產(chǎn)品配置設(shè)計(jì)能夠根據(jù)預(yù)先定義的零部件集合以及它們之間的相互約束關(guān)系，快速形成滿(mǎn)足客戶(hù)個(gè)性化需求的特定產(chǎn)品，是解決設(shè)計(jì)個(gè)性化與低成本間矛盾、實(shí)現(xiàn)大批量定制的主要方法。

配置知識(shí)是配置設(shè)計(jì)的關(guān)鍵，其組織與管理方式直接影響了配置設(shè)計(jì)的效率和配置結(jié)果的正確性。

目前常見(jiàn)的配置設(shè)計(jì)知識(shí)表達(dá)方法主要有基于規(guī)則的配置設(shè)計(jì)方法、基于實(shí)例的表達(dá)方法、基于約束的配置設(shè)計(jì)、基于本體的配置設(shè)計(jì)方法等。

這些配置設(shè)計(jì)知識(shí)的表達(dá)方法為推動(dòng)配置設(shè)計(jì)的深入發(fā)展具有重要意義，并且在特定應(yīng)用領(lǐng)域已經(jīng)得到了很好的應(yīng)用。但是上述幾種方法也存在以下兩點(diǎn)不足：

(1)隨著機(jī)械產(chǎn)品零部件數(shù)目的增多和設(shè)計(jì)復(fù)雜程度的增加，配置知識(shí)庫(kù)中的配置知識(shí)越來(lái)越多，配置設(shè)計(jì)效率隨著配置知識(shí)的膨脹而不斷降低。

(2)機(jī)械產(chǎn)品總是處于不斷地完善之中，相應(yīng)地，配置知識(shí)也處于不斷地變更之中，如何高效地更改配置知識(shí)并確保一致性也是配置知識(shí)維護(hù)的重要方面。

針對(duì)上述問(wèn)題，提出了基于智能配置單元的產(chǎn)品配置知識(shí)的自適應(yīng)方法，使得配置知識(shí)能夠隨著配置歷史的增加而動(dòng)態(tài)地調(diào)整和自適應(yīng)，有效地保證了配置知識(shí)的一致性，提高了配置推理的效率。

1 配置知識(shí)自適應(yīng)的必要性

1.1 人機(jī)交互配置和自動(dòng)配置

產(chǎn)品配置設(shè)計(jì)是快速滿(mǎn)足客戶(hù)需求多樣化的主要手段，其主要過(guò)程是：1)建立面向客戶(hù)群的產(chǎn)品主結(jié)構(gòu)。主結(jié)構(gòu)由零部件族組成，每個(gè)零部件族可以對(duì)應(yīng)于具有不同參數(shù)值的零部件實(shí)例；2)當(dāng)獲取客戶(hù)訂單后，工程師依據(jù)客戶(hù)需求從每個(gè)零部件族中選擇適合的零部件實(shí)例構(gòu)成特定的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)。

根據(jù)配置設(shè)計(jì)過(guò)程中工程師參與的程度，可以分為人機(jī)交互配置和自動(dòng)配置兩類(lèi)。人機(jī)交互配置即指上述過(guò)程2)，在這個(gè)過(guò)程中工程師參與的程度較高。與人機(jī)交互配置相對(duì)的是由計(jì)算機(jī)依據(jù)預(yù)先保存的配置規(guī)則進(jìn)行的自動(dòng)配置設(shè)計(jì)，在這個(gè)過(guò)程中，計(jì)算機(jī)參與的程度較高。它們兩者的比較見(jiàn)表1。

表1 人機(jī)交互配置與自動(dòng)配置的比較

1.2 提高配置效率的主要方法

從表1可以看出，對(duì)于人機(jī)交互配置，影響配置設(shè)計(jì)效率的主要原因是：

1)由于隨著配置歷史的增加，屬于同一個(gè)零部件族的實(shí)例種類(lèi)不斷增加，工程師需要花費(fèi)越來(lái)越多的時(shí)間從眾多的零部件判斷和選擇適合客戶(hù)需求的零部件實(shí)例。

2)由于產(chǎn)品零部件之間通常具有與/或等關(guān)系。例如零件A和零件B不能同時(shí)出現(xiàn)在同一個(gè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)中，零件C必須與零件D同時(shí)存在于一個(gè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)中等，在對(duì)產(chǎn)品配置結(jié)果中的零部件進(jìn)行增加、刪除等編輯操作時(shí)，需要花費(fèi)很多時(shí)間來(lái)保證產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的一致性。

