朱上上[1]2003年在《基于知识的产品造型设计技术研究》文中认为人类的设计思维活动是一个复杂的认知过程，包含多种心理成分；设计活动并不是一种静态的活动，而是要运用各种“知识、技术”的活动。这些活动，事实上是设计师通过自己的设计语言，再现用户的需求和自己构思的一种过程，是用户知识与设计知识碰撞、耦合的一种过程。因此，研究设计知识的形成过程并实现计算机模拟，具有重大的意义。 本文以产品特征描述目标对象——产品，研究一种基于知识的产品信息检索技术，在对产品的认知方面，研究了用户认知和设计师认知之间的关系，研究了产品开发过程中的知识流传递过程，建立了用户知识和设计知识之间的匹配模型，提出了一种基于用户知识的产品建模方法，它不但提取了产品的特征，还建立了产品特征量化模型，从而实现了产品知识的量化描述；对产品造型元素进行分解和编码，利用实验量化结果构造计算机辅助产品形状设计系统和心象评价系统；使用量表分析造型元素的心象尺度，构造输入、输出系统，建立了产品设计知识库咨询系统，可以方便用户和设计师来导入或查询产品设计方案；实现了对产品造型心象的分类知识库系统，便于设计师存储或查询，辅助设计师进行产品创新设计；通过实验量化了产品造型参数和产品心象参数之间的关系，并在此基础上建立了基于心象的产品形状设计系统，为产品空间布局方案智能生成系统奠定基础；在基于知识库的基础上建立了产品空间布局方案智能生成系统，通过更改概念产品造型参数，实现了产品设计方案的智能生成，使系列化的设计工作变得十分方便；将产品的心象运用到实际设计过程中，能够引导流行趋势，创造出产品无形的设计价值。
王巍[2]2007年在《汽车造型的领域知识描述与应用》文中研究说明产品造型设计关注于产品的形态及其相关的人的审美、情感、体验等方面,是一种以人为中心的创造性活动,其产生条件是批量生产的现代化制造业和物质充足后的多样化人性需求。汽车产业作为现代制造业的典型代表,是相关领域先进制造技术和设计水平的集中体现。现代设计的共性特点是以知识的获取和应用为核心,是一个由离散知识到知识聚合的过程。设计思维和设计问题求解的复杂性和综合性决定了产品造型设计过程是一个知识密集和经验推理的创造性活动。其复杂性和不确定性决定了产品造型设计领域的知识与工程设计等其他领域相比,缺乏明确的知识界定和内涵。汽车造型设计尤其典型,其产品造型具有美学需求多样、外形曲面复杂、多学科知识交叉、多方案选择与迭代的特点,是一个典型的“高技术-高情感”设计领域。这对于产品造型设计领域的知识集成和知识共享提出了挑战。论文作为国家重点基础研究发展“973”计划项目和国家高技术研究发展“863”计划项目资助项目研究,以汽车造型为典型研究对象和应用领域,对于产品造型知识和设计中的知识转化进行领域性的系统研究,提出了面向领域知识描述与应用的产品造型领域概念模型。在此基础上,构建了汽车造型知识处理框架,并运用于具体的知识处理实践中,建立了一套与汽车造型领域特点相适应的知识获取、表达与应用等技术。论文的基本研究思路包括理论基础研究、理论模型构建、基于理论模型的应用技术研究、应用系统实现四个主要阶段,这四个阶段构成了一个完整的“理论探索—理论模型构建—技术研究—技术应用”的科学研究过程。在理论基础研究阶段,论文以设计学、工业设计领域中的产品造型设计研究,人工智能、知识工程领域中的知识与辅助设计研究和心理学、认知科学领域中的问题求解与意象认知研究为基础,进行产品造型知识与知识转化的理论分析,提出产品造型领域概念模型的定义。在理论模型构建阶段,根据上述背景和文献研究的基础,从意象认知与问题求解两方面研究汽车造型的领域特点,并采用实验心理学的相关方法,针对汽车造型概念设计阶段,对造型设计的问题求解过程、认知评价和外部知识辅助的作用进行实验研究;以此基础上,抽象出汽车造型的领域概念模型的内容,并结合基于案例的推理(CBR)理论,构建汽车造型知识处理框架。