專利名稱：用于異質(zhì)環(huán)境之間信息交換的自適應(yīng)程序調(diào)用方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種信息交換方法，尤其涉及一種用于異質(zhì)環(huán)境之間信息交換的自適應(yīng)程序調(diào)用方法。
背景技術(shù)：
產(chǎn)品開發(fā)在企業(yè)運(yùn)作的過程中有著舉足輕重的地位和作用，它面臨著日益加劇的行業(yè)競爭、快速更新的生產(chǎn)技術(shù)和日趨復(fù)雜的全球市場，越來越需要縮短用以滿足市場需求的產(chǎn)品開發(fā)時(shí)間，這些挑戰(zhàn)都迫切要求將基于知識的系統(tǒng)應(yīng)用到相關(guān)產(chǎn)品信息的交換和更新中。
然而，溝通不足常常導(dǎo)致工程師無法在正確的產(chǎn)品規(guī)格版本下工作，特別是在當(dāng)今產(chǎn)品日漸復(fù)雜的情況下，由于團(tuán)隊(duì)之間缺乏協(xié)作，設(shè)計(jì)師設(shè)計(jì)的零部件可能無法相互匹配。當(dāng)前的產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理(PDM)被用來在特定時(shí)間傳遞恰當(dāng)信息，以便改善各種功能組之間的合作。產(chǎn)品開發(fā)的早期階段中可用的信息是相當(dāng)重要的，因?yàn)楫a(chǎn)品成本在很大程度上取決于此階段。因此，使得產(chǎn)品設(shè)計(jì)在團(tuán)隊(duì)中更早得到確認(rèn)和理解無疑是值得倡導(dǎo)的發(fā)展潮流。
在當(dāng)今的知識經(jīng)濟(jì)趨勢下，大多數(shù)增值服務(wù)在實(shí)際操作之前需要恰當(dāng)信息的支持，按照消費(fèi)者的要求來提供設(shè)計(jì)就是一種方興未艾的增值過程，從原始設(shè)備制造商(OEM)向原始設(shè)計(jì)制造商(ODM)的范式轉(zhuǎn)變是不可逆轉(zhuǎn)的趨勢，工程師需要基于他們的既往經(jīng)驗(yàn)和知識而非具體的策劃和分析來進(jìn)行產(chǎn)品設(shè)計(jì)決策，從而完成每項(xiàng)訂單。為了增強(qiáng)設(shè)計(jì)的敏捷性，有效協(xié)作能夠使設(shè)計(jì)師獲得足量信息用以決策。難以獲得所需信息的狀況已經(jīng)成為歷史，現(xiàn)在人們在數(shù)分鐘之內(nèi)即可輕易獲得大量信息，但是有些信息仍然由于數(shù)據(jù)交換屏障而無法被獲得，因?yàn)楦鞴揪哂凶约簩Ｓ械妮斎牒洼敵鑫募?，這些文件可能屬于不同的領(lǐng)域和具有不同的語義。
這里說明一下企業(yè)知識庫在企業(yè)中發(fā)揮的作用。企業(yè)知識庫包含企業(yè)數(shù)據(jù)庫，但是內(nèi)涵更為廣泛，包含所有與企業(yè)有關(guān)的信息和知識。知識庫并沒有什么固定的模式，而是要根據(jù)組織的具體情況來定，例如可建立在企業(yè)內(nèi)部網(wǎng)上，由安裝在服務(wù)器上的軟件構(gòu)成，員工可利用該系統(tǒng)閱讀公報(bào)和查找歷史事件，并彼此在虛擬的公告板上相會(huì)。該知識庫的內(nèi)容可包括人力資源狀況、職位所需技能和評價(jià)方法、公司各部門和各地分公司的內(nèi)部資料、公司歷史上發(fā)生的重大事件、客戶信息、競爭對手及合作伙伴資料、公司內(nèi)部研究人員的研究文獻(xiàn)和研究報(bào)告等等。一些著名公司在加速新產(chǎn)品開發(fā)速度的過程中發(fā)現(xiàn)60％以上的技術(shù)問題其實(shí)已在其他小組的開發(fā)經(jīng)驗(yàn)中碰到過且得到了解決。顯然，如果建立一個(gè)“最佳方法知識庫”，讓每個(gè)人分享他人經(jīng)驗(yàn)，就能大幅度減低問題重復(fù)出現(xiàn)的概率，可將新產(chǎn)品產(chǎn)出的速度提高近一倍。同時(shí)，數(shù)據(jù)庫等商業(yè)化應(yīng)用軟件極大地方便了知識庫的創(chuàng)建和使用，幫助企業(yè)知識庫系統(tǒng)軟件實(shí)現(xiàn)了集成性、外向型、決策支持等功能和特性。通過建立知識庫，可以積累和保存企業(yè)的信息和知識資產(chǎn)，加快內(nèi)部信息和知識的流通，實(shí)現(xiàn)組織內(nèi)部知識的共享，具體表現(xiàn)在使信息和知識有序化；加快知識和信息的流動(dòng)，有利于知識共享與交流；有利于實(shí)現(xiàn)組織的協(xié)作與溝通；幫助企業(yè)實(shí)現(xiàn)對客戶知識的有效管理。
一些產(chǎn)品數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)和信息交換系統(tǒng)已被提出用來在并行工程中支持設(shè)計(jì)師進(jìn)行信息管理和交換數(shù)據(jù)，這就需要一種有助于數(shù)據(jù)交換的通用標(biāo)準(zhǔn)，于是電子數(shù)據(jù)交換(EDI)應(yīng)運(yùn)而生。EDI使得結(jié)構(gòu)化商務(wù)文件的處理得以標(biāo)準(zhǔn)化，這些商務(wù)文件比如包括訂購單、發(fā)貨單、付款、配送、交割時(shí)間表等等。EDI將這些文件轉(zhuǎn)譯成全球理解的商務(wù)語言，并利用安全的電信鏈路在貿(mào)易伙伴之間傳送。然而，中小型企業(yè)無法承受EDI實(shí)施和維護(hù)的高額成本，于是利用可擴(kuò)展、可讀和同步數(shù)據(jù)的擴(kuò)展標(biāo)記語言(XML)有望取代結(jié)構(gòu)不靈活的EDI。
因此，促成了基于知識的系統(tǒng)的出現(xiàn)，這些系統(tǒng)輔助相關(guān)人員掌握編碼后的知識以完成相關(guān)任務(wù)，極大地依賴于信息更新，并利用相應(yīng)的算法來解譯知識。但是，通?？紤]的是如何獲得可增強(qiáng)解譯算法的新技術(shù)，以便實(shí)現(xiàn)有效的知識共享和再利用，基于知識的系統(tǒng)和存儲(chǔ)最新信息的聯(lián)合數(shù)據(jù)庫之間的連通往往被忽視。異質(zhì)系統(tǒng)之間低效的數(shù)據(jù)交換會(huì)造成數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性的喪失，不利于產(chǎn)品開發(fā)工藝。
多數(shù)人關(guān)心的是構(gòu)建類圖，而未考慮對動(dòng)態(tài)行為進(jìn)行建模，即使注意到了動(dòng)態(tài)行為，卻忽視了多態(tài)性，僅描述了類的定義和通用函數(shù)。對象建模技術(shù)主要關(guān)注結(jié)構(gòu)性的建模，但是很少涉及行為性的建模。行為性建模的核心與數(shù)據(jù)流圖(DFD)不同，后者被認(rèn)為是非面向?qū)ο蟮脑O(shè)計(jì)和分析。同時(shí)，對象技術(shù)僅被用于設(shè)計(jì)和分析，因?yàn)橥ǔＵJ(rèn)為僅利用單項(xiàng)技術(shù)是能夠降低分析過程的復(fù)雜度。然而，當(dāng)面臨與不斷變化的商業(yè)環(huán)境有關(guān)的新問題時(shí)則顯得不敷使用。結(jié)果，應(yīng)當(dāng)在企業(yè)信息系統(tǒng)中同時(shí)運(yùn)用對象模型和數(shù)據(jù)流。