因此提高人機(jī)交互配置的主要方法是：1)通過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)零部件實(shí)例的有效組織，減少一個(gè)零件族中的零部件實(shí)例的種類(lèi)；2)在需要對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)進(jìn)行編輯時(shí)，利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行相關(guān)一致性的保證。

對(duì)于自動(dòng)配置，影響配置效率的主要原因是：由于計(jì)算機(jī)內(nèi)部存儲(chǔ)的配置規(guī)則往往是無(wú)序的，計(jì)算機(jī)在配置規(guī)則匹配是只能采取盲目搜索的方法，從而浪費(fèi)了很多搜索時(shí)間。因此提高自動(dòng)配置的主要方法是重新組織每個(gè)零部件族中的所有配置規(guī)則，將這些配置規(guī)則按照匹配成功率進(jìn)行組織。這樣計(jì)算機(jī)在進(jìn)行配置規(guī)則匹配時(shí)就可以按照匹配成功率從高到低進(jìn)行有目的的搜索，提高配置設(shè)計(jì)的效率。

1.3 配置知識(shí)主動(dòng)自適應(yīng)與被動(dòng)自適應(yīng)

如果將零部件實(shí)例、配置規(guī)則和產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的組成統(tǒng)稱(chēng)為配置知識(shí)，則提高配置設(shè)計(jì)效率最有效的方法是進(jìn)行配置知識(shí)的自適應(yīng)。依據(jù)自適應(yīng)的發(fā)起動(dòng)因，可以將配置知識(shí)自適應(yīng)過(guò)程分為主動(dòng)自適應(yīng)和被動(dòng)自適應(yīng)。

配置知識(shí)主動(dòng)自適應(yīng)是指當(dāng)零部件實(shí)例種類(lèi)超過(guò)某個(gè)上限或配置規(guī)則匹配效率低于某個(gè)下限時(shí)，配置知識(shí)主動(dòng)進(jìn)行重新組織，以適應(yīng)新的配置需求；配置知識(shí)被動(dòng)自適應(yīng)是指當(dāng)配置工程師對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)進(jìn)行編輯時(shí)，維護(hù)過(guò)程由被動(dòng)觸發(fā)來(lái)保證產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的一致性。

主動(dòng)自適應(yīng)過(guò)程與被動(dòng)自適應(yīng)過(guò)程的主要區(qū)別就在于：主動(dòng)自適應(yīng)的動(dòng)作是由配置知識(shí)主動(dòng)觸發(fā)的，而被動(dòng)自適應(yīng)的動(dòng)作是由工程師觸發(fā)的。

2 配置知識(shí)的自適應(yīng)模型

2.1 智能配置單元的基本概念

為了實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品配置設(shè)計(jì)的自適應(yīng)以提高產(chǎn)品配置的效率，借鑒Agent的實(shí)現(xiàn)機(jī)理，將配置知識(shí)與產(chǎn)品零部件模塊進(jìn)行結(jié)合，形成不同的智能配置單元(ICU)。

ICU包括7個(gè)部分：ICU名稱(chēng)、感應(yīng)器、消息機(jī)制、效應(yīng)器、配置知識(shí)、內(nèi)部機(jī)制和外部機(jī)制。圖1為ICU的邏輯結(jié)構(gòu)。ICU可以形式化地表示如下：

圖1 ICU的邏輯結(jié)構(gòu)

〈ICU〉：：=〈ICU名稱(chēng)〉〈感應(yīng)器〉〈消息機(jī)制〉

〈效應(yīng)器〉〈配置知識(shí)〉〈內(nèi)部機(jī)制〉〈外部機(jī)制〉

〈感知器〉：：=〈激活條件〉〈信息流〉

〈消息機(jī)制〉：：={〈信息原語(yǔ)〉(〈信息內(nèi)容〉)}

〈信息原語(yǔ)〉：：=〈Propose〉|〈Accept〉|〈Re-fuse〉|〈Inform〉|〈Modify〉|〈Cancel〉

〈信息內(nèi)容〉：：=〈發(fā)送者〉〈接受者〉〈時(shí)間〉〈信息流〉

〈效應(yīng)器〉：：=〈事物處理名〉(〈事物處理描述〉)