在应用技术研究阶段,论文基于汽车造型知识处理框架,将知识处理过程分为知识获取、知识表达和知识应用叁个步骤分别进行研究。在知识获取部分,采用设计研究中如语义差异法等研究方法,面向汽车造型案例资源,进行不同粒度的知识获取;在知识表达部分,根据汽车造型案例的特点和可能的知识应用形式,重点研究案例索引层的元数据(Metadata)表达形式;在知识应用部分,根据汽车造型问题求解的定性定量特点,基于人工智能、知识工程领域中处理不确定问题的定性定量转化模型,提出基于案例的汽车造型知识定性定量转化机制和具体的技术实现形式。在应用系统实现阶段,论文根据应用技术研究的基础,经过功能定位、系统设计和技术实现叁个关键任务,构建了一个基于案例的汽车造型概念设计原型系统——CBAS。这个过程事实上也是对理论模型的评估和验证。理论研究和应用实践均表明,基于产品造型领域特点的汽车造型知识描述与应用系统可以有效而科学地解决汽车造型设计知识辅助的相关问题,对于其他产品领域的知识处理也具有一定的借鉴意义。
刘征宏[3]2016年在《面向产品概念设计的隐性知识转化模型构建及重用研究》文中研究表明现代产品设计是以用户为中心的设计,重点关注用户的感知、体验、情感、偏好等隐性知识。产品概念设计作为产品设计最重要的阶段之一,是知识密集型的创造性工作,其实质是知识的演化过程。产品概念设计阶段隐含了大量复杂的隐性知识,因此,组织并运用这部分知识是产品概念设计乃至整个产品设计成功的关键,也是以用户为中心的设计理念的体现,同时又是现代设计理论及方法研究的热点与难点。因此,研究面向产品概念设计的隐性知识转化及重用并提高产品概念设计质量,具有重大的意义。本研究是一项机械工程、工业设计、认知心理学、机器学习及管理统计学等多学科融合的研究工作。本文从研究产品概念设计阶段知识演化过程及认知模式出发,对隐性知识的来源、获取、分析、表征、匹配、转化、重用等做了深入研究,并最终开发了基于隐性知识重用的产品概念设计辅助原型系统(Tacit Knowledge Reuse-based Computer Aided Conceptual Design,TKRB-CACD)。主要研究内容如下:1、根据产品概念设计知识演化过程,基于产品概念设计语义认知模式与感性认知模式,对用户感知与偏好、多维感知等概念进行了描述。对设计领域隐性知识进行研究,将其分为叁类:用户隐性知识、设计隐性知识、产品隐性知识,并分别对其获取、外显化方法进行了研究。2、基于隐性知识的分类,对隐性知识来源进行了分析。使用基于情感分析的隐性知识获取方法和基于认知实验的隐性知识获取方法,并通过造型意象认知实验对机床设计知识进行了获取。提出基于因子分析(Factor Analysis,FA)和聚类分析(Cluster Analysis,CA)的隐性知识分析方法,通过实例验证,实现了隐性知识的有效提取。在多维感知研究的基础上,构建了基于多维变量感性工学的隐性知识映射模型,并通过实例研究对其有效性和优越性进行了评估。提出了基于图解语义和可拓关联的隐性知识表征方法,便于隐性知识的组织、传递和运用。3、对产品概念设计知识传递机制进行了研究;构建了隐性知识外显模型、转移螺旋模型及匹配模型,实现隐性知识的转化。提出了基于感性工学(Kansei Engineering,KE)和潜在语义分析(Latent Semantic Analysis,LSA)的隐性知识匹配方法,并通过实例研究,验证了其对用户需求匹配精度的提高。4、针对概念设计方案评价及决策,提出了基于灰色关联分析的逼近理想解排序(Technique for Order Preference by Similarity to an Ideal Solution,TOPSIS)决策方法,实现了隐性知识的收敛。首先探讨了基于线性回归和神经网络的设计决策支持数据库构建方法,然后提出综合考虑方案数据曲线位置和形状的TOPSIS和灰色关联分析相结合的决策方法,并通过实例研究,对叁种方法的决策结果进行了对比。5、为实现隐性知识的重用及对产品概念设计进行有效辅助,论文开展了大量机床设计案例研究,并结合方法理论及实验验证研究构建了TKRB-CACD系统。根据研究内容将系统分为隐性知识管理、隐性知识重用、设计方案决策叁大功能模块,从而实现了隐性知识的组织、转化、重用及收敛。通过应用成果展示验证了该系统的科学性和实用性。
