机械工程学报

作者：吴轩宇, 娄山河, 洪兆溪, 司恒远, 张志峰, 冯毅雄, 谭建荣

单位：1. 浙江大学流体动力基础件与机电系统全国重点实验室 杭州 310027;2. 南洋理工大学机械与宇航工程学院 新加坡 639798 新加坡;3. 中广核工程设计有限公司 深圳 518172;4. 贵州大学省部共建公共大数据国家重点实验室 贵阳 550025

关键词：设计需求分析,混合增强智能,脉冲神经网络,犹豫模糊集,基于模型的系统工程；

基金：国家自然科学基金(52105281，52130501)和浙江省重点研发计划(2023C01214，2024C01207)资助项目。

重要厂用水系统是与核安全紧密相关的系统，负责在各种运行工况条件下导出核岛的热量至最终热阱。由于核电厂选址和机型的差异、海洋水文、地理特征、气象等因素对设计方案的影响，重要厂用水系统具备按单设计型工程特性，合理与直观的设计需求分析是后续配置设计的重要基础。针对如何准确地辨识设计需求重要度以消除认知不确定性、规范地建立设计需求模型以确保需求的完备性与可追溯性等问题，提出混合增强智能驱动的重要厂用水系统设计需求分析方法，旨在利用人类高层次的认知能力弥补计算机处理设计需求信息的不足，同时利用计算机的运算能力突破人脑认知过程的推理能力限制。首先，结合考虑人类语言特性的语言激励双向编码器表示预训练模型、模拟大脑前额叶-海马体神经回路的双向长短时记忆网络以及多头注意力机制对设计需求文本语义进行深度挖掘，并将语义特征输入模拟大脑多巴胺奖励系统的奖励调制脉冲神经网络进行设计需求分类。其次，考虑核电专家语义表达的模糊性、群体权重的不确定性，构建基于犹豫模糊集的非线性规划模型识别设计需求重要度并做进一步修正。最后，利用基于模型的系统工程方法建立形式化、结构化的系统模型对设计需求进行统一完备表达。

来源：2025年第9期

《机械工程学报》期刊编辑部

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