〈配置知識(shí)〉：：=〈全局知識(shí)〉|〈配置規(guī)則〉|〈配置實(shí)例〉

〈內(nèi)部機(jī)制〉：：=〈目標(biāo)〉〈內(nèi)部自適應(yīng)準(zhǔn)則〉

〈外部機(jī)制〉：：=〈協(xié)商對(duì)象集合〉〈協(xié)商主題〉〈協(xié)商規(guī)則〉

ICU名稱(chēng)是產(chǎn)品零部件模塊的編號(hào)，在系統(tǒng)中惟一標(biāo)識(shí)一個(gè)ICU。感應(yīng)器能夠監(jiān)聽(tīng)所有ICU內(nèi)部和外部的消息，并通過(guò)消息機(jī)制發(fā)送相應(yīng)的執(zhí)行命令給相應(yīng)ICU效應(yīng)器。效應(yīng)器根據(jù)事物處理名稱(chēng)自動(dòng)執(zhí)行相應(yīng)的配置知識(shí)維護(hù)操作。

如果配置實(shí)例、配置規(guī)則等配置知識(shí)屬于當(dāng)前某個(gè)特定的零部件族，其構(gòu)成的ICU稱(chēng)為局部ICU；如果產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的一致性、配置策略等配置知識(shí)作用于整個(gè)產(chǎn)品，其構(gòu)成的ICU稱(chēng)為全局ICU。

內(nèi)部機(jī)制包含了自適應(yīng)的目標(biāo)和內(nèi)部自適應(yīng)準(zhǔn)則。自適應(yīng)目標(biāo)根據(jù)配置知識(shí)的不同而不同，對(duì)于配置知識(shí)以規(guī)則表達(dá)為主的ICU其目標(biāo)是優(yōu)化規(guī)則的搜索順序，對(duì)于配置知識(shí)以實(shí)例表達(dá)為主的ICU則其目標(biāo)是優(yōu)化實(shí)例種類(lèi)和數(shù)目。內(nèi)部自適應(yīng)準(zhǔn)則根據(jù)自適應(yīng)目標(biāo)進(jìn)行判斷，如果符合自適應(yīng)條件則通過(guò)內(nèi)部消息通知效應(yīng)器進(jìn)行自適應(yīng)操作。

外部機(jī)制包含協(xié)商對(duì)象集合、協(xié)商主題和協(xié)商規(guī)則。協(xié)商對(duì)象集合包含發(fā)起協(xié)商的ICU和響應(yīng)協(xié)商的ICU；協(xié)商的主題包括停止某個(gè)零件的使用、更新某個(gè)零件參數(shù)等；協(xié)商的規(guī)則是指協(xié)商沖突的解決方法。

2.2 基于ICU的配置知識(shí)自適應(yīng)模型

產(chǎn)品配置知識(shí)的自適應(yīng)需要產(chǎn)品主結(jié)構(gòu)中的所有ICU的協(xié)調(diào)運(yùn)作才能實(shí)現(xiàn)，為此提出了圖2所示的配置知識(shí)自適應(yīng)模型。感應(yīng)器根據(jù)激活條件將消息傳遞給相應(yīng)的ICU對(duì)象，并由相應(yīng)ICU對(duì)象中的效應(yīng)器執(zhí)行相應(yīng)的操作。按照消息傳遞對(duì)象的不同，將消息分為內(nèi)部消息和外部消息。內(nèi)部消息是指消息傳入與傳出的對(duì)象相同，外部消息則相反。內(nèi)部消息能夠激發(fā)效應(yīng)器對(duì)當(dāng)前ICU內(nèi)部的配置知識(shí)進(jìn)行自適應(yīng)，外部消息則通過(guò)全局ICU的協(xié)調(diào)保證各個(gè)相關(guān)ICU的一致動(dòng)作。

圖2 基于ICU的配置知識(shí)自適應(yīng)模型

為了便于全局ICU監(jiān)控各個(gè)局部ICU行為，各局部ICU均需要在全局ICU進(jìn)行注冊(cè)。如果各個(gè)ICU對(duì)同一個(gè)協(xié)商主題不能達(dá)成一致，全局ICU需要根據(jù)配置策略和沖突規(guī)則解決方案對(duì)ICU行為進(jìn)行指導(dǎo)并提出建議。

