智能创新引导工具----项目分析与设计

1 引言

1.1 编写目的

1.2 项目背景

1.3 项目目标

2 需求分析

2.1 数据需求

2.2 功能需求

2.3 非功能需求

2.4 运行需求

2.5 用例图

3 概要设计

3.1 处理流程

3.2 接口设计

3.3 数据结构设计

3.4 运行设计

3.5 系统部署方案

4 数据库逻辑设计

4.1 ER图

4.2 数据字典

1 引言

1.1 编写目的

该项目开发文档的编写目的是为了全面深入的介绍和分析本次的项目的建设情况。从项目的背景到项目的搭建方案再到重点的实现细节。对我们各个模块的实现方案进行详细的分析和探讨。在该开发文档中，您将看到我们对整个项目架构的设计理念，我们的以深度学习为核心的算法设计以及实现情况，您还将对我们的界面设计以及人机交互设计有着直观且深入了了解和体会。这些渗透着设计者丰富思想的设计方案，将支持整个项目——智能创新引导工具软件的高效实现。

1.2 项目背景

创新方法推广平台（创客平台）是企业对接创新工程师或服务商的智能化信息平台，应用创新方法可以提高创新成功率，降低创新风险，有利于企业自主创新能力建设。利用现代信息技术构建创新方法推广平台是促进创新方法推广应用的有效手段，有助于企业实现数字化转型。

创新方法推广平台（智能创新引导工具软件）的用户分为4种角色：

管理员：在后台进行用户管理、菜单管理、内容管理等。

创新工程师（发明家）：即拥有专业知识的个体发明家，可以解决企业提出的问题或发售解决方案。

服务商：类似创新工程师，企业性质的用户。服务商可以去解决企业需求；也可以发布自己的解决方案。

企业用户：具有技术创新、产品智能改造、业务模式转型、互联网+运营、工艺流程变革、中小企业创成等创新启发的各类企业。企业用户提出创新需求。可以从已有的创新方案中选择；若没有合适的方案也可以发布需求，需求发布后创新工程师或服务商可以解决需求。

企业用户可以在平台上发布具体需求，创新工程师或服务商接单后便可以为企业提供具体的解决方案。

智能创新引导工具软件是创新方法推广平台的子项目，其核心功能是为创新工程师或服务商提供的一种基于大数据与人工智能引导生成解决方案的工具，创新工程师或服务商可以选择使用此工具来生成解决方案。我们团队在本次项目实训中负责智能创新引导工具软件的研发工作。

1.3 项目目标

智能创新引导工具软件旨在利用可收集到的专利信息，利用大数据和人工智能的方式，结合TRIZ理论（发明问题的解决理论）为创新工程师精准提供专利信息和解决方案，引导创新工程师进行发明创造及解决发明过程中的具体问题。在此基础上，智能创新引导工具软件也将为创新工程师们搭建创新社区，提供一个对创意和解决方案进行讨论的平台。

2 需求分析

2.1 数据需求

①专利数据

数据来源：万方数据

字段：专利号、专利名称、摘要、申请/专利号、申请日期、公开/公告号、公开/公告日、主分类号、分类号、申请/专利权人、发明/设计人、主申请人地址、专利代理机构、代理人、国别省市代码、主权项、法律状态、源URL、领域。

