[發(fā)明專利]一種基于產(chǎn)品族腳本的推導(dǎo)規(guī)則自動生成方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201811331973.8
• 申請日: 2018-11-09
• 公開（公告）號: CN109492303B
• 公開（公告）日: 2023-04-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 婁公輝;肖剛;程振波;陸佳煒;徐雪松;伍能和;王康
• 申請（專利權(quán)）人: 浙江工業(yè)大學(xué)
• 主分類號: G06F30/23
• 分類號: G06F30/23
• 代理公司: 杭州浙科專利事務(wù)所(普通合伙) 33213
• 代理人: 周紅芳

1.一種基于產(chǎn)品族腳本的推導(dǎo)規(guī)則自動生成方法，利用FEA建模知識構(gòu)建FEA本體，同時收集產(chǎn)品族內(nèi)各個產(chǎn)品的FEA腳本，建立產(chǎn)品族FEA腳本庫，將產(chǎn)品族FEA腳本庫中的所有FEA腳本輸入FEA本體，以FEA本體為根據(jù)，從產(chǎn)品族FEA腳本中將有限元分析過程轉(zhuǎn)化為FEA文法，即自動生成推導(dǎo)規(guī)則，其特征在于包括如下步驟：

1)構(gòu)建FEA本體

利用FEA本體來描述FEA過程，所述FEA本體是對特定領(lǐng)域之中某套實(shí)體及其相互之間關(guān)系的形式化表達(dá)，F(xiàn)EA本體為三元組，表示為O＝{C，R,is-a},其中，C＝{c₁，c₂，…，c_n}是FEA過程各個實(shí)體的實(shí)體集，每個實(shí)體c_n都有唯一明確的定義；R是實(shí)體間的約束關(guān)系集，包含或、和；is-a是實(shí)體之間的從屬關(guān)系集，is-a定義的關(guān)系只能從上級實(shí)體指向下級實(shí)體；

所述FEA本體構(gòu)建過程如下：1.1)將FEA過程拆分為前處理、加載求解和后處理三個階段，將三個階段分別向下進(jìn)一步拆分成FEA階段、功能設(shè)置，F(xiàn)EA階段繼續(xù)拆分為功能設(shè)置；1.2)將拆分后的FEA階段、功能設(shè)置定義為實(shí)體C；1.3)將各FEA階段之間、FEA階段與功能設(shè)置之間的包含結(jié)構(gòu)定義為從屬關(guān)系is-a；1.4)實(shí)體間的約束關(guān)系定義為R：如果同屬于一個上層實(shí)體的下層FEA階段或功能設(shè)置能夠同時出現(xiàn)，則將它們的關(guān)系定義為“和”，如不能同時出現(xiàn)，則將它們的關(guān)系定義為“或”；1.5)將步驟1.2)、步驟1.3)及步驟1.4)的定義生成FEA本體；

2)建立產(chǎn)品族FEA腳本庫

收集產(chǎn)品族的FEA腳本，形成產(chǎn)品族FEA腳本庫；

3)生成產(chǎn)品族FEA文法

以FEA本體為根據(jù)，從步驟2)的產(chǎn)品族FEA腳本庫中提取實(shí)體及實(shí)體之間的關(guān)系，然后將提取得到的實(shí)體、實(shí)體關(guān)系轉(zhuǎn)化成推導(dǎo)規(guī)則，并用正則文法來描述推導(dǎo)規(guī)則，轉(zhuǎn)化產(chǎn)品族FEA文法。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于產(chǎn)品族腳本的推導(dǎo)規(guī)則自動生成方法，其特征在于步驟3)的生成產(chǎn)品族FEA文法具體包括如下步驟：

3.1)文法

文法G為描述了給定語言的句子集合，該正則文法定義為四元組，即G＝{V_n,V_t,P,S}，其中，V_n表示非終結(jié)符集；V_t表示終結(jié)符集；P是產(chǎn)生式集合，包含了A→α的產(chǎn)生式，A→α表示A用α進(jìn)行替換，并且A屬于V_n中的一個元素，α包括了V_t或V_n中的若干元素，V_t中的元素是語言中句子的組成要素，S為開始符號，所有腳本的推導(dǎo)均從S開始進(jìn)行；將產(chǎn)品族FEA腳本庫中所有FEA腳本定義為語言L，一個腳本為語言L中的一個句子，將FEA過程中的前處理、加載求解和后處理FEA階段定義為非終結(jié)符，將前處理中的單元類型、材料參數(shù)、實(shí)常數(shù)定義功能設(shè)置定義為終結(jié)符，F(xiàn)EA階段之間、FEA階段與功能設(shè)置之間的從屬關(guān)系為產(chǎn)生式；