3 配置知識(shí)的主動(dòng)自適應(yīng)方法

對(duì)于配置知識(shí)的主動(dòng)自適應(yīng)，引發(fā)ICU效應(yīng)器工作的消息來(lái)源于當(dāng)前ICU內(nèi)部，配置知識(shí)的維護(hù)操作是自發(fā)進(jìn)行的。主動(dòng)自適應(yīng)又包括配置規(guī)則的自適應(yīng)和配置實(shí)例的自適應(yīng)。

3.1 配置規(guī)則的自適應(yīng)方法

3.1.1 配置規(guī)則自適應(yīng)的主要原理　如果ICU內(nèi)部的配置知識(shí)以類(lèi)似if-then的產(chǎn)生式規(guī)則進(jìn)行表達(dá)，則將這類(lèi)ICU稱(chēng)作規(guī)則類(lèi)ICU。規(guī)則類(lèi)ICU自適應(yīng)的主要原理是：根據(jù)配置設(shè)計(jì)歷史，統(tǒng)計(jì)已有配置設(shè)計(jì)對(duì)配置規(guī)則的使用情況，按照規(guī)則匹配成功的次數(shù)將規(guī)則進(jìn)行A、B、C分類(lèi)。其中A類(lèi)規(guī)則為匹配成功次數(shù)較少的規(guī)則集合， C類(lèi)規(guī)則為匹配成功次數(shù)較多的規(guī)則集合，介于兩者之間的是B類(lèi)規(guī)則。在配置設(shè)計(jì)中，配置器首先從C類(lèi)規(guī)則進(jìn)行匹配，然后依次是B類(lèi)規(guī)則和A類(lèi)規(guī)則。進(jìn)行規(guī)則的ABC分類(lèi)是基于以下假設(shè)：根據(jù)配置設(shè)計(jì)歷史，C類(lèi)規(guī)則能夠滿(mǎn)足當(dāng)前客戶(hù)需求的幾率最大，然后依次是B類(lèi)規(guī)則和A類(lèi)規(guī)則。

規(guī)則ABC分類(lèi)的前提是進(jìn)行各規(guī)則匹配優(yōu)先度的計(jì)算。第i個(gè)規(guī)則的優(yōu)先度pi的計(jì)算公式為

式中：k表示當(dāng)前ICU中的配置規(guī)則總數(shù)，ni表示第i個(gè)規(guī)則的匹配成功次數(shù)，nj表示第j個(gè)規(guī)則的匹配成功次數(shù)。

規(guī)則類(lèi)ICU的自適應(yīng)準(zhǔn)則為：如果當(dāng)前規(guī)則匹配優(yōu)先度大于2則將該規(guī)則設(shè)為C類(lèi)，大于1小余2則設(shè)為B類(lèi)，其余的設(shè)為A類(lèi)。可形式化地表示為

rule_classify(P，rule_no)

{

ifp≥2 then SendMessage(rule_no，‘C’)

else

ifp>1 andp<2 then SendMessage(rule_no，&lsquo;B&rsquo;)

else

SendMessage(rule_no，&lsquo;A&rsquo;)

}

3.1.2自適應(yīng)配置過(guò)程分析　某電梯廠對(duì)轎門(mén)地坎的配置知識(shí)以產(chǎn)生式規(guī)則表達(dá)為主，表2表示經(jīng)過(guò)300次成功配置后該轎門(mén)地坎ICU內(nèi)部配置規(guī)則的自適應(yīng)結(jié)果。其中變量JJ表示“開(kāi)門(mén)距”，DKCL表示“地坎材料”。

從表2可以看出，如果沒(méi)有進(jìn)行配置知識(shí)的自組織，則匹配搜索順序?yàn)椋?→2→3→4→5→6→7→8→9→10→11→12。按照匹配優(yōu)先度，其匹配搜索順序?yàn)椋?→7→5→8→1→2→3→6→9→10→11→12。如果在這次配置過(guò)程中是編號(hào)7的規(guī)則為真(依據(jù)前述假設(shè)，7號(hào)匹配成功率較高)，則在經(jīng)過(guò)配置自組織之后，只要搜索2步即可完成配置過(guò)程。而沒(méi)有經(jīng)過(guò)自組織，需要搜索7步才可以完成匹配過(guò)程。

