一种基于可拓学的计算机辅助创新方法与流程

本发明涉及计算机辅助创新领域，更具体地，涉及一种基于可拓学的计算机辅助创新方法。

背景技术：

万众创新的热潮已在全国迅速开展，但是，许多创新活动并没有依照创新理论和规律来实践，盲目性较大，效果不佳。

可拓学和TRIZ都是以解决矛盾问题而创新的重要方法。TRIZ在研究250万份发明专利基础上归纳技术系统的演化规律，以工程实例为基础来辅助设计者创新，开发出的计算机辅助创新系统在创新2.0大潮中起着决定性的作用。

中国人自主创立的可拓学用形式化模型研究事物拓展的可能性和开拓创新的规律与方法，并用于解决矛盾问题。经过三十多年的发展，可拓学在创新理论、形式化方法和实际应用等方面都有长足进展。可拓学用数学建立形式化模型来分析和解决矛盾问题，着重于创新思考的形式化推演，让普通人群学习并掌握可拓理论和方法去解决矛盾并实现创新具有较大的难度。因此，构建模拟可拓学灵活变通的创新智能、启发人们生成创意、激发创新的计算机辅助创新方法和低成本、平民化、碎片化的计算机辅助创新系统就成了推动万众创新高质量开展的关键需求。

当前已有一些可拓创新系统。例如，杨春燕等给出了基于分类的ESGS矛盾问题建模方法，总结了可拓学与HowNet结合的策略生成系统研究进展；李卫华等构建了可拓创新软件体系结构，探讨了基于Agent的可拓策略生成机制；汪中飞提出了结合知网的ESGS软件架构，李承晓给出了可拓策略生成系统框架，叶广仔等提出了可拓策略生成系统的构件化设计，方卓君等研发了自助游可拓策略生成系统等等。这些创新系统基本上是针对特定专业的，通用型不强；一般人群不可能使用这些专家们开发的系统进行创新活动；没有一个基于移动平台的、可随时随地、低成本、碎片化的创新辅助系统供普通人使用，帮助并启发他们按可拓创新方法的规律开展创新活动。

技术实现要素：

本发明为克服上述现有技术所述的至少一种缺陷，提供一种基于可拓学的计算机辅助创新方法。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

一种基于可拓学的计算机辅助创新方法，包括以下步骤：

S1：将现有的可拓关联函数、拓展分析方法、可拓变换方法和优度评价方法作为可拓创新核心功能要素封装成相应的软件服务实体；

S2：将这些封装好的可拓创新核心功能要素的软件服务实体发布并部署到本地或远程云服务器上；

S3：通过配置在这些服务实体的服务提供接口，个人或群体在创新活动中随时随地通过创新终端设备的服务请求接口发出服务请求去得到这些服务实体提供的相应创新功能的服务结果；

S4：不断新增、删除、修改、发布和部署服务实体到本地和远程云服务器，可以应对创新核心功能要素的不断进化以及融入不断涌现出来的新的创新核心功能要素，实现软件服务实体的持续进化。

在一种优选的方案中，所述计算机辅助创新方法提供个人创新的计算机辅助创新系统，遵循可拓创新的“建模、拓展、变换、评价”四步法，并用其逻辑细胞，即可拓基元，作为载体，通过基元建模、基元拓展、基元变换和基元评价来进行创新思维活动的推演，具体包括以下步骤：

T1：用户将矛盾问题输入创新系统，按提示不断分解细化矛盾问题直到发现若干核问题；

T2：用户将核问题构造成目标和条件基元，并决定其关联函数计算公式；通过关联函数计算来判断其核问题是否有矛盾，存在矛盾的核问题，进入拓展分析界面，系统引导用户请求并选择合适的拓展分析服务对核问题对象或属性或属性值进行拓展分析，推导出更多的拓展基元，如此反复，直到有矛盾弱化或化解的若干拓展基元出现；

T3：当用户完成拓展分析，创新系统进入可拓变换界面，引导用户请求并选择合适的可拓变换服务对符合用户期望值的每一个拓展基元进行可拓变换，得到若干矛盾弱化或化解的可拓变换基元；当用户完成可拓变换，系统进入优度评价界面，计算每个可拓变换基元的优度值，供用户按需优选。