②敏感词词库

数据来源：开源词库

2.2 功能需求

2.2.1 功能模块结构图

2.2.2 功能模块描述

功能模块	功能	功能描述	优先级
用户模块	登录	用户可以选择手机号密码登录、手机号验证码登录和第三方登录三种登录方式，用户首次使用用户名验证码登录后可以设置密码，后续可以使用手机号密码登录，管理员使用特定手机号登录。	3
用户模块	个人信息管理	功能包括设置密码、设置头像、设置性别、设置昵称、手机号绑定、邮箱绑定、第三方账号绑定。	3
用户模块	评论管理	用户可以对自己发表的评论和自己文章的评论进行删除操作。	5
用户模块	个人主页	统计并用户的作品数据，展示用户所有发布的创意和解决方案，展示用户公开的个人信息，展示用户的粉丝数量。	4
用户模块	方案管理	用户可以重新编辑已发布的方案、删除已有方案、继续完成草稿方案。	5
用户模块	创意管理	用户可以重新编辑已发布的创意、删除已有创意、继续完成草稿创意。	5
创意发布模块	创意编辑	用户对自己的创意进行介绍，上传视频、草图，描述自己的灵感，给出渲染和原型。	6
创意发布模块	创意形成	用户发布编辑好的创意，审核通过后上传至创新社区（也可选择设为私密，存至草稿箱）。	4
创新智能引导模块	问题引导	系统给出一些问题，用户思考问题并记录自己的回答，用户通过此行为来明确自己到底要创新什么、到底要怎样创新。	4
创新智能引导模块	问题模型建立	用户建立功能模型图表达自己的问题。	8
创新智能引导模块	创新方向生成	由功能模型图生成创新方向，展现问题矛盾点。	10
创新智能引导模块	矛盾矩阵	用户利用矛盾矩阵得到发明原理。	6
创新智能引导模块	关键词推荐	根据用户得到的发明原理、问题关键词、创新方向关键词等给用户推荐搜索关键词。	10
创新智能引导模块	专利搜索	根据用户输入的关键词进行专利搜索，建立知识库，搜索结果智能排序。	8
创新智能引导模块	专利标记	用户可以标记自己认为有参考价值的专利，将自己的专利内容记录到笔记本。	6
创新智能引导模块	解决方案编辑	用户可以记录自己的解决方案。	3
创新智能引导模块	解决方案形成	用户发布编辑好的解决方案，审核通过后上传至创新社区（也可选择设为私密，存至草稿箱）。	3
社区模块	收藏	用户可以收藏自己感兴趣的作品。	1
社区模块	打分	用户可以对别人的创意和解决方案进行打分。	2
社区模块	统计	作品内会包括一些基本的统计信息，例如阅读量、收藏数、评分等。	1
社区模块	评论	用户可以在帖子下方评论，或回复他人评论。	3
社区模块	关注	用户可以关注别的用户。	1
后台管理模块	用户管理	管理员可以对所有用户进行管理。	3
后台管理模块	角色管理	管理员可以控制所有用户的页面访问权限。	4
后台管理模块	社区管理	管理员可以管理所有社区信息，包括解决方案、创意、评论等。	5
后台管理模块	菜单管理	管理员可以管理不同页面的路由。	3

2.3 非功能需求

可扩展性：

①随着用户使用，积累知识库，不断改善搜索引擎的推荐效果。

②加入多人协作机制，团队共同创新。该问题主要难点在于线程的协调和处理。

③立足创新，打造“创新大赛资源”模块。资源来源自网络，促进本项目的宣传工作。

可维护性：

其各核心模块可单独测试升级，不影响其它模块的正常工作，项目整体架构符合软件工程设计原则。可以方便的对各模块进行升级换代。

易用性：

立足引导，把握住引导用户创新的根本目的，从问题引导到图示分析再到揭示矛盾，给予用户明确的创新思路和良好的创新体验。

2.4 运行需求

2.4.1 用户界面

①登录界面需求：

提供给用户完备的登录界面，包括手机号验证码登录、手机号密码登录、第三方登录三种方式，供用户登录使用。

②个人中心界面需求：

提供设置密码、绑定手机号、绑定邮箱、绑定第三方账号、设置头像、设置性别、设置昵称的图形界面接口。

③个人主页界面需求：

展示用户所有已发布的创意和解决方案，提供查看粉丝、查看关注的图形界面接口，提供粉丝数、帖子阅读量等统计数据，

④创意编辑界面需求：

提供上传草图、上传渲染图、上传视频的图形界面接口，提供输入特征、输入创意描述的文本框。

⑤方案编辑界面需求：

提供方案编辑富文本框，提供笔记查看的图形界面接口。

⑥创意帖界面需求：

提供创意展示图形界面，提供评论展示图形界面，提供发表评论文本框，提供阅读量、收藏数等统计数据，提供发表用户个人主页的图形界面接口，提供关注、收藏按钮。

⑦方案帖界面需求：

提供方案展示图形界面，提供评论展示图形界面，提供发表评论文本框，提供阅读量、收藏数、分数等统计数据，提供发表用户个人主页的图形界面接口，提供关注、收藏、打分按钮。

