“AI理解需求”,达索系统3DEXPERIENCE平台如何利用AI实现需求分析
在工业设计领域(如汽车、航空航天装备设计领域)中,需求分析一直是项目成功的关键步骤之一。传统的需求分析通常需要通过人工大量的翻阅需求文档,基于个人经验把原始需求中的具体需求点归纳为设计需求,但这时常会出现原始需求识别遗漏、识别效率不高等问题。
利用大模型强大的语义分析能力,将原始需求与设计需求进行AI智能匹配,替代传统人工需求分析模式,可以高效处理复杂原始需求文本、自动挖掘潜在需求点,减少人工疏忽导致的需求识别遗漏与后期返工风险,精准构建原始需求与设计需求的映射关系,提升需求转化效率,使设计流程更高效地推进。
达索3DE平台使用大模型进行需求匹配的技术路线简介
01
搭建前端界面
在3DE平台的3DDashboard页面中,通过开发提供现代化、可视化的数据匹配前端界面,以及可被访问的API接口(用于获取数据库中的原始需求以及设计需求数据对象)。界面中设有智能匹配输入框,支持工程师用自然语言描述设计指标等,灵活匹配设计需求。
02
大模型服务器与向量数据库
1
安装大语言模型
在后端大模型服务器中,安装Ollama软件(开源跨平台大模型工具),启动后通过ollama run命令下载运行大模型,同时开放服务器11434端口,提供API调用模型,支持内网连接。根据服务器显存配置,选择合适的大模型,例如48GB显存可选择qwen3:32b、deepseek-r1:32b等模型。
2
安装嵌入模型
通过Ollama下载OpenAI提供的nomic-embed-text模型,或Alibaba提供的Qwen3-Embedding模型。
嵌入模型(Embedding Model),可将文本转化为高维向量数据,向量是一组数值,表示浮点数沿多个维度的位置,每个向量都包含了原始需求和设计需求文本的语义信息,文本中的关键信息(如技术指标、约束条件、性能要求)编码为高维向量,捕捉需求中复杂的语义关联。
3
向量数据库
向量数据库(Vector Store),是专门设计用于高效存储和检索嵌入向量的数据库。
需求文本通过嵌入模型向量化后,存入向量数据库。后续用户进行需求的语义匹配时,后端向量数据库中会采用近似最近邻搜索(ANN)算法,高效匹配出第一批设计需求数据(根据参数K值返回前K个匹配数据)。通俗的说,模型把文本→向量,向量数据库负责“最近邻检索”,再把查到的文档喂回模型。
开源的向量数据库推荐:
1) Milvus (高性能、毫秒级、高召回率,支持百万级数据)
2) Chroma(轻量级、易用的开源向量数据库,适合不超过十万级数据)
03
LangGraph技术:智能匹配中枢
需求分析最核心的要求是匹配结果的高准确度。但原始需求的描述往往是不够结构化的,直接使用文本进行匹配,得到的结果一般不够精准。
LangGraph(由LangChain推出的智能体编排框架)以“状态管理”和“节点通信”为核心,支持用“节点-边”的方式编排大模型调用、条件判断、循环等逻辑,让智能体可以根据实时反馈不断调整行为,从而显著提升匹配的精确度。
状态管理节点间协作具体实现过程:
1
需求解析器
首先通过大语言模型完成一轮语义解析,提取关键信息并结构化。 元信息识别:提取出关键参数,转为结构化的属性。识别需求中的核心要素(如“对象”:汽车车身;“属性”:强度;“指标”:≥1500MPa;“约束”:符合*标准);
示例:输入原始需求“新能源汽车电池包需满足-40℃环境下续航保持率≥80%,且碰撞后无起火风险”,解析器输出结构化元数据:
{
"需求类型": ["性能需求", "安全需求"],
"对象": "电池包",
"属性": ["低温续航保持率", "碰撞安全性"],
"指标": {"低温续航保持率": "≥80%", "碰撞后起火风险": "无"},
"环境约束": "-40℃"
}
2
需求匹配器
需求匹配器的目标是快速筛选出与当前需求高度相关的设计需求。首先使用嵌入模型,将节点1(需求解析器)中解析后的需求元数据以及需求文本编码为向量,再通过向量数据(如Milvus)进行最近邻检索,搜索到K个匹配数据。
3
分析验证器
初步匹配的需求数据,与实际需要的设计需求可能存在偏差,再次调用大模型对匹配结果进行分析,生成分析结果(语义是否一致性、属性是否兼容)。
4
优化器
根据节点3的分析结果,优化器自动执行不同的策略,例如:
1.检索结果
2.对分析结果归类,分为“匹配”、“不匹配”或“待人工审核”(状态2),再次运行节点3(分析验证器),直到分析结果满足设置的规则。
5
输出结果
通过智能体节点之间的协同,在以上节点全部成功运行后,最终输出高精确度的设计需求。
部分示例代码如下:
通过LangGraph技术与向量数据库的协同,构成了需求处理的“语义转换-存储-匹配”闭环,原始需求经嵌入模型转化为向量后,存入向量数据库形成“需求语义库”。后续在3DE平台进行需求匹配时,用户需求同样转化为向量,利用编排的智能检索策略,在向量数据库中快速检索出语义相近的匹配数据。
AI驱动下的需求分析革新
达索系统3DEXPERIENCE平台需求分析方案总结
在全球AI技术浪潮奔涌的当下,如何科学高效地运用AI技术赋能业务,已成为各大企业共同面临的战略命题。达索系统3DEXPERIENCE平台搭建的“智能匹配中枢”重构了工业设计需求分析的传统模式。这一方案不仅解决了“人工依赖高、效率低、易遗漏”的核心痛点,更通过技术闭环实现了从“经验驱动”到“数据智能驱动”的跨越,为工业设计的数字化转型注入了关键动能。
未来,随着大语言模型能力的不断提升,以及多模态大模型(如同时处理文本、图纸、仿真数据)的融入,与数字孪生、仿真优化等技术深度融合,平台将进一步挖掘AI的能力,赋能从概念设计到仿真验证的全流程智能化创新,打造更高效、更精准的工业级解决方案。
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作为达索系统重要的合作伙伴,钛闻软件在中国拥有1500多家客户。这些客户长期使用达索系统从需求、设计、工艺、仿真到制造的全生命周期解决方案,总装机量超过30000多套。钛闻软件非常注重客户的实施服务和应用支持,紧扣客户需求,引入最佳实践,让先进软件发挥出相应价值。