T4：创新系统将用户选定的解决方案以及基元推演全过程存入创新方案知识库中，成为今后参考、应用和优化的知识；随着对矛盾问题的深入认识，用户能够随时改变问题定义、核问题定义以及关联函数定义；也可以在推演过程中增加新的问题定义、核问题定义以及关联函数定义，使用户不断修正自己的创新推演路径。

在一种优选的方案中，所述计算机辅助创新方法提供群体创新的计算机辅助创新系统，通过创新资源服务化、创新节点网络化形成群体协同创新机制，具体包括以下步骤：

Z1:将领域知识、专利知识、创新知识都封装成创新服务资源或网址链接资源，发布、更新并存储到云服务器上，

Z2:创新个体和群体通过服务请求实现领域知识、专利知识和创新知识的学习、查询和更新；

Z3:不同创新节点之间可随时随地按需通过服务请求和服务提供方式在互联网和移动互联网上相连，形成动态链接的协同创新网络；

Z4：任何创新节点可以通过信任认证与其他创新节点动态相连，以群发、点对点等通讯方式发布待解决的创新问题、创新中间推演结果和创新成果等信息，通过协同创新网络来请求创新帮助、交流创新思想、推送中间结果以及展示创新成果。

与现有技术相比，本发明技术方案的有益效果是：本发明公开一种基于可拓学的计算机辅助创新方法，将现有的可拓关联函数、可拓分析方法、可拓变换方法和优度评价方法作为可拓创新核心功能要素封装成相应的软件服务实体；将这些封装好的可拓创新核心功能要素的软件服务实体发布并部署到本地或远程云服务器上；通过配置在这些服务实体的服务提供接口，个人或群体在创新活动中随时随地通过创新终端设备的服务请求接口发出服务请求去得到这些服务实体提供的相应创新功能的服务结果；不断新增、删除、修改、发布和部署服务实体到本地和远程云服务器，可以应对创新核心功能要素的不断进化以及融入不断涌现出来的新的创新核心功能要素，实现软件服务实体的持续进化。

本发明基于可拓学的计算机辅助创新方法提供一个基于移动平台的、可随时随地、低成本、碎片化的创新辅助系统供个人和群体使用，帮助并启发他们按可拓创新方法的规律开展创新活动。

附图说明

图1为本发明一种基于可拓学的计算机辅助创新方法的流程图。

图2为对海水珍珠“高产低值”问题进行问题分解图。

图3为加工技术核问题的目标和条件基元信息图。

图4为初加工技术效益的离散关联函数图。

图5为对问题虚部进行问题推演示意图(以条件基元为例)。

图6为分解加工人员素质作为新拓展分析结点示意图。

图7为对加工人员素质的蕴含分析示意图。

图8为拓展分析推演过程示意图。

图9为对加工技术问题实施共轭可拓变换示意图。

图10为优度评价结果图。

具体实施方式

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；

为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；

对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。

实施例1

如图1所示，一种基于可拓学的计算机辅助创新方法，包括以下步骤：

S1：将现有的可拓关联函数、拓展分析方法、可拓变换方法和优度评价方法作为可拓创新核心功能要素封装成相应的软件服务实体；

S2：将这些封装好的可拓创新核心功能要素的软件服务实体发布并部署到本地或远程云服务器上；

S3：通过配置在这些服务实体的服务提供接口，个人或群体在创新活动中随时随地通过创新终端设备的服务请求接口发出服务请求去得到这些服务实体提供的相应创新功能的服务结果；

S4：不断新增、删除、修改、发布和部署服务实体到本地和远程云服务器，可以应对创新核心功能要素的不断进化以及融入不断涌现出来的新的创新核心功能要素，实现软件服务实体的持续进化。

在具体实施过程中，所述计算机辅助创新方法提供个人创新的计算机辅助创新系统，遵循可拓创新的“建模、拓展、变换、评价”四步法，并用其逻辑细胞，即可拓基元，作为载体，通过基元建模、基元拓展、基元变换和基元评价来进行创新思维活动的推演，具体包括以下步骤：