表2 某電梯廠轎門(mén)地坎的自適應(yīng)結(jié)果

3.2 配置實(shí)例的自適應(yīng)方法

3.2.1 實(shí)例的積聚性　用零部件實(shí)例作為配置知識(shí)表達(dá)的ICU稱(chēng)為實(shí)例類(lèi)ICU。實(shí)例類(lèi)ICU定義了所有可以向用戶(hù)提供的零部件實(shí)例。在產(chǎn)品配置過(guò)程中，選擇一個(gè)最能滿(mǎn)足客戶(hù)需求的的實(shí)例作為配置結(jié)果，如果都不能滿(mǎn)足客戶(hù)需求，則生成新的零部件實(shí)例。

產(chǎn)品零部件通?？梢杂靡粋€(gè)或多個(gè)特征變量進(jìn)行描述，每個(gè)特征變量均可以設(shè)置一定的取值范圍，對(duì)一個(gè)變量賦予一個(gè)特定的值就可以生成一個(gè)實(shí)例，因此理論上可以生成無(wú)限多的實(shí)例。但由于客戶(hù)的需求總是有偏好，從統(tǒng)計(jì)學(xué)的角度分析，實(shí)際上滿(mǎn)足客戶(hù)需求的實(shí)例往往呈現(xiàn)某種積聚性。如圖3所示，對(duì)于具有X和Y兩個(gè)特征變量的實(shí)例集合，從歷史數(shù)據(jù)分析，滿(mǎn)足客戶(hù)需求的實(shí)例基本上集中在A、B和C這3個(gè)區(qū)域。

圖3 積聚性示例

3.2.2 實(shí)例的空間度計(jì)算　對(duì)于同一個(gè)實(shí)例類(lèi)ICU內(nèi)部的實(shí)例均可以用一組相同的特征變量進(jìn)行表達(dá)，且每個(gè)特征變量均可定義一定的取值范圍，因此具有N個(gè)變量的實(shí)例集合就構(gòu)成了一個(gè)N維實(shí)例空間。實(shí)例集合中的每個(gè)實(shí)例是N維空間中的一個(gè)點(diǎn)。實(shí)例空間度定量描述了空間中實(shí)例點(diǎn)距離實(shí)例空間原點(diǎn)的遠(yuǎn)近。由于對(duì)于同一個(gè)實(shí)例ICU，其N(xiāo)維有限空間是相同的，只要依次計(jì)算每個(gè)實(shí)例的空間度(instance space degree，ISD)即可量化比較實(shí)例的聚合程度。

雖然空間度相近的實(shí)例也表示實(shí)例具有較高的相似度，但是計(jì)算空間度比計(jì)算實(shí)例相似度具有明顯的優(yōu)勢(shì)：空間度克服了相似度隨所選基準(zhǔn)實(shí)例變化而變化以及需要逐一比較的缺點(diǎn)，只要ICU中的特征變量種類(lèi)和取值范圍不變，實(shí)例的空間度就不會(huì)隨著實(shí)例的增減而發(fā)生變化，且是惟一的確定值。

1)一維空間度的計(jì)算

如圖4所示，x是區(qū)間[a，b]內(nèi)的一點(diǎn)，則一維空間度的計(jì)算公式如下：

式中：n為x在枚舉變量集合中的位置號(hào)，N為枚舉變量集合的集合大小。

圖4 一維空間度計(jì)算示例

2)N維空間度的計(jì)算

對(duì)于任一實(shí)例a，其空間度s(a)的計(jì)算公式為

式中：N表示當(dāng)前實(shí)例類(lèi)ICU具有的特征變量數(shù)目；xi表示實(shí)例a中第i變量的特征值；s(xi)表示xi的空間度；wi為xi的權(quán)重，表示了變量xi的重要程度。

3.2.3 自適應(yīng)準(zhǔn)則表達(dá)　實(shí)例類(lèi)ICU自適應(yīng)準(zhǔn)則的基本思想是：利用積聚性原理找出空間度接近的零部件實(shí)例，將這些零部件實(shí)例合并為一組，從而減少實(shí)例的種類(lèi)和提高零部件設(shè)計(jì)生產(chǎn)的標(biāo)準(zhǔn)化。實(shí)例類(lèi)ICU的自適應(yīng)準(zhǔn)則可以形式化地表示如下：