下面回顧一下與產(chǎn)品開發(fā)有關(guān)的現(xiàn)有技術(shù)。當(dāng)今的制造業(yè)面臨著環(huán)境不斷變化的挑戰(zhàn)，需要將優(yōu)秀的產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理(PDM)系統(tǒng)應(yīng)用到商業(yè)工作流和生產(chǎn)過程中以進(jìn)行數(shù)據(jù)的有效管理，這意味著PDM將通過協(xié)調(diào)和控制信息的存取，在復(fù)雜的制造生命期內(nèi)控制和操縱數(shù)據(jù)，從而優(yōu)化這些過程。
傳統(tǒng)的過程方式關(guān)注的是處理內(nèi)容和步驟，而面向?qū)ο蟮姆绞接兄讷@得更佳的認(rèn)知模型。對象技術(shù)作為一種建模技術(shù)已被應(yīng)用到PDM中，其將現(xiàn)實(shí)世界的實(shí)體解譯為具有顯著身份和特征的對象。對象技術(shù)指導(dǎo)相關(guān)人員思考目標(biāo)實(shí)體以及目標(biāo)實(shí)體與消費(fèi)者之間的關(guān)系，改變了程序員的思考方式，常用術(shù)語例如包括對象、類、行為、屬性、繼承性、多態(tài)性等等。在各種商業(yè)環(huán)境中，對象技術(shù)在重利用性和重構(gòu)性方面的適用性得到了證實(shí)，已從計(jì)算機(jī)輔助策劃、裝配系統(tǒng)等傳統(tǒng)領(lǐng)域開始擴(kuò)展到產(chǎn)品開發(fā)領(lǐng)域。
當(dāng)通用的數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)不可用時(shí)，異質(zhì)系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)通信成為重中之重。擴(kuò)展標(biāo)記語言(XML)作為一種新興技術(shù)，能夠在不同的平臺和系統(tǒng)上操縱、存儲(chǔ)和交換數(shù)據(jù)或元數(shù)據(jù)，被認(rèn)為是下一代的數(shù)據(jù)表示手段，其在制造領(lǐng)域中的應(yīng)用有助于有效的數(shù)據(jù)交換。XML實(shí)際上是一種文件媒介，將來自各種資源的信息加以組裝，并在通用的智能電子格式下進(jìn)行編碼。例如，XML在電子商務(wù)的應(yīng)用中，借助網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，允許消費(fèi)者和供應(yīng)鏈各成員相互協(xié)作地設(shè)計(jì)、構(gòu)建和部署產(chǎn)品及服務(wù)，實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵信息的充分利用。
產(chǎn)品數(shù)據(jù)標(biāo)記語言(PDML)為產(chǎn)品數(shù)據(jù)交換提供了一種新的范式，其定義了一套應(yīng)用程序交易集，用于明確數(shù)據(jù)請求，有助于商業(yè)過程的綜合和協(xié)作。XML還被認(rèn)為是在指定的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)原理下的數(shù)據(jù)構(gòu)造或編碼模式。制造標(biāo)記語言(MML)也并入XML，在不同代理程序之間交換可制造性請求和產(chǎn)品信息，并在決策環(huán)境下提供關(guān)鍵域模型及其集成概況，將分布式對象標(biāo)準(zhǔn)與網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議加以組合，在集成產(chǎn)品和過程開發(fā)(IPPD)環(huán)境下建立對象網(wǎng)。該方式允許對企業(yè)知識庫的單獨(dú)存取，提供決策支持功能，以實(shí)現(xiàn)有效的設(shè)計(jì)和制造。至此，XML作為一種管理元數(shù)據(jù)的網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議，與產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理(PDM)形成了更為完整的企業(yè)解決方案。
但是，當(dāng)對象技術(shù)應(yīng)用于制造系統(tǒng)時(shí)，在產(chǎn)品開發(fā)工藝中缺乏對象技術(shù)和XML之間的聯(lián)系。關(guān)于實(shí)現(xiàn)有效的產(chǎn)品數(shù)據(jù)交換的技術(shù)數(shù)不勝數(shù)，但是這樣的問題未得到應(yīng)有的重視如何跨越公司數(shù)據(jù)庫和知識庫，實(shí)現(xiàn)通用的數(shù)據(jù)交換，從而在產(chǎn)品開發(fā)中有效地利用知識庫中存儲(chǔ)的知識。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述問題，本發(fā)明的目的在于提供一種用于異質(zhì)環(huán)境之間信息交換的自適應(yīng)程序調(diào)用方法，其能夠增強(qiáng)產(chǎn)品的開發(fā)操作，該自適應(yīng)程序調(diào)用方法通過重構(gòu)各種程序以完成相同操作，實(shí)現(xiàn)對于外界刺激的響應(yīng)。該自適應(yīng)程序調(diào)用方法采用成熟的對象技術(shù)，比如多態(tài)性和繼承性，以支持產(chǎn)品變化的管理。首先，通過在不同條件下以特定的格式綜合多個(gè)程序，來實(shí)施具體操作；然后，通過重構(gòu)繼承屬性，以便為新的情形修改結(jié)果，從而將分類方法應(yīng)用于支持產(chǎn)品變化請求的認(rèn)定。這些可重構(gòu)的方法被重新用來處理動(dòng)態(tài)環(huán)境。
當(dāng)一個(gè)對象啟動(dòng)一消息時(shí)，會(huì)在消息簽名中規(guī)定其格式，用以指定待執(zhí)行的方法名稱和待包含的參數(shù)。同一操作可應(yīng)用于不同的類，這樣的操作被稱為“多態(tài)性”，其表示在不同的類中表現(xiàn)為不同形式的同一操作。通常，一種程序用于實(shí)現(xiàn)一個(gè)類的操作。然而，在本發(fā)明中，一項(xiàng)操作還可通過在不同的條件下以特定的格式綜合多種程序來實(shí)現(xiàn)。本發(fā)明提供的一種用于異質(zhì)環(huán)境之間信息交換的自適應(yīng)程序調(diào)用方法旨在使得對象能夠調(diào)用各種行為用于同一消息，并且超越預(yù)定義的繼承操作，從而將標(biāo)準(zhǔn)過程靈活地再用于產(chǎn)品開發(fā)活動(dòng)，通過在產(chǎn)品壽命期的管理中識別基本的程序問題和評估當(dāng)前的狀態(tài)來適應(yīng)動(dòng)態(tài)的市場。
本發(fā)明的自適應(yīng)程序調(diào)用方法旨在利用對象模型來表示產(chǎn)品開發(fā)環(huán)境中數(shù)據(jù)對象之間的處理和關(guān)系，從而在迅速變化的企業(yè)環(huán)境中將商業(yè)活動(dòng)與日常操作的數(shù)據(jù)相匹配，實(shí)現(xiàn)一種能夠便于建立有益的生產(chǎn)環(huán)境以提高產(chǎn)品開發(fā)效率的自適應(yīng)方法。
為了實(shí)現(xiàn)“動(dòng)態(tài)”信息交換能力，本發(fā)明將對象技術(shù)與產(chǎn)品信息腳本合并，有助于有效的信息交換過程?？刹捎猛ㄓ玫臄U(kuò)展標(biāo)記語言，來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫與知識庫之間的數(shù)據(jù)交換，從而使實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)和知識在整個(gè)企業(yè)內(nèi)可用。也就是，本發(fā)明使得用于產(chǎn)品開發(fā)初始階段的新產(chǎn)品數(shù)據(jù)方案公式化，允許為相同的消息調(diào)用各種行為，超越預(yù)定義的繼承操作，從而能夠在迭代的產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中使靈活的相關(guān)性公式化。
