(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202211047530.2 (22)申请日 2022.08.29 (71)申请人 浙江工业大 学 地址 310006 浙江省杭州市拱 墅区朝晖六 区潮王路18号 (72)发明人 景立挺　詹云飞　姜少飞　王家欣　 窦宇博　李启志　杨经纬　彭翔　 (74)专利代理 机构 杭州浙科专利事务所(普通 合伙) 33213 专利代理师 汤明 (51)Int.Cl. G06F 16/36(2019.01) G06N 5/02(2006.01) G06F 16/901(2019.01) (54)发明名称 一种基于RFPC概念设计框架的设计图谱构 建方法 (57)摘要 一种基于RFPC概念设计框架的设计图谱构 建方法， 属于设计图谱构建技术领域。 它通过从 文本数据中获取设计知 识数据， 然后把设计知识 映射到所述 设计知识辅助产品概念设计的需求 ‑ 功能‑原理解‑特征标志RFPC模型， 通过自然语言 处理技术 以及依存句法分析表征所述设计知识 元素及其之间的关联关系， 利用图数据库对所述 设计知识提供知识存储和管 理方案， 可以更直观 地实现概念设计过程中对知识的检索、 重用以及 支持概念设计解方案生成。 本发 明解决了传统数 据分析技术的限制， 克服了难以有效存储和分析 的弊端， 产品设计知识图谱的构建， 为产品创新 设计方案智能生成提供了可能， 将有助于产品开 发前期的设计知识运用、 技 术创新。 权利要求书2页 说明书8页 附图2页 CN 115455196 A 2022.12.09 CN 115455196 A 1.一种基于RFPC概念设计框架的设计图谱构建方法， 其特 征在于： 包括以下步骤： S1、 构建知识获取模块， 从文本数据中获取设计知识数据， 并对获取的设计知识数据进 行预处理； S2、 构建设计知识框架模块， 搭建RFPC设计知识本体框架， 将预处理后的设计知识数据 映射到该框架模型中； S3、 构建知识表示模块， 建立设计知识图谱模型， 利用深度 学习和基于语义的依存句法 分析联合触发词的方法分别抽取设计知识元以及之间的对应关系并形成设计知识三元组； S4、 构建图谱搭建模块， 将设计知识三元组映射到RFPC设计知识本体框架中， 并存储到 图数据库中； S5、 构建图谱应用模块， 提供产品设计的实现概念设计过程中对知识的检索、 重用以及 支持设计方案生成。 2.根据权利要求1所述的一种基于RFPC概念设计框架的设计 图谱构建方法， 其特征在 于所述步骤S1的具体过程如下： S1.1、 从文本数据中获取 未处理的设计知识； S1.2、 对未处理的设计知识进行设计知识数据整合： 即将获取的设计知识进行多元数 据整合成统一类型； S1.3、 去除停用词： 即在非结构化设计知识文本去除无关词汇； S1.4、 特征选择： 即对设计知识文本中选取设计词汇作为实体识别模型的训练输入数 据。 3.根据权利要求1所述的一种基于RFPC概念设计框架的设计 图谱构建方法， 其特征在 于所述RFPC设计知识本体框架模 型包括四个一级设计知识本体层， 分别为需求层， 功能层， 原理解层和特 征标志层； 每 个一级设计知识本体层包括 一组下级设计知识本体分类。 4.根据权利要求3所述的一种基于RFPC概念设计框架的设计 图谱构建方法， 其特征在 于所述需求层描述了设计需求或设计任务， 决定了产品设计的目标， 由总设计需求确定总 功能， 将用户的设计需求按照层次关系逐级分解、 细化； 所述功能层用于完成总功能的分 解， 从而得到产品的功能结构； 所述原理解层是对需求的分级求解， 是功能层的一个或多个 功能的具体实现方式， 同时也是多个原理解的组合与分解进而实现产品设计的特定功能； 所述特征标志层用于描述产品设计过程中实现某种特定功 能而映射的一个或多个原理解 实现的直观效果。 5.根据权利要求4所述的一种基于RFPC概念设计框架的设计 图谱构建方法， 其特征在 于所述步骤S3的具体过程如下： 3.1)输入预处 理后的非结构化设计知识文本数据； 3.2)采集设计知识文本中的技术词汇和设计知识属性， 构建设计知识图谱的基本语料 库； 3.3)训练BERT模型生成词向量； 3.4)针对设计知识的命名实体识别， 利用自然语言处理算法模型， 从设计知识文本中 提取出设计知识图谱中需求层和原理解层次下的设计知识类别对应的实体， 提高训练模型 的设计知识实体识别的精度和效率； 3.5)提取设计知识实体间的功能关系， 生成设计知识图谱的三元组， 并对抽取关系模权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 115455196 A 2板进行泛化， 并标准 化功能关系； 3.6)构建设计知识图谱： 在三元组的基础上， 以图节点表示设计知识实体， 以图数据库 的边表示设计知识实体之间的功能关系， 构建 设计知识图谱。 6.根据权利要求5所述的一种基于RFPC概念设计框架的设计 图谱构建方法， 其特征在 于所述知识表示模块包括设计知识抽取部分S31、 设计知识关系抽取部分S32、 设计知识消 歧部分S3 3及设计知识合并部分S34。 7.根据权利要求6所述的一种基于RFPC概念设计框架的设计 图谱构建方法， 其特征在 于所述步骤3.1 ‑3.4基于设计知识抽取部分S31实现， 所述设计知识抽取部分S31采用Bert ‑ BiLSTM‑CRF实体识别模型对设计文本进行训练。 8.根据权利要求7所述的一种基于RFPC概念设计框架的设计 图谱构建方法， 其特征在 于所述S3.5基于设计知识关系抽取部分S32及设计知识消歧部分S33实现， 具体过程如下： 利用LTP和触发词的方法联合抽取设计知识间的对应 关系， 对设计知识语料进 行分句、 分词 和词性标注， 使用LTP 工具对设计文本进 行处理， 通过分析句子中词 与词之间的依存关系来 分析句法结构， 构建三元组识别原则， 对句子中的每个触发词进 行规则匹配， 识别设计知识 关系三元组。 9.根据权利要求8所述的一种基于RFPC概念设计框架的设计 图谱构建方法， 其特征在 于所述步骤3.6)基于设计知识合并部分S34实现， 具体过程如下： 基于设计知识抽取部分 S31、 设计知识关系抽取部分S32及设计知识消歧部分S33中多种设计知识抽取及其关系对 应， 完成设计知识的实体识别、 实体对齐和实体链接形成最终的设计知识的合并。 10.根据权利要求9所述的一种基于RFPC概念设计框架的设计图谱构建方法， 其特征在 于所述步骤4的具体过程如下： 4.1、 存储实体识别模型识别出的设计知识实体； 4.2、 存储设计知识关系抽取 出的实体关系； 4.3、 存储设计知识三元组及其对应的设计知识属性； 4.4、 将步骤4.1、 4.2和4.3中的设计知识映射到PFPC概念设计框架中并存储到图数据 库中。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 115455196 A 3