Instance_classify(Instance_1，Instance_2，t){

If Abs(Instance_1.s-Instabce_2. s)〈t then

SendMessage(Instance_1，Instance_2，&lsquo;Unify&rsquo;)

End if

　　　}

上述形式化代碼的意義是：如果兩個(gè)實(shí)例的空間度差值小余給定的度量值t，則將兩個(gè)實(shí)例合并一組。度量值t的選擇是關(guān)鍵，如果取值太大，則可能將那些不相似的實(shí)例進(jìn)行了合并；如果取值太小，則不能有效地減少零部件的種類(lèi)。因此在實(shí)際設(shè)計(jì)中，通常由具有設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計(jì)師進(jìn)行確定。

同一組積聚度相近的實(shí)例可以?xún)H用一個(gè)實(shí)例替代。替代實(shí)例的生成有兩種方法：一種是從組內(nèi)任選一個(gè)實(shí)例；另一種是取組內(nèi)各個(gè)實(shí)例變量的平均值，然后適當(dāng)?shù)囊?guī)范化。

3.2.4 自適應(yīng)配置過(guò)程分析　由于電梯額定速度、載重量等不同，電梯安全鉗具有不同的尺寸和型號(hào)，形成了多個(gè)安全鉗實(shí)例。為了避免安全鉗實(shí)例的膨脹，需要對(duì)各個(gè)安全鉗實(shí)例進(jìn)行空間度計(jì)算，并將空間度接近的實(shí)例進(jìn)行合并。

電梯安全鉗可以用3個(gè)特征變量v(額定速度)、Q(載重量)和G(轎箱重量)進(jìn)行描述，其取值分別是v(0.25～5.1m/s)、Q(400～5000kg)和G(800～5500kg)，均可取連續(xù)值。v、Q和G的權(quán)重依次為：1.0、0.8和0.7。表3列出了部分安全鉗實(shí)例及其空間度值。

表3 電梯安全鉗的部分實(shí)例及其空間度(自適應(yīng)前)

如果將空間度差異的度量值t設(shè)為0.01，則從表3中可以看出有3組實(shí)例具有較高的積聚性，第一組為T(mén)01000101-003、T01000101-006和T01000101-008；第二組為T(mén)01000101-004、T01000101-005和T01000101-009，第三組為T(mén)01000101-002和T01000101-010。如果任選組內(nèi)一個(gè)實(shí)例作為替代實(shí)例，則經(jīng)過(guò)積聚性分析并自適應(yīng)后的電梯安全鉗實(shí)例見(jiàn)表4。通過(guò)表3和4可以看出，通過(guò)實(shí)例自適應(yīng)后，在配置設(shè)計(jì)時(shí)工程師可以從較少的實(shí)例中進(jìn)行選擇，提高了實(shí)例搜索和選擇的效率。

表4 電梯安全鉗的所有實(shí)例及其空間度(自適應(yīng)后)

4 配置知識(shí)的被動(dòng)自適應(yīng)方法

在配置知識(shí)被動(dòng)式自適應(yīng)中，引發(fā)ICU效應(yīng)器執(zhí)行動(dòng)作的消息來(lái)源于ICU外部，配置知識(shí)的維護(hù)操作是在外部干預(yù)的情況下被動(dòng)完成的。如果把產(chǎn)品主結(jié)構(gòu)中的每一節(jié)點(diǎn)看作是一個(gè)ICU，節(jié)點(diǎn)之間的相互制約關(guān)系就可通過(guò)各個(gè)節(jié)點(diǎn)ICU協(xié)商方式來(lái)完成，因此配置知識(shí)的被動(dòng)自適應(yīng)方法實(shí)際上是多ICU的協(xié)商過(guò)程。

協(xié)商過(guò)程可按以下步驟進(jìn)行：

1)當(dāng)相關(guān)產(chǎn)品設(shè)計(jì)信息發(fā)送變化后，相關(guān)ICU提出協(xié)商的意愿主題并向相關(guān)的ICU發(fā)送協(xié)商消息。對(duì)于全局配置知識(shí)的變化，例如產(chǎn)品配置策略、優(yōu)化準(zhǔn)則等則由全局ICU作為協(xié)商的發(fā)起者；對(duì)于零部件特性參數(shù)變化、配置規(guī)則變化等局部配置知識(shí)等則由相應(yīng)的零部件ICU發(fā)送協(xié)商的意愿。