本發(fā)明提供的在異質(zhì)環(huán)境下交換數(shù)據(jù)的方法和系統(tǒng)是基于規(guī)范的形成，例如產(chǎn)品信息標(biāo)記語言(PIML)，來實(shí)現(xiàn)不同數(shù)據(jù)庫模型之間的信息雙向交換。該方法和系統(tǒng)利用了形成PIML的一部分的對象技術(shù)的特性(比如多態(tài)性和繼承性)，由此提高產(chǎn)品信息交換性能。與現(xiàn)有的數(shù)據(jù)集成方式不同，PIML使用擴(kuò)展標(biāo)記語言(XML)，形成了通用標(biāo)準(zhǔn)(即PIML是XML的修改版)，提供了與平臺無關(guān)的用于交換信息的靈活方式，其通過利用對象技術(shù)來提供精確的語義描述，形成通用的數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)，無論使用何種平臺，PIML都能夠支持廣泛多樣的應(yīng)用程序，利用文件對象模型(DOM)來呈現(xiàn)文件。這種跨平臺的數(shù)據(jù)交換系統(tǒng)有助于建立有益的產(chǎn)品開發(fā)環(huán)境。


圖1是示出了根據(jù)本發(fā)明的基于對象的知識集成系統(tǒng)(OBKIS)的基礎(chǔ)機(jī)構(gòu)圖；圖2是示出了根據(jù)本發(fā)明的用于異質(zhì)環(huán)境之間信息交換的自適應(yīng)程序調(diào)用方法的流程圖；圖3是示出了根據(jù)本發(fā)明的OBKIS的概念層次圖；圖4是示出了用于數(shù)據(jù)層的數(shù)據(jù)流圖(DFD)；圖5是示出了實(shí)體層的實(shí)體關(guān)系圖；圖6是示出了動(dòng)態(tài)對象層的對象模型圖；以及圖7是示出了PIML中范例推理(CBR)的界面圖。
具體實(shí)施例方式
根據(jù)本發(fā)明的基于對象的知識集成系統(tǒng)(OBKIS)具有兼容性和交互性，構(gòu)成該系統(tǒng)的關(guān)鍵部分具有如下特征
協(xié)作性——在貿(mào)易伙伴之間存取和交換信息；協(xié)調(diào)性——保持組織內(nèi)部各部門之間的暢通操作；敏捷性——由于相似事件出現(xiàn)在不同情形下，所以該系統(tǒng)應(yīng)當(dāng)具有重構(gòu)各種行為的能力，從而在各種環(huán)境下是動(dòng)態(tài)的；智能性——利用人工智能，在波動(dòng)的產(chǎn)品或服務(wù)市場和靈活的制造環(huán)境中解決問題；數(shù)據(jù)同步性——來自關(guān)系數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)應(yīng)當(dāng)經(jīng)常被復(fù)制或遷移到知識存儲(chǔ)庫中。
鑒于企業(yè)信息系統(tǒng)的需求，本發(fā)明的OBKIS是利用了用于系統(tǒng)建模的面向?qū)ο蠹夹g(shù)來開發(fā)的，因?yàn)樵摷夹g(shù)考慮了未來再利用、可維護(hù)和較少的后期錯(cuò)誤。產(chǎn)品信息標(biāo)記語言(PIML)(包括擴(kuò)展標(biāo)記語言(XML))作為信息基礎(chǔ)構(gòu)架上的數(shù)據(jù)交換媒介，而與組織之內(nèi)的平臺和系統(tǒng)環(huán)境無關(guān)。PIML還有助于協(xié)作式的產(chǎn)品開發(fā)，團(tuán)隊(duì)成員可以是同一組織的同事或者是戰(zhàn)略伙伴的人員。
在企業(yè)信息系統(tǒng)中，每項(xiàng)操作的方法的實(shí)施都需要大量數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)是公司資產(chǎn)，知識則是個(gè)人智力資本。盡管通過不同的定義能夠?qū)?shù)據(jù)、信息和知識區(qū)分開，但是它們相互之間的互連是不可否認(rèn)的。在知識存儲(chǔ)庫存儲(chǔ)著范例和事實(shí)的同時(shí)，連接于關(guān)系數(shù)據(jù)庫的“范例推理(CBR)”接口引擎形成了集成系統(tǒng)。本發(fā)明的OBKIS具有動(dòng)態(tài)屬性，其隨著由范例推理所代表的經(jīng)驗(yàn)而增長，從而允許使用者對于知識進(jìn)行操作，這些知識受到來自關(guān)系數(shù)據(jù)庫的更新數(shù)據(jù)支持。OBKIS關(guān)注公司數(shù)據(jù)庫和知識庫的綜合。數(shù)據(jù)庫中存儲(chǔ)的產(chǎn)品數(shù)據(jù)被轉(zhuǎn)換成中性格式，因?yàn)椴煌瑪?shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)可被導(dǎo)出到中性格式和被同化到知識庫。大多數(shù)基于知識的系統(tǒng)可支持中性格式，但處理遷移過程仍然很費(fèi)勁，比如在關(guān)系數(shù)據(jù)庫中搜索相對域，并導(dǎo)出到知識存儲(chǔ)庫中的恰當(dāng)位置。于是采用對象化方式，其基于與對象技術(shù)相關(guān)聯(lián)的技術(shù)，將關(guān)系數(shù)據(jù)庫模式轉(zhuǎn)換成對象模型。對象化可將數(shù)據(jù)簇變成相互關(guān)聯(lián)的對象形式，提供與之有關(guān)的特征，比如繼承性、多態(tài)性和封裝性。一旦數(shù)據(jù)在對象形式下被重構(gòu)，產(chǎn)品數(shù)據(jù)可基于PIML被轉(zhuǎn)換成XML。PIML是中間級，連接客戶端和數(shù)據(jù)庫。具體來說，PIML要求一種用于數(shù)據(jù)交換的有組織的文件結(jié)構(gòu)，利用這些與提取信息、進(jìn)行變化和查詢文件等有關(guān)的數(shù)據(jù)信息。OBKIS框架如圖1所示。其中，在此說明的是PIML是由XML發(fā)展而來，用來彌補(bǔ)用于產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理的可擴(kuò)展和柔性語言(expandable andflexible language)發(fā)展過程中的差異。因此，XML可以與XSL結(jié)合，來產(chǎn)生用于其他系統(tǒng)、企業(yè)以及基于知識的系統(tǒng)(一種基于知識的系統(tǒng)是CBR)。PIML的詳細(xì)操作過程如右下角的橢圓框中所示。
OBKIS的分層特性是在層圖中反映的，包括數(shù)據(jù)層、實(shí)體層和動(dòng)態(tài)對象層。每層的輸入和輸出在圖3中示出。解譯規(guī)則和判斷規(guī)則經(jīng)過各層向上傳送，決策和查詢則是向下發(fā)送。