张军[4]2013年在《基于知识的复杂产品工业设计辅助系统的研究与应用》文中认为现代设计的重心已由传统的基于经验的设计转变为基于知识的设计，以数控机床为代表的复杂产品的造型设计为工业设计研究和实践带来了新的挑战和机遇，面向复杂产品的工业设计创新话题，论文提出了基于知识的辅助工业设计系统的概念并通过一系列的研究得以初步实现。论文研究的目标是面向数控机床这个典型复杂产品，开发基于知识的支持数控机床产品造型设计的辅助设计系统，以解决数控机床造型设计问题、满足装备产品行业信息化设计能力的提升。研究的主要内容是复杂产品工业设计知识的获取和在系统层面的表达和实现技术，以及基于知识的辅助工业设计系统平台的构建。论文研究在多项国家科技攻关和支撑计划的支持下，提出并完善了基于案例的工业设计知识表达和基于情境的产品造型设计技术，建立了基于任务情境的数控机床造型复合信息模型，基于Client/Server架构建立了面向机床行业用户的造型设计支持软件平台。论文的研究过程从机床造型设计人员的需求和行为出发，对数控机床的设计过程、设计特征、设计心理模型等进行分析，结合设计调研、任务实验和意象认知实验等一系列实证方法，获取数控机床产品造型设计的领域本体知识。通过案例情境的知识表达新方式，对造型设计过程和经验进行封转和表达，实现了基于任务情境的复合信息模型，并以此为基础构建了包含300个造型案例，2000个造型方案的案例库系统。最后在反复验证与多个原型系统开发试验的基础上，建立了一个基于案例的计算机辅助产品造型设计系统——KB-ICAID，使得该系统具有与实际设计过程十分相似的项目管理、案例检索和再设计等实用功能并能够运用到实际开发工作中。通过在在国内几个大型机床主机厂进行示范应用，完成了若干款数控机床产品造型设计工作，验证了整个知识研究和系统构建的可行性和实用性。工业设计问题求解过程的复杂性和模糊性决定了现有的关于良性结构问题的知识获取、表达技术不能直接使用在工业设计领域中，需要专门的、针对性的知识研究方法和技术。论文研究借鉴了人工智能、心理学、社会学等研究成果，采用实证主义研究思想，提出了一套以心理学实验和调研为基础的、定性和定量相结合的设计知识获取、表达和建模方法，实现了对造型设计这种非良性结构的求解问题中的内隐性、经验性和形象化知识进行挖掘和提取，并将其作为研究产品造型设计过程和领域本体知识的获取和表达形式，最终提出了造型设计知识研究和情境案例表达的理论和复合信息模型。在以案例情境为核心的知识获取表达技术研究基础上，论文按照“以用户为中心”的软件开发思想先后构建了不同层次的基于知识的产品造型设计系统——ICAID、CBID和KB-ICAID等，实现了造型知识的案例化表达和任务情境构建，从而有效辅助机床设计人员进行数控机床的产品造型设计工作。系统经过评估验证后已经在多家机床企业进行了应用，协助企业开发了多款新产品并投产。
姚干勤[5]2016年在《基于风格认知的客车概念设计方法研究》文中研究指明随着科学技术的快速发展和社会文明的不断进步,工业产品的供给日渐丰富,产品的同质化现象也日趋突出。消费者已不满足于千篇一律的产品样式,转而追求更加个性化的造型风格。如何快速响应客户多样化、个性化的风格意象认知需求,提升客户满意度,是现代企业所面临的一大现实问题。产品造型风格的形成是主体对客体审美体验行为的结果,表达了抽象意义上的审美概念,决定了其研究对象应当包含造型实体特征以及在此基础上形成的意象认知。同时,产品造型设计也是创新的决策过程,是现代企业的核心竞争力。