T1：用户将矛盾问题输入创新系统，按提示不断分解细化矛盾问题直到发现若干核问题；

T2：用户将核问题构造成目标和条件基元，并决定其关联函数计算公式；通过关联函数计算来判断其核问题是否有矛盾，存在矛盾的核问题，进入拓展分析界面，系统引导用户请求并选择合适的拓展分析服务对核问题对象或属性或属性值进行拓展分析，推导出更多的拓展基元，如此反复，直到有矛盾弱化或化解的若干拓展基元出现；

T3：当用户完成拓展分析，创新系统进入可拓变换界面，引导用户请求并选择合适的可拓变换服务对符合用户期望值的每一个拓展基元进行可拓变换，得到若干矛盾弱化或化解的可拓变换基元；当用户完成可拓变换，系统进入优度评价界面，计算每个可拓变换基元的优度值，供用户按需优选。

T4：创新系统将用户选定的解决方案以及基元推演全过程存入创新方案知识库中，成为今后参考、应用和优化的知识；随着对矛盾问题的深入认识，用户能够随时改变问题定义、核问题定义以及关联函数定义；也可以在推演过程中增加新的问题定义、核问题定义以及关联函数定义，使用户不断修正自己的创新推演路径。

在具体实施过程中，所述计算机辅助创新方法提供群体创新的计算机辅助创新系统，通过创新资源服务化、创新节点网络化形成群体协同创新机制，具体包括以下步骤：

Z1:将领域知识、专利知识、创新知识都封装成创新服务资源或网址链接资源，发布、更新并存储到云服务器上，

Z2:创新个体和群体通过服务请求实现领域知识、专利知识和创新知识的学习、查询和更新；

Z3:不同创新节点之间可随时随地按需通过服务请求和服务提供方式在互联网和移动互联网上相连,形成动态链接的协同创新网络；

Z4：任何创新节点可以通过信任认证与其他创新节点动态相连，以群发、点对点等通讯方式发布待解决的创新问题、创新中间推演结果和创新成果等信息，通过协同创新网络来请求创新帮助、交流创新思想、推送中间结果以及展示创新成果。

实施例2

如图1所示，一种基于可拓学的计算机辅助创新方法，应用于解决海水珍珠“高产低值”矛盾，包括以下步骤：

S1：将现有的可拓关联函数公式、拓展分析方法集合、可拓变换方法集合和优度评价方法集合作为可拓创新核心功能要素封装成相应的软件服务实体；

S2：将这些封装好的可拓创新核心功能要素的软件服务实体发布并部署到本地或远程云服务器上；

S3：通过配置在这些服务实体的服务提供接口，个人或群体在解决海水珍珠“高产低值”矛盾的创新活动中随时随地通过创新终端设备的服务请求接口发出服务请求去得到这些服务实体提供的相应创新功能的服务结果；

S4：不断新增、删除、修改、发布和部署服务实体到本地和远程云服务器，可以应对创新核心功能要素的不断进化以及融入不断涌现出来的新的创新核心功能要素，实现软件服务实体的持续进化。

在具体实施过程中，所述计算机辅助创新方法提供个人创新的计算机辅助创新系统，遵循可拓创新的“建模、拓展、变换、评价”四步法，并用其逻辑细胞，即可拓基元，作为载体，通过基元建模、基元拓展、基元变换和基元评价来进行解决海水珍珠“高产低值”矛盾的创新思维活动的推演，具体包括以下步骤：

T1：如图2所示，用户将海水珍珠“高产低值”矛盾问题输入创新系统，按提示不断分解细化矛盾问题，推演出加工技术、养殖技术、生产环境、贝源品质和产业规范等核问题。

T2：

1用户将核问题构造成目标基元和条件基元，例如，对加工技术核问题，其核问题模型为：

P＝G*L＝G*(初加工技术效益∩再加工技术应用程度∩深加工技术成熟度)

如图3所示，构造其目标基元(G)和条件基元(L)；

2用户根据属性取值不同可分别采用初等关联函数、简单关联函数和离散关联函数来建立评判准则。

如图4所示，采用离散关联函数来构造初加工技术效益属性的关联函数：初加工效益高，取值2.0；初加工效益较高，取值1.0；初加工效益一般，取值0；初加工效益较差，取值-1.0；初加工效益差，取值-2.0。