OBKIS數(shù)據(jù)層的特征在于利用數(shù)據(jù)流圖(DFD)進(jìn)行系統(tǒng)建模，綜合各種網(wǎng)絡(luò)處理，比如變換和交換數(shù)據(jù)，它是OBKIS的基本層，有助于層組件之間的數(shù)據(jù)流動(dòng)，常見的層組件包括數(shù)據(jù)處理，其在DFD的循環(huán)中有所描述，對數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)或數(shù)據(jù)中封裝的信息進(jìn)行轉(zhuǎn)換，建立新的信息，其中利用了上下文圖為系統(tǒng)建檔，概括出整個(gè)系統(tǒng)的處理；數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，其包括計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、CAD庫和統(tǒng)計(jì)系統(tǒng)，允許數(shù)據(jù)存儲(chǔ)備用，并不進(jìn)行任何操作，但允許輸入值不同于輸出值，因?yàn)檩斎肓骺赡芡ㄟ^追加、刪除元素或改變數(shù)值來修改存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)；參與者，其生產(chǎn)和消費(fèi)數(shù)據(jù)，是OBKIS數(shù)據(jù)層的主要“數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)器”，在圖中用方框表示，位于圖邊界上，同時(shí)也是終止者，比如個(gè)人、組織或系統(tǒng)；數(shù)據(jù)流，其表示為→，其形成了這些處理與數(shù)據(jù)存儲(chǔ)之間或者這些處理與參與者之間的數(shù)據(jù)流線，代表著計(jì)算或分析處理之內(nèi)某些臨界點(diǎn)處的數(shù)據(jù)值，數(shù)據(jù)流在不同的過渡階段中被大體分為控制流、更新流和結(jié)果流，承擔(dān)著不同的角色。
構(gòu)建數(shù)據(jù)層的規(guī)則包括只有在所有輸入流是可用的且僅一個(gè)輸入流存在時(shí)，一項(xiàng)處理才能夠執(zhí)行它的功能；不允許從相同的處理傳送相同的數(shù)據(jù)到兩個(gè)輸出流。如果一項(xiàng)處理產(chǎn)生多個(gè)數(shù)據(jù)流，則這些數(shù)據(jù)流是相互排斥的；為了解決產(chǎn)生多個(gè)數(shù)據(jù)流的問題，數(shù)據(jù)流可一分為二，兩個(gè)數(shù)據(jù)流也可合而為一。
OBKIS的實(shí)體層標(biāo)識了數(shù)據(jù)實(shí)體的類型及其之間的關(guān)系，包括實(shí)體類型、關(guān)系、連通性、實(shí)體標(biāo)識和描述。實(shí)體類型E包含OBKIS數(shù)據(jù)層中的參與者A，還可以是資源R或交易。關(guān)系R是兩個(gè)實(shí)體R(Ea，Eb)之間存在的關(guān)聯(lián)。連通性是一個(gè)實(shí)體與另一實(shí)體發(fā)生關(guān)系的次數(shù)，包括一對一、一對多和多對多三種類型，可分別表示為R(Ra1，Eb1)、(Ra1，Ebm)和(Ram，Ebm)。實(shí)體標(biāo)識和描述(I&D)用以標(biāo)識和描述每個(gè)實(shí)體的出現(xiàn)。
OBKIS的動(dòng)態(tài)對象層由對象組成。對象(或類的事例)可被定義為具有行為的實(shí)體。類是一組對象，這些對象具有相似特征、公共操作和統(tǒng)一行為。繼承性是碼共享機(jī)制。類的子類繼承了超類的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和行為，但是含有超類所不具有的特定操作和屬性。不同的對象在OBKIS對象層中具有不同角色或身份。行為可以是程序代碼中的操作，其中這些操作在面向?qū)ο蟮某绦蛘Z言或面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)中被編碼為方法或函數(shù)。人的活動(dòng)或環(huán)境變化造成了狀態(tài)變化。動(dòng)態(tài)對象運(yùn)行其操作，這些操作對該對象所特有的數(shù)據(jù)進(jìn)行存取。利用對象的數(shù)據(jù)來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫中存儲(chǔ)的方法代碼。為了響應(yīng)環(huán)境變化，理解對象模型的注釋，對于將動(dòng)態(tài)對象編檔來說是重要的。對象模型的注釋在圖6的右下方示出。第一個(gè)域顯示了類或?qū)ο蟮拿Q，第二個(gè)域表示屬性，第三個(gè)域包含對象的行為。具體來說，第三個(gè)域包含了在面向?qū)ο蟪绦蛑袑⒈婚_發(fā)成為函數(shù)的信息。在對象模型中說明了對象之間的關(guān)系，使所含交互的類型一目了然。OBKIS動(dòng)態(tài)對象層的兩大特性即多態(tài)性和繼承性將在具體實(shí)施例中將進(jìn)一步被闡釋，其中多態(tài)性是指“在不同形式下出現(xiàn)”，可描述為具有相同名稱和含義的多個(gè)實(shí)體的行為，但具有不同的程序代碼以實(shí)現(xiàn)相同的目標(biāo)；繼承性則是共享相似特征的機(jī)制。
值得一提的是存取和交換各方(比如銷售商、消費(fèi)者和制造商)數(shù)據(jù)的能力。打破各方之間的屏障對于協(xié)作是有益的，可確保通暢的信息流。一旦關(guān)系數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)已被對象化，在對象模型中將這些數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)化，從而為產(chǎn)品信息標(biāo)記語言(PIML)的應(yīng)用鋪平道路。PIML包括三個(gè)部分，即擴(kuò)展標(biāo)記語言(XML)、擴(kuò)展樣式表語言變換(XSLT)和腳本語言，提供了通用的產(chǎn)品信息交換標(biāo)準(zhǔn)，使“知識工人”獲取充分和準(zhǔn)確的信息。具體來說，PIML主要應(yīng)用于產(chǎn)品設(shè)計(jì)，涵蓋了與制造過程和工程分析有關(guān)的信息。PIML有助于將數(shù)據(jù)變換成三種不同格式，比如用于其他系統(tǒng)的XML；用于供應(yīng)商和消費(fèi)者的超文本標(biāo)記語言(HTML)；以及用于基于知識的系統(tǒng)的文本格式。
范例庫的主要數(shù)據(jù)源來自于關(guān)系數(shù)據(jù)庫(例如Microsoft SQL服務(wù)器)。異質(zhì)數(shù)據(jù)庫只能接受中性格式下的數(shù)據(jù)交換，而XML正是一種能被多數(shù)數(shù)據(jù)庫支持的交換標(biāo)準(zhǔn)。為了形成關(guān)系數(shù)據(jù)庫與范例庫之間的連接，關(guān)系數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)首先被轉(zhuǎn)換成XML，由于數(shù)據(jù)庫的解譯樣式與范例庫大相徑庭，所以需要在查詢交易或數(shù)據(jù)變換中借助擴(kuò)展樣式表語言變換(XSLT)，XSLT支持編程流控制，這有助于對數(shù)據(jù)應(yīng)用這些規(guī)則，然后進(jìn)而將這些數(shù)據(jù)變換成基于知識的系統(tǒng)所需要的知識。PIML讀取XML源文件和關(guān)聯(lián)XSLT樣式表。PIML將XML文件及其關(guān)聯(lián)XSLT文件解析成節(jié)點(diǎn)樹，每個(gè)節(jié)點(diǎn)對應(yīng)于XML文件元素或?qū)傩?。按照XSLT的規(guī)范，將XSLT變換應(yīng)用于源樹以產(chǎn)生結(jié)果樹。這些結(jié)果樹被序列化為輸出文件，分別是XML、HTML或其他文本格式。換而言之，在關(guān)系數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)已被作為XML文件輸出之后，相關(guān)聯(lián)的XSLT被讀取和解析到源和樣式表樹中。XSLT中聲明的模板規(guī)則被應(yīng)用于源樹中的每個(gè)匹配XML元素，模板規(guī)則的應(yīng)用可產(chǎn)生結(jié)果樹。一旦結(jié)果樹被序列化為字符流，該XML流就被輸入到范例庫。