2)所有參與協(xié)商的響應(yīng)ICU在接到消息后，回消息表明其協(xié)商的意愿。

3)如果不能達(dá)成協(xié)議，則根據(jù)ICU中定義的協(xié)商規(guī)則進(jìn)行協(xié)商，直至雙方達(dá)成一致或者放棄協(xié)商并終止自適應(yīng)過(guò)程。

4)所有參與協(xié)商的ICU成為新的協(xié)商發(fā)起者，進(jìn)行新一輪的協(xié)商，重復(fù)執(zhí)行步驟2)、3)。

5)當(dāng)所有相關(guān)ICU均達(dá)成一致?tīng)顟B(tài)，各自ICU中的效應(yīng)執(zhí)行相應(yīng)的操作，配置知識(shí)的被動(dòng)自適應(yīng)過(guò)程結(jié)束。

圖5(a)所示為一個(gè)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的局部，其中虛線表示了節(jié)點(diǎn)之間的修改制約關(guān)系，即節(jié)點(diǎn)1作為發(fā)起者時(shí)，節(jié)點(diǎn)1.1和3為相應(yīng)的響應(yīng)者。當(dāng)節(jié)點(diǎn)3作為發(fā)起者時(shí)，節(jié)點(diǎn)3.2和3.3為相應(yīng)的響應(yīng)者。圖5(b)～(f)演示了基于ICU協(xié)商的被動(dòng)自適應(yīng)過(guò)程。

1)圖5(b)表示節(jié)點(diǎn)1作為發(fā)起ICU首先向全局ICU表示了修改的意愿，全局ICU根據(jù)其定義的全局配置策略進(jìn)行干涉判斷，并向節(jié)點(diǎn)1表達(dá)了接受的意愿；

2)圖5(c)表示在得到全局ICU的許可后，根據(jù)協(xié)商集合發(fā)送修改的意愿，即向節(jié)點(diǎn)1.1和3所表示的ICU發(fā)送意愿；

3)圖5(d)表示節(jié)點(diǎn)1.1向節(jié)點(diǎn)1表示了接受意愿，但節(jié)點(diǎn)3表示了拒絕的意愿，由于達(dá)不成一致意見(jiàn)，節(jié)點(diǎn)1立即通知全局ICU，全局ICU根據(jù)預(yù)先定義的策略向節(jié)點(diǎn)1提出了新的修改建議。

4)圖5(e)表示節(jié)點(diǎn)1向節(jié)點(diǎn)1.1和3重新發(fā)出修改的建議，在與節(jié)點(diǎn)1.1和3達(dá)成協(xié)議后，節(jié)點(diǎn)3又向節(jié)點(diǎn)3.2和3.3發(fā)出修改的建議，獲得了節(jié)點(diǎn)3.2和3.3的同意。

5)圖5(f)表示在所有節(jié)點(diǎn)均達(dá)成一致后，節(jié)點(diǎn)1向全局ICU進(jìn)行通報(bào)，各個(gè)相關(guān)ICU利用相應(yīng)的效應(yīng)器執(zhí)行修改。

圖5 配置知識(shí)被動(dòng)自適應(yīng)過(guò)程

5 結(jié)論

(1)提出了產(chǎn)品配置知識(shí)的主動(dòng)式自適應(yīng)方法，通過(guò)優(yōu)化配置規(guī)則搜索順序和減少配置實(shí)例等自適應(yīng)方法有效地提高了產(chǎn)品配置設(shè)計(jì)的效率，克服了一般配置設(shè)計(jì)效率隨配置規(guī)則和實(shí)例增加而降低的缺點(diǎn)。

(2)提出了產(chǎn)品配置知識(shí)的被動(dòng)式自適應(yīng)方法，通過(guò)多個(gè)ICU協(xié)商保證了產(chǎn)品零部件在增加、刪除和更改等操作過(guò)程中配置知識(shí)的正確性和一致性。

配置設(shè)計(jì)中配置知識(shí)的表達(dá)有多種形式，本文的研究重點(diǎn)是基于規(guī)則和基于實(shí)例的配置知識(shí)自適應(yīng)方法，下一步將對(duì)基于本體和基于約束等配置知識(shí)的自適應(yīng)方法進(jìn)行重點(diǎn)研究。