所以,基于风格认知的概念设计方法研究既是对创新思路的探索,也是企业和消费者共同利益的体现。论文以实现基于风格认知需求的产品造型创新设计为主要目标,分别从理论基础研究、应用技术研究和应用技术实现叁个方面探讨了研究目标实现的路径和方法。在理论基础研究部分,论文从造型设计问题求解和意象认知两个维度探讨了实体域和认知域、问题域和解域之间的知识转化,并在此基础上构建了造型风格知识概念模型；在应用技术研究部分,论文在客车造型知识转化理论框架的指导下,首先从认知心理学角度分析并提出了造型风格意象认知在造型实体特征生理刺激基础上的形成机制。其次,以客车产品为例,通过造型风格语义特征实验,提出了产品造型风格意象认知空间的构建和表征方法。再次,通过客车造型关键几何特征提取实验和眼动追踪验证实验,建立了影响造型风格认知的关键儿何特征的提取方法；并提出采用层次分析法计算关键儿何特征风格贡献度权重的算法；最后,通过对风格语义特征要素和造型几何特征要素的规范化表征,构建了客车造型定性定量转化模型。在应用技术实现部分,论文首先通过对风格语义特征与造型几何特征匹配关系的研究,构建了以不同知识粒度表达的产品造型风格结构层次模型。借助该模型提出了客车造型整车及l关键几何特征Metadata的索引机制：其次,引入可拓学理论,从定性需求的角度出发研究产品造型特征拓展的可能性和多样性,提出了基于相似案例几何特征可拓变换的概念设计方案生成方法；再次,从客车造型设计约束条件角度出发简要分析了概念设计方案的收敛机制。最后,在上述理论基础和实现技术研究的基础上开发了基于风格认知的客车造型创新设计原型系统,SC-CAID原型系统是而向设计师的设计思维启发性原型工具,能够帮助造型设计师在设计前期从客户造型风格需求层面开拓设计思维,实现概念设计创新。
孙晋博[6]2016年在《产品形态原型设计的用户语义驱动方法研究》文中研究说明先进制造业的重要工作是解决“人与物”、“物与物”、“物与人”、“人与人”四个维度信息的充分交流和共享问题。在产品设计中,作为构建“人”与“物”桥梁的用户需求,其模糊性和多样性使产品设计与用户设计意图产生一定的偏差。而用户语义作为用户设计意图与产品设计的深层次联系,是制造业中沟通“人”和“物”的重要桥梁和有效方法,有助于提高产品智能设计中迭代效率和用户满意度,促进制造业创新设计能力的发展。产品形态原型是产品设计流程中的重要环节,是完整体现用户对产品形态需求的最初的阶段性成果。合理运用产品形态原型,可便捷、有效地推动设计迭代,降低设计成本,提高产品设计的可用性。本文系统研究了产品形态原型设计的用户语义驱动方法。围绕产品设计中产品形态原型设计的过程与特征,提出了一种以用户语义驱动的、形态元为基础的产品形态原型设计模型,并且研究了在产品形态原型设计过程中基于形态元的用户语义驱动方法及关键技术。主要研究内容包括面向产品形态原型设计的用户需求的获取与语义识别、用户语义驱动的产品形态构成、用户语义驱动的产品形态原型、用户语义驱动产品形态原型设计的关键技术等四个方面。为降低用户需求的模糊性与多样性对产品形态设计过程的影响,本文提出一种通过构建用户语义作为联系用户需求与产品特征的方法。本文根据需求理论与产品设计理论的最新发展,针对产品形态原型的设计需求构建了一种多层次用户需求模型框架。由于产品形态原型设计过程中用户需求信息分布分散、内容多样的特点,综合采用直接获取和间接获取等多种方法,从用户需求数据中获取用户需求信息并加以描述。在用户需求信息的基础上,本文根据产品形态原型设计的需求定义了用户语义,由用户需求和产品实例的关系描述用户语义的属性。构建了用户需求本体,用以描述面向产品形态设计中用户需求领域知识的概念、属性、关系,采用本体建模的方法构建用户需求模型框架,实现用户需求知识的统一与共享,通过实例验证了用户语义的获取与用户需求本体的构建。