由于XML含有標(biāo)記批注的元數(shù)據(jù)，HTML比XML更易于呈現(xiàn)，授權(quán)方能夠在更熟悉的格式(HTML)下查看數(shù)據(jù)。XSLT還可對能夠?qū)С龅交谥R的系統(tǒng)的文本格式數(shù)據(jù)進(jìn)行變換，因?yàn)橹行愿袷降臄?shù)據(jù)可作為用于基于知識系統(tǒng)的數(shù)據(jù)源。然后，已被對象化和變換為XML的關(guān)系數(shù)據(jù)庫中的更新數(shù)據(jù)變成了知識存儲(chǔ)庫的寶貴資源，使用者可經(jīng)由用戶接口通過接口引擎來利用這些知識。該接口引擎提供了推理能力，為各種問題提供建議。當(dāng)過去相似的范例適用于產(chǎn)品開發(fā)活動(dòng)時(shí)，在范例推理(CBR)中可得到推斷結(jié)果。
簡單的決策邏輯流可利用XSLT來編碼，XSLT是具有流控制的編程語言，含有諸如<xsl:if>、<xsl:for-each>、<xsl:choose>等標(biāo)記。這些標(biāo)記幫助設(shè)計(jì)師提取顯式知識。為了實(shí)現(xiàn)運(yùn)行決策的復(fù)雜邏輯流，XSLT允許VB腳本、Java腳本、C++與XML一起操作。對象的動(dòng)態(tài)行為是通過加載Java腳本和VB腳本來執(zhí)行的。
圖2中示出了按照本發(fā)明的用于異質(zhì)環(huán)境之間信息交換的自適應(yīng)程序調(diào)用方法的流程圖。
首先，根據(jù)產(chǎn)品市場的變化，例如消費(fèi)者對產(chǎn)品的需求，建立新產(chǎn)品的數(shù)據(jù)模型，并向企業(yè)數(shù)據(jù)庫輸入新的產(chǎn)品模型數(shù)據(jù)。
然后，利用面向?qū)ο蠹夹g(shù)，例如面向?qū)ο蟮木幊陶Z言，將數(shù)據(jù)庫中的產(chǎn)品模型數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為對象模型，并進(jìn)一步轉(zhuǎn)換為擴(kuò)展標(biāo)記語言(XML)文件。
為了讓其他系統(tǒng)、合作伙伴、知識庫共享數(shù)據(jù)庫中更新的產(chǎn)品數(shù)據(jù)，利用擴(kuò)展樣式表(XSL)語言，將XML文件變換為中性數(shù)據(jù)格式的數(shù)據(jù)流。
進(jìn)而，將中性格式下的數(shù)據(jù)流導(dǎo)入到企業(yè)知識庫中，實(shí)現(xiàn)企業(yè)數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)與企業(yè)知識庫的范例之間的數(shù)據(jù)映射。
經(jīng)由范例推理接口引擎，從企業(yè)知識庫中取回范例，作為新產(chǎn)品的設(shè)計(jì)參考方案。
而且，在對產(chǎn)品模型數(shù)據(jù)進(jìn)行對象建模時(shí)，對產(chǎn)品開發(fā)過程中與產(chǎn)品數(shù)據(jù)處理有關(guān)的操作、具有行為的實(shí)體等進(jìn)行建模。
當(dāng)建模后的對象啟動(dòng)消息時(shí)，在消息簽名中指定待執(zhí)行的程序名稱和待包含的參數(shù)，每項(xiàng)程序用于實(shí)現(xiàn)一類對象的操作，這些操作可在XML格式下通過多種程序來實(shí)現(xiàn)。
上述的對象模型具有多態(tài)性和繼承性，并且包括名稱域、屬性域和行為域，如圖6中所示。
如圖1中所述，上述的中性數(shù)據(jù)格式包括用于其他信息系統(tǒng)的擴(kuò)展標(biāo)記語言格式、超文本標(biāo)記語言(HTML)格式和文本格式。
除了利用XSL語言進(jìn)行XML文件的變換之外，還可利用VB腳本、Java腳本、C++，對XML文件進(jìn)行變換，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)的信息處理能力。
為了保持范例知識庫的動(dòng)態(tài)性和有效性，為每個(gè)范例設(shè)置有信心值參數(shù)，該信息值參數(shù)表示取回的范例解決產(chǎn)品設(shè)計(jì)問題的成功率，并且企業(yè)知識庫的內(nèi)容和范例的數(shù)量均隨著產(chǎn)品設(shè)計(jì)師經(jīng)驗(yàn)的增多而動(dòng)態(tài)增長。
下面以電子產(chǎn)品制造商GSL為例，進(jìn)一步闡釋本發(fā)明的具體實(shí)施例。在GSL中，商業(yè)運(yùn)作需要經(jīng)驗(yàn)豐富的產(chǎn)品設(shè)計(jì)師每年處理數(shù)以百計(jì)的產(chǎn)品規(guī)格。以往需要設(shè)計(jì)師具備大量經(jīng)驗(yàn)方可有效地使用專有和分離的數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)和平臺中存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)。舊程序系統(tǒng)需要較高成本和較長時(shí)間才可開發(fā)出新產(chǎn)品，影響了產(chǎn)品開發(fā)的進(jìn)度，GSL逐漸意識到XML可作為通用的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)而利用一種全能的解決方案，產(chǎn)生具有強(qiáng)大協(xié)作性能的豐富規(guī)范，這就是對象技術(shù)和PIML的結(jié)合，用以產(chǎn)生新產(chǎn)品規(guī)范和評價(jià)設(shè)計(jì)變化的效果。每個(gè)設(shè)計(jì)變化的實(shí)施是按照內(nèi)部和外部因素來進(jìn)行的，這里有效的數(shù)據(jù)傳輸是必要的。與各式各樣的后端企業(yè)數(shù)據(jù)系統(tǒng)的無縫集成，確保了與不同部門的處理有關(guān)的所有信息能夠在產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中被快速存取和同化。GSL電子產(chǎn)品開發(fā)生命期中的各層細(xì)節(jié)如下所述。
首先參照圖4說明數(shù)據(jù)層。數(shù)據(jù)層標(biāo)識了產(chǎn)品開發(fā)中的數(shù)據(jù)變換，通常首先包含通過市場調(diào)查來收集消費(fèi)者偏好。數(shù)據(jù)流圖(DFD)用于將系統(tǒng)的概念設(shè)計(jì)變成邏輯設(shè)計(jì)，著眼于產(chǎn)品開發(fā)工藝在各種功能部門之間的信息流。消費(fèi)者在DFD中被標(biāo)識為“參與者”，向GSL的營銷部分提供消費(fèi)者需求。從市場調(diào)查中發(fā)展出產(chǎn)品規(guī)格，用于優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)。按照該產(chǎn)品規(guī)格，機(jī)械工程師對CAD庫中存儲(chǔ)的PCB繪圖進(jìn)行開發(fā)。在PCB繪圖的最終版本發(fā)行之前，PCB設(shè)計(jì)規(guī)格需要得到工程師的批準(zhǔn)。按照該P(yáng)CB繪圖，工具制造者通過參照刀具CAD制造出模具、夾具和定位器，這些工具將用于新產(chǎn)品的生產(chǎn)。在達(dá)到預(yù)定的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)之前，不斷進(jìn)行修改。一旦產(chǎn)生的測量結(jié)果被接受，開始執(zhí)行試運(yùn)行。如果試運(yùn)行是成功的，則進(jìn)行批量生產(chǎn)，并將成品分發(fā)到零售商。圖4示出了從概念設(shè)計(jì)、設(shè)計(jì)檢查、工具制作、試運(yùn)行、規(guī)模生產(chǎn)直至最終到達(dá)零售銷售的數(shù)據(jù)處理。
