由于功能VO通过V与S密切相连,当我们获知了准确的功能语义的VO(或VOP)定义之后,就可以通过功能导向搜索去查找可以实现VO(或VOP)的S。而且,这种查询不仅仅是搜寻到一两个S的结果,如果经过语义扩展(例如本体论语义扩展,介绍从略),可以检索到几十个甚至上百个类似功能的解决方案,大大地扩展了实现既定VO的可能性和可行性。
检索的范围可以是CAI软件知识库、企业自建知识库、全球专利库等。检索工具一般是专业的CAI软件、专利查询工具或者是通用的搜索引擎。
专业CAI软件可以对所提取的VO或VOP功能语义结构自动进行词义上的匹配,从知识库中找到有关解决方案。例如,对宾语(作用对象O)的语义扩展而找到更多的S——通过直接匹配VO而在“同位词”中找到的S都属于精确解决方案;通过对O在“上位词”中进行一般化扩展而找到一般化解决方案S;通过在“下位词”中进行特殊化扩展而找到特殊解决方案S,如图9-4所示。
图9-4 对“加热·水”功能进行本体论语义扩展后的检索结果
在上图中自上而下,最上面一条虚线表示在“上位词”中找到一般化解决方案,如“加热·液体”、“加热·流体”的解决方案S;第二条、第三条虚线表示在“同位词”中找到精确解决方案,如“加热·水”、“加热·油”的解决方案S;第四条、第五条虚线表示在“下位词”中找到特殊解决方案,如“加热饮用水”、“加热棕榈油”的解决方案S。由此而获得了多领域的、多层次的、实现同样或类似功能的参考解决方案,而这些解决方案,都可以作为实现预设功能的参考。(www.daowen.com)
案例:某化工机械企业为潜艇设计大容量的储氧设备,高压氧气罐是重要部件。通常为了多贮存氧,要增大氧气罐内氧的密度,由此而增大氧气罐内压,当然也要增加氧气罐的壁厚。问题是过高的压力很不安全;加大的壁厚也增加了氧气罐的自重,降低了潜艇的有效载荷。
经过功能分析,我们可以把该问题情境中的储氧设备的主要功能以VO的形式定义出来:“储存·氧气”。该定义也是功能导向搜索的检索式。
经过检索,我们找到了多个类似的解决方案。其中指导本案例设计改进的一个不错的方案是“球壳状碳分子(富勒烯)基吸附剂在低压下储存(V)大量氧(O)”的知识条目。球壳状碳分子是一族闭式阀罩球状碳分子。当结晶时,球壳状碳分子形成面心立方晶体结构。这种晶体结构的晶格空隙宽到足够容纳大量气体分子。晶格以范德瓦尔斯力效应吸收气体分子,由此形成了具有一个包容许多气体分子容量的“微气缸”。包含在球壳状碳分子晶体结构内的晶格(微气缸)的数量大大超过了普通活性炭孔内所含有的吸附点的数量。因此球壳状碳分子基吸附剂比普通活性炭具有更高的常压吸附能力,设计改进的结果使得氧气储存量大大提高,而氧气罐的压力反而降低了,如图9-5所示。
图9-5 用球壳状碳分子在常压下储存氧气
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