其评判准则为：当离散关联函数取值小于或等于0时，存在矛盾；当关联函数取值大于等于0时，矛盾有不同程度的化解。对于本例的条件基元中的初加工技术效益较差，取值为-1。说明加工技术核问题的目标基元要求初加工技术效益较高与条件基元实际初加工技术效益较低存在矛盾。

3系统引导用户请求并选择合适的拓展分析服务对核问题对象或属性或属性值进行拓展分析，推导出更多的拓展基元，如此反复，直到有矛盾弱化或化解的若干拓展基元出现。

对于加工技术核问题的条件基元运用共轭分析方法，分析问题的虚实共轭对，加工技术问题可看成问题的实部，加工人员素质和研发投入力度是其共轭的虚部，如图5所示，推演出影响加工技术问题的虚部基元，从新的角度和方向拓展创新的思维空间。

4从虚部基元的加工人员素质低、研发投入力度不够等属性再进行拓展分析推演(仅以加工人员素质属性为例)。选择可拓组合分析中的可分解分析，如图6所示，进一步拓展出加工人员素质基元作为拓展分析新的结点。

5对于图6的加工人员素质特征，用户通过领域知识、专利知识以及向其他创新节点求助等服务，学习、交流并得到义务教育普及、基层养殖技术交流频率和考核机制等是影响加工人员素质的重要因素，如图7所示，通过蕴含分析对加工人员素质进行蕴含拓展，得到农村义务教育普及程度提高、基层养殖技术交流增多以及完善考核机制等措施能够提高加工人员的素质。

6从图7的拓展分析结果出发，把农村义务教育普及程度记为X，基层交流频率记为Y，考核机制完善程度记为Z，图8展示了利用可拓创新软件的拓展分析推演步骤。

T3：

1当用户完成拓展分析，创新系统进入可拓变换界面，引导用户请求并选择合适的可拓变换服务对符合用户期望值的每一个拓展基元进行可拓变换，得到若干矛盾弱化或化解的可拓变换基元。

本例是通过共轭分析拓展出加工技术问题的虚部来弱化了其矛盾问题，因此，见图9，变换方法应该采用共轭变换方案。

2当用户完成可拓变换，系统进入优度评价界面，计算每个可拓变换基元的优度值，供用户按需优选。本例仅有一个方案存在，显然是最优方案，如图10所示，优度值为1.0。

T4：创新系统将用户选定的海水珍珠“高产低值”矛盾的解决方案以及基元推演全过程存入创新方案知识库中(见图10，底部展示了整个创新推演产生方案的过程)，成为今后参考、应用和优化的知识；随着对矛盾问题的深入认识，用户能够随时改变问题定义、核问题定义以及关联函数定义；也可以在推演过程中增加新的问题定义、核问题定义以及关联函数定义，使用户不断修正自己的创新推演路径。

在具体实施过程中，所述计算机辅助创新方法提供群体创新的计算机辅助创新系统，通过创新资源服务化、创新节点网络化形成群体协同创新机制，具体包括以下步骤：

Z1:将海水珍珠养殖和加工领域知识、海水珍珠养殖和加工专利知识、创新知识都封装成创新服务资源或网址链接资源，发布、更新并存储到云服务器上，

Z2:供创新个体和群体通过服务请求实现海水珍珠养殖和加工领域知识、海水珍珠养殖和加工专利知识和创新知识的学习、查询和更新；

Z3:涉及海水珍珠养殖和加工的不同创新节点之间可随时随地按需通过服务请求和服务提供方式在互联网和移动互联网上相连，形成动态链接的海水珍珠养殖和加工协同创新网络；

Z4：任何创新节点可以通过信任认证与其他创新节点动态相连，以群发、点对点等通讯方式发布待解决的海水珍珠养殖和加工创新问题、海水珍珠养殖和加工创新中间推演结果和海水珍珠养殖和加工创新成果等信息，通过协同创新网络来请求海水珍珠养殖和加工创新帮助、交流海水珍珠养殖和加工创新思想、推送中间结果以及展示海水珍珠养殖和加工创新成果。

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。