然后參照圖5說明實(shí)體關(guān)系層。產(chǎn)品開發(fā)生命期包含大量活動(dòng)和任務(wù)。圖5僅描述了圖4所示整個(gè)開發(fā)生命期中的產(chǎn)品定義、設(shè)計(jì)和開發(fā)階段。實(shí)體-關(guān)系(ER)圖標(biāo)識了物理和概念實(shí)體的靜態(tài)和結(jié)構(gòu)關(guān)系。以產(chǎn)品規(guī)格為基礎(chǔ)的設(shè)計(jì)檢查可被分為可行的設(shè)計(jì)變化和不可行的設(shè)計(jì)變化。圖5示出了設(shè)計(jì)檢查的結(jié)構(gòu)關(guān)系，應(yīng)用了ER圖的不相交規(guī)則，因?yàn)槌愋偷氖吕豢赡苁莾蓚€(gè)(或更多)子類型的成員。為了修改既往設(shè)計(jì)，設(shè)計(jì)師可參照產(chǎn)品文件，比如技術(shù)分析報(bào)告，該報(bào)告包括印刷電路板圖和組裝圖。如果超類型的事例同時(shí)是兩個(gè)(或更多)子類型的成員，則可應(yīng)用ER圖的交迭規(guī)則。
再參照圖6說明動(dòng)態(tài)對象層。為了在早期的產(chǎn)品開發(fā)期間處理產(chǎn)品設(shè)計(jì)檢查，圖6借助對象“設(shè)計(jì)檢查”的“刪除設(shè)計(jì)變化”行為，示出了對象模型的特性，即繼承性和多態(tài)性?！霸O(shè)計(jì)檢查”被評價(jià)為“可行的設(shè)計(jì)變化”和“不可行的設(shè)計(jì)變化”。超類(設(shè)計(jì)檢查)和子類(不可行的設(shè)計(jì)變化和可行的設(shè)計(jì)變化)之間的關(guān)系以三角形箭頭來連接，其示范了對象的繼承性。超類的公共行為包括“添加設(shè)計(jì)變化”和“刪除設(shè)計(jì)變化”，被繼承到“可行的實(shí)際變化”和“不可行的設(shè)計(jì)變化”?！霸O(shè)計(jì)檢查”的屬性包括“檢查編號”、“零件編號”、“檢查類型”、“檢查細(xì)節(jié)”和“注釋”，也被繼承到“可行的實(shí)際變化”和“不可行的設(shè)計(jì)變化”。由于這些行為和這些屬性都被超類繼承，所以無需重寫這些子類的行為和屬性。然而可發(fā)現(xiàn)，行為“刪除設(shè)計(jì)變化”出現(xiàn)在子類“可行的設(shè)計(jì)變化”之下。這是因?yàn)槌悺霸O(shè)計(jì)檢查”中的“刪除設(shè)計(jì)變化”表明了不同的情形，但是具有相同的聲明。為了實(shí)施這些設(shè)計(jì)變化，需要各部門分別實(shí)施相同操作，也就是將數(shù)種方法組合起來，以執(zhí)行一個(gè)操作，此即為多態(tài)性的延伸概念“適時(shí)可重構(gòu)方法調(diào)用”(TRMI)，其通過采用對象技術(shù)，構(gòu)造出集成的信息系統(tǒng)。這些被組合的方法例如包括1.評價(jià)生產(chǎn)能力；2.核對生產(chǎn)計(jì)劃表；3.進(jìn)行決策(接受或拒絕設(shè)計(jì)變化)；4.通告生產(chǎn)和材料控制部門；5.與營銷部門進(jìn)行協(xié)商；6.實(shí)施多個(gè)設(shè)計(jì)變化過程；7.刪除設(shè)計(jì)變化；等等。
當(dāng)沒有足夠生產(chǎn)能力用于該設(shè)計(jì)變化時(shí)，需要?jiǎng)h除新的或修訂的設(shè)計(jì)特征，該行為在超類中示出。“設(shè)計(jì)檢查”和“刪除設(shè)計(jì)變化”被集成到子類“不可行的設(shè)計(jì)變化”。因此，在序列1-2-3(拒絕)-5-7下執(zhí)行這些方法。
當(dāng)出現(xiàn)可行設(shè)計(jì)的實(shí)例時(shí)，在設(shè)計(jì)變化處理已完成之后運(yùn)行“刪除設(shè)計(jì)變化”操作。因此，在序列1-2-3(接受)-4-6-7下執(zhí)行這些方法。
行為“刪除設(shè)計(jì)變化”的相同聲明具有相同的含義，在以往的過程程序中不被允許，因?yàn)闊o法區(qū)別“刪除設(shè)計(jì)檢查細(xì)節(jié)”的語義。然而，面向?qū)ο蟪绦蛟试S“多態(tài)性”。操作“刪除設(shè)計(jì)變化”的子類版本超越了來自超類的版本，因?yàn)樵撓到y(tǒng)更傾向于使用來自子類的操作版本，對于該子類及其派生類都是如此。
在圖4中，產(chǎn)品開發(fā)的數(shù)據(jù)流圖(DFD)示出了制造商GSL產(chǎn)品開發(fā)中的不同過程，包括示出調(diào)查、數(shù)據(jù)處理、產(chǎn)品規(guī)格接受、PCB開發(fā)、設(shè)計(jì)檢查、工具開發(fā)和修改。在這些過程之中，將具體地探討設(shè)計(jì)檢查。
圖5示出了靜態(tài)的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，圖6示出了與GSL的設(shè)計(jì)檢查有關(guān)的動(dòng)態(tài)行為。下面將說明PIML如何利用圖6中的對象模型，在基于知識的系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫之間交換數(shù)據(jù)。
假設(shè)營銷部門通過電子郵件收到了變化請求，營銷主管在數(shù)據(jù)庫中輸入數(shù)據(jù)。GSL的產(chǎn)品設(shè)計(jì)變化包括尺寸、地點(diǎn)和材料等的變化。SQL服務(wù)器中的數(shù)據(jù)被變換為XML。
工程師需要查閱修訂后的規(guī)格，并重新安排生產(chǎn)計(jì)劃。他們經(jīng)過企業(yè)網(wǎng)瀏覽HTML，這里HTML是XSLT和XML產(chǎn)生的輸出文件。有經(jīng)驗(yàn)的工程師判斷這些設(shè)計(jì)變化對于序列過程是否有影響，同時(shí)從范例推理(CBR)系統(tǒng)中獲得可能的建議。PIML的XSLT是具有數(shù)據(jù)流控制的編程語言，包含<xsl:if>、<xsl:for-each>、<xsl:choose>等標(biāo)號。如果新的產(chǎn)品設(shè)計(jì)需要改變材料，則工程師能夠從CBR系統(tǒng)中發(fā)現(xiàn)可能的解決方案。
XML中的數(shù)據(jù)包含“檢查類型”、“模型編號”、“零件編號”、“檢查細(xì)節(jié)”和有經(jīng)驗(yàn)的工程師的推薦，可利用XSLT將XML導(dǎo)出到基于知識的系統(tǒng)。通過數(shù)據(jù)映射，將不受具體平臺或操作系統(tǒng)約束的中性格式文件引入到范例推理(CBR)系統(tǒng)。聯(lián)系PIML和CBR的數(shù)據(jù)映射包含這樣的數(shù)據(jù)映射結(jié)構(gòu)，其用于將公司數(shù)據(jù)庫的每個(gè)表格映射到知識存儲(chǔ)庫。
工程師取回與新的設(shè)計(jì)變化相似的以往記錄。他們在發(fā)出變化請求之后，還能夠利用PIML發(fā)現(xiàn)諸如延遲和機(jī)械缺陷等結(jié)果。圖7示出了利用CBR函數(shù)封裝后的PIML界面。例如，可使用一種商用CBR軟件Kaidara，它可通過取回以往的相似范例，幫助解決新產(chǎn)品的設(shè)計(jì)問題。