3.2)構(gòu)建算法

算法執(zhí)行過程如下：1)讀取FEA腳本并提取其中的關(guān)鍵字，其中每個關(guān)鍵字對應(yīng)一個功能設(shè)置；2)在FEA本體中尋找與1)中關(guān)鍵字對應(yīng)的實(shí)體，作為下層實(shí)體；3)從步驟2)得到的下層實(shí)體開始，依次尋找與該下層實(shí)體存在從屬關(guān)系的上層實(shí)體；4)將步驟3)中得到的上層實(shí)體及下層實(shí)體關(guān)系轉(zhuǎn)換成文法；

3.3)程序?qū)崿F(xiàn)

用python編程語言實(shí)現(xiàn)步驟3.2)的算法，利用python語言中的數(shù)據(jù)可視化工具pydot來繪制文法的結(jié)構(gòu)圖，實(shí)現(xiàn)推導(dǎo)規(guī)則自動生成。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于產(chǎn)品族腳本的推導(dǎo)規(guī)則自動生成方法，其特征在于步驟3.3)程序?qū)崿F(xiàn)的具體過程如下：

3.3.1)數(shù)據(jù)準(zhǔn)備

FEA腳本為有限元軟件對于每個FEA過程的記錄，每個功能設(shè)置都有其對應(yīng)的關(guān)鍵字，提取關(guān)鍵字即為提取了該FEA腳本的所有功能設(shè)置；

將整理好的產(chǎn)品族FEA腳本放在同一個文件夾下，在程序中建立列表list0來存儲實(shí)體，list0中元素形式如下：[0,實(shí)體]或[1,實(shí)體]，其中，0代表該實(shí)體與同級實(shí)體間的關(guān)系為“和”，1則代表該實(shí)體與同級實(shí)體間的關(guān)系為“或”，建立字典dict1來存儲FEA本體，dict1中的鍵值對記錄實(shí)體及實(shí)體之間的is-a關(guān)系；建立字典dict2來存儲關(guān)鍵字和實(shí)體的對應(yīng)關(guān)系；

3.3.2)讀取文件獲得關(guān)鍵字

利用python中的os工具包依次讀取文件夾中的FEA腳本，將FEA腳本逐行讀入，去除空格、換行符，按照逗號來分割FEA腳本的每行，得到關(guān)鍵字，建立列表list1來存儲關(guān)鍵字；

3.3.3)利用關(guān)鍵字得到實(shí)體及實(shí)體關(guān)系

將list1去掉重復(fù)項(xiàng)后得列表list2，以list2為輸入，從dict2中獲取關(guān)鍵字對應(yīng)的實(shí)體，將獲取的實(shí)體存儲在列表list3中，以list3為輸入，從dict1中依次查找各下層實(shí)體及上層實(shí)體，將得到的所有實(shí)體記錄在雙層列表list4中，list4中的元素形式如下：[c₁，c₂，c₃，…，c_k-1，c_k，…，c_n]，其中c_k-1從屬于c_k；

3.3.4)將list4轉(zhuǎn)化成文法、繪制文法樹

a.利用Python語言編寫程序?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化；遍歷list4，依次按照終結(jié)符c_n、c_n-1…c₂將元素分類、存儲，統(tǒng)計(jì)具有共同上級的實(shí)體，最終將實(shí)體數(shù)據(jù)整理成一個嵌套結(jié)構(gòu)的字典，具體形式如下：Dict_fina＝{S:[{c_n:{c_n-1:{…c₂:[…]}}},{…},…,{…}]}，其中，S代表最上層實(shí)體，中括號[]里的內(nèi)容為從屬于S的所有子實(shí)體；

b.利用python語言編寫程序?qū)ict_fina轉(zhuǎn)換成文法，利用python語言中的數(shù)據(jù)可視化工具pydot來繪制文法的結(jié)構(gòu)圖，實(shí)現(xiàn)推導(dǎo)規(guī)則自動生成。