[D0I:10.13374/i.issn1001-053x.2002.04.025 第24卷第4期 北京科技大学学报 Vol.24 No.4 2002年8月 Journal of University of Science and Technology Beijing Aug.2002 并行设计中冲突的一致性检测算法 陈梦》王新平)宿英新) 1)北京科技大学信息工程学院，北京1000832)哈尔滨理工大学工业技术学院，哈尔滨150076 摘要对并行设计基于约束的一致性检测算法进行了研究，建立了Pti网模型.分析了模 型的性质，给出了适用于并行设计冲突检测的算法，并且通过具体应用实例进行了验证，说明 了方案的可行性. 关键词并行设计；并行工程；冲突检测；一致性；Petri网 分类号TH166 传统的产品设计过程中，不同的产品设计 化的表达方式与算法1.本文采用Petri网的数 环节之间采用串行的信息传递模式，每一个开 学工具对并行设计过程中的冲突检测问题进行 发环节从前一个环节获取信息，从后一个环节 了建模，得到了约束网络的一种形式化描述，研 获取反馈"这种模式导致了下述缺陷：首先容 究了模型的并行处理算法与一致性收敛算法， 易出现描述产品特性的抽象信息不一致；其次， 给出了冲突检测的具体应用实例. 信息的串行流动易于在一些“瓶径”环节造成阻 塞，使得后续环节由于缺乏必要的信息而不能 1 冲突检测的理论研究 及时启动，拖延了产品的开发周期：第三，不同 冲突检测是并行设计冲突解决研究的一项 的开发人员受到自身领域知识的局限，在产品 关键技术，用于识别2个或多个视图之间是否 开发过程中，仅能保证设计方案的局部最优：最 存在着不一致、不和谐或不稳定的对立的状态. 后，信息传输与反馈的路径经过的环节过多，一 冲突检测过程中通常采用约束网络的检测方 旦发生冲突，大量的时间与精力将耗费在设计 法，这种方法不便于从全局层次视图的角度分 的返工与错误的查找过程中回 析变量与约束的性质.Peti网是一种功能较强 并行设计则是在设计开发的早期就考虑到 的建模工具，能够较好地描述事件的顺序、并发 下游工作中的可制造性、可装配性以及质量问 关系，既可描述系统内部数据流，又可描述系统 题，从而减少设计过程反复，缩短开发时间.在 外部数据流，同时分层的Petri网适合于递阶结 协作过程中，由于各方面专家考虑问题的角度 构的表达.采用Petri网研究冲突检测问题，需 不同和评价标准不同，因此在进行设计时作出 要建立冲突检测模型，根据模型的构成，分析其 的选择也会有差异，这就难免会发生冲突，同 性质和应用. 时，由于多功能小组间及多功能小组内各组成 1.1基本定义 人员的活动交织在一起，相互影响、相互制约， Petri网中的基本定义包括资源、库所、变迁 冲突也时有发生.冲突可能发生在方案设计、详 和网等6”，它们的形式化描述如下. 细设计、加工过程设计、装配设计等各个设计阶 定义1资源(resource)是在系统发生变化时 段.有效地检测出潜在的冲突，从而赢得时间上 所涉及的与系统状态有关的因素，包括原料、部 的提前量，采取相应的措施来消解冲突，是并行 件、产品、人员、工具、设备、数据和信息 设计冲突解决研究的关键技术之一. 定义2库所(place)是存放资源的场所，既 目前在并行设计的冲突检测领域缺乏形式 表示一个场所，又表示该场所存放有一定的资 源，用符号S来表示库所. 