XSLT允許VB腳本、Java腳本、C++與XML一起使用，從而通過特定的句法，實(shí)現(xiàn)更為動(dòng)態(tài)的PIML。通過Java腳本增強(qiáng)后的系統(tǒng)，與生產(chǎn)模塊進(jìn)行動(dòng)態(tài)和雙向的交互，獲得必要的工程信息，比如額定生產(chǎn)力、標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)量和作業(yè)優(yōu)先級。PIML之內(nèi)的Java腳本可提供對關(guān)鍵數(shù)據(jù)源的存取，該存取與上下文有關(guān)，這些數(shù)據(jù)源用于實(shí)現(xiàn)前面所述的多態(tài)性。
OBKIS將關(guān)系數(shù)據(jù)庫重構(gòu)成面向?qū)ο蟮母袷?，這種格式帶來了更為有效、高效、穩(wěn)定的數(shù)據(jù)和知識集成系統(tǒng)，其具體實(shí)施包括三個(gè)步驟。第一步驟是通過對象技術(shù)將關(guān)系數(shù)據(jù)庫公式化，并標(biāo)識這些對象和類。一旦定義了類，還需要識別相對屬性以及行為，并建立類之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系。關(guān)系數(shù)據(jù)庫和面向?qū)ο蠹夹g(shù)之間的一個(gè)關(guān)鍵區(qū)別在于，對象建模中的多對多關(guān)系需要被正規(guī)化。第二步驟是將對象嵌入到XML內(nèi)容中。每個(gè)對象可被簡單解譯為XML<tag>實(shí)體。除了在XML中示出靜態(tài)的元數(shù)據(jù)之外，還通過腳本語言對于對象的動(dòng)態(tài)行為進(jìn)行編碼，并允許使用者通過XSLT來定制數(shù)據(jù)輸出的顯示格式。應(yīng)當(dāng)對使用者的習(xí)慣和術(shù)語/詞匯進(jìn)行研究，以使PIML與使用者順利地進(jìn)行交互。第三步驟是域測試，并收集使用者的反饋。PIML的原型表明了XML技術(shù)和無縫數(shù)據(jù)交換的適用性，并且更為簡化和廉價(jià)。
CBR屬于人工智能，與模擬推理有關(guān)。當(dāng)構(gòu)建范例庫時(shí)，需要保持足夠多的范例用以解決問題；另一方面，范例庫也不要過大，否則影響取回時(shí)間。需要設(shè)置范例庫的最大容量，并記錄通過取回的范例來解決問題的成功率。另外，由于日益積累越來越多的范例，從范例庫維護(hù)的角度看，還需要關(guān)注“范例能力”。隨著商業(yè)環(huán)境的變化，范例也不斷發(fā)展，需要定期檢查原始范例解決新問題的能力。盡管范例推理能夠利用取回的范例來解決新問題，但是遇到意外變化時(shí)仍然需要人工智能進(jìn)行快速響應(yīng)。在連續(xù)變化的競爭性環(huán)境中，取回的范例的信心值將低于正常情況。信心值能夠反映取回的范例是否支持解決方案?？蓮南嗨菩?、典型性和偏差性等方面來度量信心值，也就是取回范例和查詢范例之間的相似性、查詢范例和存儲(chǔ)范例所共有的屬性數(shù)量、每個(gè)所選屬性的估計(jì)值與查詢的估計(jì)值。其中，信心值與相似性和典型性成正比，與偏差性成反比。對于范例取回來說，相似性在信心水平中扮演關(guān)鍵角色，屬性的權(quán)重是“最近鄰近(NN)”算法的主要參數(shù)。因此，應(yīng)當(dāng)仔細(xì)調(diào)節(jié)屬性的權(quán)重。
OBKIS能夠提供敏捷性、自學(xué)習(xí)能力和可定制等優(yōu)點(diǎn)。制造業(yè)近十年發(fā)生轉(zhuǎn)變的范式已經(jīng)變得越來越依賴于信息系統(tǒng)的快速響應(yīng)和敏捷性。通過利用面向?qū)ο蠹夹g(shù)，能夠按照信息所描述的現(xiàn)實(shí)世界的對象來組織、操縱和處理這些信息。對象基本是“自我包含”的單元，它們封裝了用于進(jìn)行作業(yè)的各種信息和算法。繼承性的引入降低了產(chǎn)品結(jié)果的復(fù)雜性，因?yàn)樵诔愔卸x了公共操作。由于新的消費(fèi)者需求可能觸發(fā)變化，所以需要對產(chǎn)品開發(fā)工藝進(jìn)行修改?？杀怀跏蓟驮谔囟ㄗ宇愊逻M(jìn)行單獨(dú)操作的TRMI使得企業(yè)能夠及時(shí)處理意外事件，因而特別地適用于動(dòng)態(tài)市場。
為了適應(yīng)市場變化，要求企業(yè)信息系統(tǒng)能夠存取和操縱數(shù)據(jù)，從而知識表示可得到更新數(shù)據(jù)的支持。通過引入邏輯或啟發(fā)式規(guī)則，修改以往范例的解決方案以解決新問題，這表現(xiàn)了系統(tǒng)的適應(yīng)式學(xué)習(xí)能力。
由于許多未知因素遍布于整個(gè)設(shè)計(jì)過程中，所以將產(chǎn)品設(shè)計(jì)看成是反復(fù)的過程。PIML能夠作為一種產(chǎn)品信息標(biāo)準(zhǔn)，通過XML模式來操縱產(chǎn)品數(shù)據(jù)。除了在靜態(tài)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中利用XSD來表示XML之外，還描述了關(guān)于如何進(jìn)行動(dòng)態(tài)行為的OBKIS的另一特征。對唯一的類進(jìn)行定制，從而每個(gè)類具有其自己的行為，以在各種條件下不同地反應(yīng)。
簡而言之，PIML是按照如下方法來建立的。
1.建立產(chǎn)品開發(fā)模型，包括識別消費(fèi)者需求；定義設(shè)計(jì)輸入要求；定義產(chǎn)品開發(fā)工藝；標(biāo)識產(chǎn)品開發(fā)工藝的工作流，這些工作流使得產(chǎn)品開發(fā)工藝相互聯(lián)系；2.將模型轉(zhuǎn)換成對象模型，包括標(biāo)識對象、行為(動(dòng)態(tài))和屬性(靜態(tài))；標(biāo)識關(guān)聯(lián)性(靜態(tài)的繼承性、動(dòng)態(tài)的多態(tài)性)；構(gòu)造對象模型；3.將對象模型變換為XML模式，包括識別XML模式與對象模型之間的類比性；構(gòu)造XML模式，需要考慮數(shù)據(jù)域、屬性的數(shù)據(jù)類型、元素的最大/最小長度等參數(shù)；利用PIML特征來對XML數(shù)據(jù)進(jìn)行建模，這些特征包括對象/類之間的關(guān)聯(lián)性、繼承性、多態(tài)性等。
在上面的描述中，本發(fā)明的OBKIS將對象技術(shù)與涵蓋XML的PIML和范例推理手段相結(jié)合，增強(qiáng)數(shù)據(jù)同化的有效性，從而在產(chǎn)品生命期循環(huán)中支持產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理。一般來說，OBKIS的顯著特征包括(1)敏捷性用于處理產(chǎn)品開發(fā)早期階段出現(xiàn)的意外變化；(2)自學(xué)習(xí)性用于變換異質(zhì)系統(tǒng)之間的數(shù)據(jù)；(3)可定制性用于從根本上構(gòu)造數(shù)據(jù)方案，以處理不斷發(fā)展的產(chǎn)品開發(fā)工藝。在軟件開發(fā)期間，對象技術(shù)起到工具性作用，用以實(shí)現(xiàn)該系統(tǒng)的基本特征和功能。除了對象技術(shù)之外，還可并入其他新興技術(shù)，用于形成系統(tǒng)框架的主干，包括(i)TRMI，用于在不同情況下重構(gòu)方法；(ii)XML，用于與平臺或操作系統(tǒng)無關(guān)地進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。