⑧创新引导界面需求：

提供引导问题和回答文本框，提供建立功能模型图的图形界面，提供triz工具的图形界面接口，提供专利搜索引擎。

2.4.2 硬件接口

可拓展，暂无。

2.5 用例图

3 概要设计

3.1 处理流程

3.1.1 程序流程图

3.1.2 数据流程图

3.2 接口设计

/login 用户登录接口

/sys 主页面接口

/role 角色管理接口

/user 用户管理接口

/permission 权限管理接口

/community 查看作品的社区接口

/questionnaire 问题引导接口

/modeling 制作因果图的接口

/direction 创新方向生成接口

/search 专利搜索接口

/plan 方案编辑接口

/creative 创意编辑接口

/account 修改个人资料的接口

/comment 评论管理接口

/works 内容管理的接口

/statistics 统计作品数据的接口

/collection 个人收藏作品统计的接口

/notes 个人记录笔记的接口

/draft 个人草稿管理接口

3.3 数据结构设计

3.3.1 物理结构设计

数据层的主要非文件数据存储在数据库中，一个数据库就是一个或多个存储文件的集合。我们采用Mysql数据库。InnoDB是MySQL关系数据库管理系统的默认储存引擎，InnoDB的文件物理结构如下：

表空间（独立表空间、共享表空间）、日志文件组(redo文件组)、表结构定义文件。

独占表空间：若将innodb_file_per_table设置为on，则系统将为每个表单独生成一个table_name.idb的文件,在此文件中，存储与该表相关的数据、索引、表的内部数据字典。表结构文件则以.frm结尾，这与存储引擎无关。

共享表空间：若将innodb_file_per_table设置为off | 0。使用共享表空间存储方式时，Innodb的所有数据保存　在一个单独的间里面，而这个表空间可以由多个文件组成一个表可以跨多个文件存在，所以其大小限制不再是文件大小的限制，而是其自身的限制。