收稿日期200105-10陈梦女，28岁，讲师第 卷 第 期 年 月 北 京 科 技 大 学 学 报 并行设计 中冲突 的一致性检测算法 陈 梦 ‘， 王新平 ” 宿 英新 ， 北京科技大学信息工程学院 ，北京 哈尔滨理工大学工业技术学院 ，哈尔滨 巧 摘 要 对并行设计基于 约束的一致性检测算法进行 了研究 ， 建立 了 网模型 分析 了模 型 的性质 ， 给出 了适用 于并行设计冲突检测 的算法 ， 并且通过具体应用 实例进行 了验证 ， 说明 了方案 的可行性 关键词 并行设计 并行工程 冲突检测 一致性 网 分 类号 传统 的产品设计过程 中 ， 不 同的产品设计 环节之 间采用 串行 的信息传递模式 ， 每一个开 发环节从前一个环节 获取信息 ， 从后 一个环节 获取反 馈 ‘月 这种模式导致 了下述缺 陷 首先容 易 出现描述产品特性 的抽象信息不 一致 其次 ， 信息的串行流动 易于在一些 “ 瓶径 ” 环节造成阻 塞 ， 使得后续环 节 由于缺乏必要 的信息而 不 能 及时启动 ， 拖延 了产品的开发周期 第三 ， 不 同 的开发人员 受到 自身领域知识 的局 限 ， 在 产 品 开发过程 中 ， 仅能保证设计方案的局部最优 最 后 ， 信息传输与反馈 的路径经过的环节过 多 ， 一 旦 发生 冲突 ， 大量 的时间与精力将耗 费在设计 的返 工 与错误 的查找 过程 中‘ 并行设计则是在设计开发 的早期就考虑到 下 游工作 中的可 制造性 、 可 装 配性 以及质量 问 题 ， 从而 减少设计过程反复 ， 缩短 开发时 间 在 协作过程 中 ， 由于各方面专家考虑 问题 的角度 不 同和评价标准不 同 ， 因此在进行设计时作 出 的选择也会有差异 ， 这就难免会发生 冲突 〔 同 时 ， 由于 多 功能 小组 间及 多功 能小组 内各组成 人员 的 活 动 交织在一起 ， 相 互影 响 、 相 互制约 ， 冲突也时有 发生 冲突可 能发生在方案设计 、 详 细设计 、 加工过程设计 、 装配设计等各个设计阶 段 有效地检测 出潜在 的冲突 ， 从而赢得时 间上 的提前量 ， 采取相应 的措施来消解 冲突 ， 是并行 设计 冲突解决研究的关键技术之一 目前在并行设计 的冲突检测 领域缺乏形式 化 的表达方式与算法 〔， 本文采用 网 的数 学工具对并行设计过程 中的冲突检测 问题进行 了建模 ， 得到 了约束 网络的一种形式化描述 ， 研 究 了模型 的并行处理算法 与一 致性 收敛算法 ， 给 出 了 冲突检测 的具体应用 实例 收稿 日期 刁 一 陈梦 女 ， 岁 ， 讲师 冲突检测 的理论研究 冲突检测 是并行设计 冲突解决研究 的一项 关键技术 ， 用 于识别 个或 多个视 图之 间是否 存在着不一致 、 不 和谐或不稳定 的对立 的状态 冲突 检测 过程 中通 常采 用 约 束 网 络 的检测 方 法 ， 这种 方法 不便 于从全局 层 次视 图的角度 分 析 变量 与约束 的性质 比 网是一种功 能较强 的建模工具 ， 能够较好地描述事件 的顺序 、 并发 关系 ， 既可 描述系统 内部数据流 ， 又 可描述 系统 外 部数据 流 ， 同时分层 的 网适合于 递 阶结 构 的表达 采用 网研究 冲突检测 问题 ， 需 要建立 冲突检测模型 ， 根据模型 的构成 ， 分析其 性质和 应 用 基本定义 网 中的基本定义包括资源 、 库所 、 变迁 和 网 等 【， ， 它们 的形式化描述如下 定 义 资源 是在 系统发生 变化时 所涉及 的与系统状态有关的 因素 ， 包括原料 、 部 件 、 产 品 、 人员 、 工具 、 设备 、 数据和 信息 ‘ 定 义 库所 印 是存放资源 的场所 ， 既 表示 一个场所 ， 又表示该场所存放有一定 的资 源 ， 用 符号 来表示 库所 DOI ：10．13374／j ．issn1001－053x．2002．04．025