[發明專利]基于拓展區間數的三維CAD軟件易用性量化方法及裝置

在審

• 申請號: 202210133662.0
• 申請日: 2022-02-14
• 公開（公告）號: CN114491699A
• 公開（公告）日: 2022-05-13
• 發明（設計）人: 程錦;呂昊;王榮;胡偉飛;劉振宇;譚建榮
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: G06F30/10
• 分類號: G06F30/10;G06F17/18
• 代理公司: 杭州浙科專利事務所(普通合伙) 33213
• 代理人: 楊小凡

本發明公開了基于拓展區間數的三維CAD軟件易用性量化方法及裝置，先確定三維CAD軟件易用性指標集，再進行標準化，分別得到標準化數據、原始區間數、標準化樣本數量、標準化概率密度，根據標準化后的概率密度得到樣本數據的集中度和趨勢度，計算并修正拓展預測角，生成拓展區間數，根據拓展區間數確定各二級指標，確定二級指標權重并加權求和，得到一級指標，再確定一級指標的權重，最終得到三維CAD軟件易用性量化結果。本發明充分考慮了樣本數據的分布特性以及樣本的全局性程度，能夠對三維CAD軟件的易用性進行準確量化。

技術領域

本發明涉及三維CAD軟件易用性量化領域，尤其涉及基于拓展區間數的三維CAD軟件易用性量化方法及裝置。

背景技術

三維CAD軟件作為基礎工業軟件，廣泛應用于船舶、航空、機械等眾多行業。對于功能類似而性能接近的三維CAD軟件，用戶往往會選擇操作簡單、界面友好且易上手的軟件作為其設計工具。因此，準確地對三維CAD軟件的易用性進行量化對用戶選擇合適的軟件而言十分必要。三維CAD軟件易用性指標數據通過參與測試的用戶給出，樣本數據值存在一定的變化范圍，現有僅利用當前樣本數據的邊界信息建立區間數的易用性指標描述方法沒有充分利用樣本數據的分布特性。同時參與測試的用戶只占三維CAD軟件使用理論最大值的小部分，直接基于測試樣本獲得的易用性指標數據缺乏全局代表性。

發明內容

本發明的目的在于針對現有的使用區間數描述三維CAD軟件易用性指標既沒有充分挖掘當前樣本數據的不確定性分布規律，也沒有考慮未知樣本對當前區間數范圍可能造成的影響，從而導致對三維CAD軟件易用性量化結果不準確的不足，提供基于拓展區間數的三維CAD軟件易用性量化方法及裝置，該方法充分考慮樣本數據的不確定性分布規律和其全局性程度，能準確地量化三維CAD軟件的易用性。

本發明的目的是通過以下技術方案來實現的：

基于拓展區間數的三維CAD軟件易用性量化方法，考慮樣本的全局性程度和樣本數據的分布特性，通過建立拓展區間數來描述各易用性指標，基于各指標的不確定性程度調整其權重，進而計算最終的易用性量化值。具體包括如下步驟：

S1：確定三維CAD軟件易用性指標集，并獲取指標的初始數據；所述易用性指標集，包括易用性一級指標U_i(1≤i≤I)及其下屬的二級指標U_ij(1≤i≤I,1≤j≤J_i)，其中，I為易用性一級指標個數，J_i(1≤i≤I)為易用性一級指標U_i下的易用性二級指標個數，各二級指標的初始數據均從參與測試的用戶獲得。

S2：對初始數據進行歸一化，得到標準化數據，通過標準化數據建立原始區間數；對于N個初始數據樣本中的第n個樣本x_n，其對應的標準化數據其中maxX為數據的理論最大值；通過標準化數據建立原始區間數I^o＝[I^ol,I^or]＝I^oc,I^ow，其中左邊界右邊界區間數中點I^oc＝(I^ol+I^or)/2，區間數寬度I^ow＝I^or-I^ol。

S3：對各標準化數據值對應的樣本數量進行標準化處理；對于M個標準化數據中的第m個標準化數據對應的數量n_m，其標準化數量

S4：使用正態分布，擬合標準化數據的概率密度，并對概率密度進行標準化處理；擬合后的初始概率密度函數其中x為自變量，具體實例中，表示連續的標準化后的數據，x^*表示離散的標準化后的數據，μ(x^*)，σ²(x^*)分別為標準化數據樣本的均值和方差，標準化后的概率密度函數