针对产品形态设计过程中形态要素可复用性需求,本文从产品形态设计方法、产品生命周期、产品设计知识流的角度分析了产品形态构成,定义了构成产品要素的设计元和构成产品形态的形态元。分析了产品形态原型的特点,构建了基于形态元的产品形态逻辑模型。在研究了生成形态元的技术路线后,通过分析产品形态结构和形态元逻辑关系,结合产品形态设计过程中用户语义与相关多领域的知识和信息的特点,提出了一种描述产品形态构成的信息模型,完成了形态元的用户语义与信息整合。而后通过形态识别和参数化建模的方法建立了形态元的数字化模型,通过相似度判断后与信息模型进行整合存储,通过案例验证了用户语义驱动的产品形态元的生成方法。与其他可复用模型相比,形态元模型强调用户与产品形态的关系,提升产品形态设计中知识重用效果,支持产品形态设计中形态要素的复用和创新。本文分析了产品设计流程中产品形态原型设计的过程与特点,结合设计过程中相关设计知识流动的特点,确定了产品形态原型设计的原则与作用。本文在现有产品造型设计方法的基础上,分析了产品形态原型的特点及形态元的作用,提出一种基于形态元的产品形态原型模型。通过描述产品形态原型设计中的概念、属性、关系集等,构建了产品形态原型设计本体,实现了对模型的描述和相关产品设计知识的描述与共享。在用户需求的获取与语义识别、用户语义驱动的产品形态构成、用户语义驱动的产品形态原型等相关研究的基础上,构建了一种产品形态原型设计的用户语义驱动方法,提出了相应的技术路线,对产品形态原型的配置方法、产品形态原型设计的优化方法等关键技术进行了研究。通过构建的产品形态原型设计本体,在用户语义、设计约束和概念关系驱动下完成的产品形态原型设计的方案推理,实现了产品形态原型在用户语义驱动下的智能配置。使用面向产品形态原型设计的改进鱼群算法,根据用户语义约束实现对智能配置方案进行设计优化,实现了用户语义从产品形态原型基本配置到方案优化的全过程驱动。通过全地形车的案例进行了验证,结果显示产品形态原型设计的用户语义驱动方法与传统人工原型设计相比,可有效的拓展设计思路和提高设计效率,促进产品形态设计迭代和创新。本文提出的理论与方法已经在与相关企业的合作项目得到成功应用,并取得了较好的效果。
谭浩[7]2006年在《基于案例的产品造型设计情境知识模型构建与应用》文中研究指明产品造型设计是关注于产品的形态、人机交互界面及其相关的人的审美、情感、体验等方面的以人为中心的创造性活动。由于产品造型设计涉及到工程科学、心理学、艺术学、人机工程等相关学科,包含形象思维和逻辑思维,因而一直是设计工程研究的难点之一。论文作为国家高技术研究发展“863”计划和国家“十五”攻关计划资助项目研究,以产品造型设计为研究对象,从基于案例推理和认知心理学的思想出发,提出了设计情境的概念。在此基础上,构建了基于案例的产品造型设计情境知识模型,并运用于具体的设计实践中。情境的概念最早出现在认知心理学及其相关领域,并在人工智能、产品设计与工程等领域得到一定发展。情境就是关于人在一定的环境和条件下进行某种活动的相关因素和信息的总和,是一种在人的记忆中实时构建的心理表征。从知识工程的角度看,情境知识是通过情境对知识进行表达和组织的知识形式,表现为一种情境化的知识表达和组织方式。论文在理论研究的基础上,以一种典型的工业产品——数控机床为对象,通过产品造型设计问题求解过程调研与实验研究,分析了产品造型设计问题求解的基本思路、情境和案例及其在产品造型设计中的地位和作用,初步验证了情境及其知识的表达和组织能够更加有效地辅助形象思维过程,特别适合辅助于产品造型设计。然后,论文在一个实例研究的基础上,提出了的产品造型设计情境知识框架。该框架包含案例情境、情境组织和情境转换叁个部分,分别对应知识的表达、获取和应用。案例情境就是过去设计案例和经验的表达;情境组织则将案例通过索引按照设计者的需求进行组织;情境转换将情境和整个设计知识的运用过程结合起来,以合适的方式在合适的条件下给设计者提供知识辅助。