中提取知识；

b)专家知识的表示

采用恰当的组织形式把知识符号化和形式化，便于知识的应用和被识别，知识表示是知识库建立的前提和基础，具有结构化、模块化和网络化，便于计算机对之进行很好的识别和处理，便于人类更好的理解，知识表示方法采用产生式规则表示法和框架结构表示法。

3.根据权利要求2所述的面向智能制衣的专家知识库的设计方法，其特征在于：所述产生式规则表示法：

面料类型选择规则

Rule1

if保暖and吸湿性好and透气性佳

then采用纯棉

Rule2

if手感柔软and不易变形不褪色and免熨烫

then采用水洗棉

Rule3

if质感柔软and轻薄透明and透气性佳

then采用雪纺

所述框架结构表示法：采用层次化和模块化的表示方法实现对客观事物及其规律的描述，服装面料的框架表示：

框架名：服装面料

类属：服装物料

工艺：素色，印花，提花

组合：平纹，斜纹，贡缎

品质：低档，中档，高档

分类：梭织服装面料，针织服装面料，裘皮面料

种类：棉布，麻布，丝绸，呢绒，皮革，化纤，混纺。

4.根据权利要求2所述的面向智能制衣的专家知识库的设计方法，其特征在于：所述专家知识库的面料选型采用模糊模式识别技术，考虑到各因素的影响，提高选型的准确性，从备选集中选择一个与设计效果最接近的类型；建立设计方案对面料的特性要求的模糊矩阵，其表示设计方案对各项特性的要求的情况，同样应满足，用最大最小值贴近公式：

(i＝1,2,,n)

计算出贴近度，再根据择近原则，认为在论域上最贴近，即为模糊模式识别的结果。