日志文件主要用于记录redo log，InnoDB采用循环使用的方式，你可以通过参数指定创建文件的个数和每个文件的大小。

需要注意的是，该组织形式下对我们定长数据和不定长数据都有着强大的支持。

3.3.2 存储空间分配

对于存储空间的分配策略如下：

①存取频度高的数据安排在快速、随机设备上，存取频度低的数据则安排在速度较慢的设备上。

②相互依赖性强的数据尽量存储在同一台设备上，且尽量安排在邻近的存储空间上。

3.4 运行设计

运行模块组合

1.1登录功能模块组合

1.用户输入手机号、密码功能模块组合

2.用户输入手机号、获取短信验证码功能模块组合

3.用户填写验证码完成登录功能模块组合

4.系统显示用户登录成功、转向主页功能模块组合

1.2智能引导功能模块组合

1.用户填写引导问题功能模块组合

2.用户建模制作因果图功能模块组合

3.系统生成创新方向和矛盾点功能模块组合

4.用户根据矛盾矩阵获取发明原理功能模块组合

5.用户输入关键词搜索专利功能模块组合

6.用户编辑方案功能模块组合

7.系统显示用户发布成功或保存成功、转向主页功能模块组合

1.3创意发布功能模块组合

1.用户输入创意信息功能模块组合

2.系统显示用户发布成功或保存成功、转向主页功能模块组合

1.4创新社区功能模块组合

1.系统显示创意和方案以及其分数功能模块组合

2.用户查看作品及评论功能模块组合

3.用户对作品评价、打分、收藏功能模块组合

1.5个人中心功能模块组合

1.用户修改个人信息功能模块组合

1.6个人主页功能模块组合

1.系统显示个人作品、评论、收藏功能模块组合

2.用户管理个人评论及作品评论功能模块组合3.用户编辑已发布作品及未发布草稿功能模块组合

4.用户查看作品统计数据功能模块组合

5.用户编辑收藏作品功能模块组合

6.用户编辑个人笔记功能模块组合

3.5 系统部署方案

项目部署选择阿里云ECS，前后端不分离。前后端不分离，指的是前端开发的所有代码和资源会直接放入后端开发的服务器中，客户端访问的时候所有的资源请求和数据请求都由后端服务器提供。

4 数据库逻辑设计

4.1 ER图

4.1.1 用户

4.1.2 创意

4.1.3 解决方案

4.1.4 笔记

4.1.5 创意评论

4.1.6 方案评论

4.1.7 总体ER图

4.2 数据字典

用户user
属性	类型	备注	约束	是否允许为空
user_id	varchar(20)	用户id	主码	否
name	varchar(20)	昵称		否
profilepic	varchar(20)	用户头像		是
phone	varchar(20)	联系方式		否
mail	varchar(20)	用户邮箱		是
sex	varchar(20)	用户性别		否
password	varchar(20)	密码		否
创意收藏bookmark_c
属性	类型	备注	约束	是否允许为空
user_id	varchar(20)	用户id	主码1，参照user的外码	否
creative_id	varchar(20)	创意	主码2，参照creative的外码	是
方案收藏bookmark_s
属性	类型	备注	约束	是否允许为空
user_id	varchar(20)	用户id	主码1，参照user的外码	否
solution_id	varchar(20)	解决方案	主码2，参照solution的外码	是
创意评论comment_c
属性	类型	备注	约束	是否允许为空
comment_id	varchar(20)	评论的id	主码	否
user_id	varchar(20)	所发布的用户	参照user的外码	否
creative_id	varchar(20)	对应的创意	参照creative的外码	是
date	datetime	评论发布日期		否
parent_id	varchar(20)	指向的父评论，若没有为null		是
content	varchar(100)	评论的内容		否
方案评论comment_s
属性	类型	备注	约束	是否允许为空
comment_id	varchar(20)	评论的id	主码	否
user_id	varchar(20)	所发布的用户	参照user的外码	否
solution_id	varchar(20)	对应的方案	参照solution的外码	是
date	datetime	评论发布日期		否
parent_id	varchar(20)	指向的父评论，若没有为null		是
content	varchar(100)	评论的内容		否
解决方案solution
属性	类型	备注	约束	是否允许为空
solution_id	varchar(20)	方案的id	主码	否
score	int	每个方案的得分		是
count	int	打分人数		否
detail	varchar(50)	方案的描述		否
date	datetime	方案发布日期		否
user_id	varchar(20)	发布的用户	参照user的外码	否
statement	varchar(20)	状态		否
创意creative
属性	类型	备注	约束	是否允许为空
creative_id	varchar(20)	创意的id	主码	否
video	varchar(20)	创意描述视频		是
pro_picture	varchar(20)	创意描述草图		是
picture	varchar(20)	创意描述图片		是
detail	varchar(50)	创意文字描述		否
figure	varchar(50)	特征		否
view_num	int	浏览量		否
date	datetime	创意发布日期		否
user_id	varchar(20)	发布的用户	参照user的外码	否
statement	varchar(20)	状态		否
笔记note
属性	类型	备注	约束	是否允许为空
note_id	varchar(20)	笔记id	主码1	否
date	datetime	最后更新时间		否
key_word	varchar(20)	关键词		否
patent	varchar(20)	专利		否
user_id	varchar(20)	用户	主码2，参照user的外码	否
content	varchar(500)	内容		是
关注follow
属性	类型	备注	约束	是否允许为空
user_id	varchar(20)	关注者id	主码1	否
fouser_id	varchar(20)	被关注者id	主码2	否