机械产品配置知识自适应方法研究

2 配置知识的自适应模型

    2.1 智能配置单元的基本概念

    为了实现产品配置设计的自适应以提高产品配置的效率，借鉴Agent的实现机理，将配置知识与产品零部件模块进行结合，形成不同的智能配置单元(ICU)。

    ICU包括7个部分：ICU名称、感应器、消息机制、效应器、配置知识、内部机制和外部机制。图1为ICU的逻辑结构。ICU可以形式化地表示如下：

图1 ICU的逻辑结构

    〈ICU〉：：=〈ICU名称〉〈感应器〉〈消息机制〉

    〈效应器〉〈配置知识〉〈内部机制〉〈外部机制〉

    〈感知器〉：：=〈激活条件〉〈信息流〉

    〈消息机制〉：：={〈信息原语〉(〈信息内容〉)}

    〈信息原语〉：：=〈Propose〉|〈Accept〉|〈Re-fuse〉|〈Inform〉|〈Modify〉|〈Cancel〉

    〈信息内容〉：：=〈发送者〉〈接受者〉〈时间〉〈信息流〉

    〈效应器〉：：=〈事物处理名〉(〈事物处理描述〉)

    〈配置知识〉：：=〈全局知识〉|〈配置规则〉|〈配置实例〉

    〈内部机制〉：：=〈目标〉〈内部自适应准则〉

    〈外部机制〉：：=〈协商对象集合〉〈协商主题〉〈协商规则〉

    ICU名称是产品零部件模块的编号，在系统中惟一标识一个ICU。感应器能够监听所有ICU内部和外部的消息，并通过消息机制发送相应的执行命令给相应ICU效应器。效应器根据事物处理名称自动执行相应的配置知识维护操作。

    如果配置实例、配置规则等配置知识属于当前某个特定的零部件族，其构成的ICU称为局部ICU；如果产品结构的一致性、配置策略等配置知识作用于整个产品，其构成的ICU称为全局ICU。

    内部机制包含了自适应的目标和内部自适应准则。自适应目标根据配置知识的不同而不同，对于配置知识以规则表达为主的ICU其目标是优化规则的搜索顺序，对于配置知识以实例表达为主的ICU则其目标是优化实例种类和数目。内部自适应准则根据自适应目标进行判断，如果符合自适应条件则通过内部消息通知效应器进行自适应操作。

    外部机制包含协商对象集合、协商主题和协商规则。协商对象集合包含发起协商的ICU和响应协商的ICU；协商的主题包括停止某个零件的使用、更新某个零件参数等；协商的规则是指协商冲突的解决方法。

    2.2 基于ICU的配置知识自适应模型

    产品配置知识的自适应需要产品主结构中的所有ICU的协调运作才能实现，为此提出了图2所示的配置知识自适应模型。感应器根据激活条件将消息传递给相应的ICU对象，并由相应ICU对象中的效应器执行相应的操作。按照消息传递对象的不同，将消息分为内部消息和外部消息。内部消息是指消息传入与传出的对象相同，外部消息则相反。内部消息能够激发效应器对当前ICU内部的配置知识进行自适应，外部消息则通过全局ICU的协调保证各个相关ICU的一致动作。

图2 基于ICU的配置知识自适应模型

    为了便于全局ICU监控各个局部ICU行为，各局部ICU均需要在全局ICU进行注册。如果各个ICU对同一个协商主题不能达成一致，全局ICU需要根据配置策略和冲突规则解决方案对ICU行为进行指导并提出建议。