本發(fā)明的系統(tǒng)和方法開發(fā)出將數(shù)據(jù)庫與知識存儲(chǔ)庫相連接的通用模型，以便將更新數(shù)據(jù)從公司數(shù)據(jù)庫存取到知識存儲(chǔ)庫。波動(dòng)的市場和變化的消費(fèi)者需求造成了頻繁的設(shè)計(jì)變化，這些變化可通過該系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)層來反映。與PIML相聯(lián)系的推理引擎能夠增強(qiáng)整個(gè)系統(tǒng)的響應(yīng)性和適應(yīng)性，達(dá)到短時(shí)間接近市場需求和占有大的市場份額的企業(yè)發(fā)展目標(biāo)。
跨平臺的數(shù)據(jù)交換方式能夠有助于建立有益的開發(fā)環(huán)境，從而利用對象計(jì)算來管理工程變化和改進(jìn)產(chǎn)品開發(fā)活動(dòng)。TRMI的特征在于為相同的消息調(diào)用各種行為，并超越預(yù)定義的繼承操作，從而能夠在反復(fù)的產(chǎn)品設(shè)計(jì)步驟中使靈活的關(guān)聯(lián)過程公式化。具體來說，OKBIS提供了通用的產(chǎn)品信息交換標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)使得知識工人能夠獲取充分和準(zhǔn)確的信息。本發(fā)明基于中性數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了無縫的數(shù)據(jù)交換，該中性數(shù)據(jù)文件將公司數(shù)據(jù)庫變換為范例存儲(chǔ)庫。PIML包含了用于產(chǎn)品開發(fā)的特定XML集，利用了結(jié)構(gòu)化的XML模式，提供易于理解的句法和自定義的標(biāo)記語言，從而在產(chǎn)品數(shù)據(jù)交換方面滿足特定需要。
盡管上文已參照附圖詳細(xì)地描述了本發(fā)明的具體實(shí)施例，但是本領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，這些附圖和描述僅是說明性而非限制性的，本發(fā)明的范圍并不囿于所示實(shí)施例，而是由所附權(quán)利要求書來確定。
權(quán)利要求
1.一種用于異質(zhì)環(huán)境之間信息交換的自適應(yīng)程序調(diào)用方法，包括如下步驟a)將數(shù)據(jù)庫中的產(chǎn)品模型數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為對象模型，并進(jìn)一步轉(zhuǎn)換為擴(kuò)展標(biāo)記語言文件；b)利用擴(kuò)展樣式表語言，將所述擴(kuò)展標(biāo)記語言文件變換為中性數(shù)據(jù)格式的數(shù)據(jù)流；以及c)將所述數(shù)據(jù)流導(dǎo)入到知識庫中，實(shí)現(xiàn)所述數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)與所述知識庫的范例之間的數(shù)據(jù)映射。
2.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，在步驟a)之前還包括如下步驟根據(jù)市場的變化，建立新產(chǎn)品模型，并向數(shù)據(jù)庫輸入產(chǎn)品模型數(shù)據(jù)；
3.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，在步驟c)之后還包括如下步驟經(jīng)由范例推理接口引擎，從所述知識庫中取回范例，作為新產(chǎn)品的設(shè)計(jì)參考方案。
4.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，在步驟a)中對產(chǎn)品模型數(shù)據(jù)進(jìn)行對象建模時(shí)，包括對產(chǎn)品開發(fā)過程中與產(chǎn)品數(shù)據(jù)處理有關(guān)的操作進(jìn)行建模。
5.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，在步驟a)中對產(chǎn)品模型數(shù)據(jù)進(jìn)行對象建模時(shí)，包括對產(chǎn)品開發(fā)過程中涉及的具有行為的實(shí)體進(jìn)行建模。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其中，當(dāng)建模后的對象啟動(dòng)消息時(shí)，在消息簽名中指定待執(zhí)行的程序名稱和待包含的參數(shù)。
7.如權(quán)利要求6所述的方法，其中，所述程序是標(biāo)準(zhǔn)的生產(chǎn)程序，用于實(shí)現(xiàn)一類對象的操作。
8.如權(quán)利要求7所述的方法，其中，所述操作可在所述擴(kuò)展標(biāo)記語言格式下通過多種所述程序來執(zhí)行。
9.如權(quán)利要求6或7所述的方法，其中，當(dāng)所述程序不滿足設(shè)計(jì)變化時(shí)，刪除和修訂所述程序。
10.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述對象模型具有多態(tài)性和繼承性。
11.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述對象模型包括名稱域、屬性域和行為域。
12.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述中性數(shù)據(jù)格式包括用于其他信息系統(tǒng)的擴(kuò)展標(biāo)記語言格式、超文本標(biāo)記語言格式和文本格式。
13.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，還利用VB腳本、Java腳本、C++，對擴(kuò)展標(biāo)記語言文件進(jìn)行變換。
14.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述范例具有信心值參數(shù)，該信息值參數(shù)表示取回的范例解決產(chǎn)品設(shè)計(jì)問題的成功率。
15.如權(quán)利要求1所述的方法，其中，所述知識庫的內(nèi)容和所述范例的數(shù)量均隨著產(chǎn)品設(shè)計(jì)人員經(jīng)驗(yàn)的增多而動(dòng)態(tài)增長。
全文摘要
一種用于異質(zhì)環(huán)境之間信息交換的自適應(yīng)程序調(diào)用方法，包括步驟將數(shù)據(jù)庫中的產(chǎn)品模型數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為對象模型，并進(jìn)一步轉(zhuǎn)換為擴(kuò)展標(biāo)記語言文件；利用擴(kuò)展樣式表語言，將擴(kuò)展標(biāo)記語言文件變換為中性數(shù)據(jù)格式的數(shù)據(jù)流；以及將數(shù)據(jù)流導(dǎo)入到知識庫中，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)與所述知識庫的范例之間的數(shù)據(jù)映射。本發(fā)明的自適應(yīng)程序調(diào)用方法將對象技術(shù)與產(chǎn)品信息標(biāo)記語言相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了異質(zhì)系統(tǒng)之間有效的產(chǎn)品信息交換，加速了產(chǎn)品設(shè)計(jì)的開發(fā)周期，縮短了市場變化的響應(yīng)時(shí)間。
文檔編號G06Q10/00GK1877572SQ20051007619
公開日2006年12月13日 申請日期2005年6月8日 優(yōu)先權(quán)日2005年6月8日
發(fā)明者劉湛華, 李嘉敏 申請人:香港理工大學(xué)