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知识集成是一个高度跨学科的新兴研究领域，目前关于知识集成的研究还很不成熟。本文从虚拟产品开发的角度对设计知识集成进行了探索性的研究。
本文给出了知识表示的三个阶段和三个层次，深入分析了虚拟产品开发中设计知识的特点，认为应该采用多种形式化程度和以设计上下文为中心的表示方法，并且给出了设计上下文的结构特征和时间特征，提出了基于设计上下文进行设计知识推送的方法。
针对虚拟机械产品开发过程的具体特点，本文从管理和技术两个方面对产品开发过程进行了分析，提出了以设计用户为中心和面向设计知识集成的协调－意图－行为三层设计过程建模方法，并且对各个层次的特点、表示方法及其可操作性进行了分析，并重点对意图层和行为层展开了论述。在意图层，提出了基于设计动作和设计对象标准化层次结构的操作语义标准化方法，给出了基于树控件、文件夹和URL快捷方式的意图层模型的实现，以及意图层模型的重用方法。在行为层，针对机械设计工具软件的单人操作和操作层次性的特点，提出了将层次自动机用于应用软件行为建模的方法，给出了层次自动机的一阶谓词定义和设计用户事件捕获和事件匹配算法，并以PTO/E为例说明了该方法的有效性。
针对机械设计用户的特点，本文将模板方法和覆盖方法相结合用于机械设计用户建模，给出了机械设计用户的角色分类体系，提出了一个基于设计对象和知识性质的设计知识分类方法，并在此基础上建立了机械设计用户知识结构的表示方法，给出了用户模型的重用算法和更新算法。
在设计知识集成理论研究的基础上，本文最后介绍了个性化主动设计知识服务系统的体系结构和实现原型，并结合剑杆织机的共轭凸轮设计过程，阐明了该系统如何实现虚拟机械产品开发过程中的设计知识集成。