基于产品造型设计情境知识框架,论文借鉴公理设计中“行为-功能-结构-过程”的映射关系和“以人为中心的产品开发”的方法,结合心理学和人机工程学对于人的行为、心理的研究方法,构建产品造型设计情境知识模型。该过程包括设计知识获取、案例情境构建、设计情境组织模型构建、情境转化模型构建和模型实现验证五个阶段,以形成一个需求标识、需求转化、模型建立、模型评估和验证的设计流程。设计知识获取按照以人为中心的设计原则,通过严格科学的实验、调研、行为分析等,获取设计者的设计行为、需求和知识。案例情境构建按照公理设计理论机制,将获取的设计知识进行表达,以构建案例情境。设计情境组织模型构建,以设计者的设计思维为基础,以设计者可能的知识辅助为目标,对案例情境按照其索引进行组织。在此基础上,从整个设计流程的角度,对情境转换模型进行构建。案例情境、设计情境组织框架、情境转换模型叁个部分就构成了基于案例的产品造型设计情境知识模型。该模型事实上就是一个从功能域和过程域角度对设计行为的表达、建模和应用。由于基于案例的产品造型设计情境知识模型尚无先例可供借鉴,为了确保模型的合理性和科学性,论文从“结构域”的角度建立一个计算机辅助产品造型设计原型系统CBID,对该模型进行验证。理论和实践应用的经验均表明,基于案例的产品造型设计情境知识模型及其构建的CBID系统可以有效而科学对产品造型设计进行辅助,解决了产品造型设计知识辅助的相关问题,具有较高的理论和实用价值。
苏延霞[8]2003年在《人工智能在数控机床ICAID系统中的应用》文中研究说明本论文在“九五”国家重点科技攻关项目基础上，以“基于因特网的计算机辅助工业设计系统”为“高”起点，对“十五”国家重点科技攻关项目——“基于设计知识与用户知识的网络化数控机床造型设计与人性化界面技术及应用研究”作了前期的探索。通过理论分析与实验，主要研究了基于网络的计算机辅助数控机床造型设计系统中的智能化问题。 论文首先从工业设计的角度阐述了ICAID技术的形成与发展，ICAID技术的相关概念与术语，分析了目前计算机辅助设计的发展新要求，智能技术与ICAID的结合现状；通过对“九五”系统平台的分析，发现了ICAID系统中的智能化需求问题，从广义与狭义两方面进行论述；提出了建立基于知识的智能化数控机床ICAID系统的思路，分析了系统建模过程中的用户状态；大胆预测了系统实现的模式与关键模块，并对智能化的搜索与管理作了进一步的探讨。 然后，通过对数控机床的造型设计实践活动的研究，相关的实验资料与实验结果分析，得出了工业设计人员与工程设计人员进行造型设计活动的一般程序，并在此基础上对系统的智能化实现形式与措施作了进一步的探讨。
欧静[9]2016年在《基于语义特征的复杂产品工业设计系统研究》文中研究指明复杂产品的工业设计是振兴制造业,提高产品品质的关键技术之一。产品语义研究是构建产品可理解信息模型和可分享数据的基础。本论文选题源于国家科研课题和设计实践活动,以复杂产品的造型设计为研究对象,通过产品语义类别和语义特征的认知研究,构建有效的设计系统方法,支持和辅助工业设计的创新活动。研究从语义研究出发,结合复杂产品——数控机床的特点,以克里彭多夫(Krippendorff)产品语义框架为基础,构建了复杂产品语义认知与转换模型。在进行理论探讨、实验研究和实例验证的基础上,以用户认知为主导,对数控机床样本案例进行知识获取与表达,初步建立了复杂产品多语义特征框架。然后,结合语义特征认知的任务实验构建不同设计师认知地图,分析不同语义特征形成的情境和问题求解策略,构建了基于语义特征的情境过程模型。最后建立了一个基于语义特征认知的机床造型辅助设计系统,验证了本研究中语义特征知识模型和处理方法的可行性。论文采用定性与定量相结合的研究方法,从叁个层面展开理论和方法研究。宏观层面基于克里彭多夫(Krippendorff)产品语义理论框架,以数控机床为具体产品对象,定义产品意义的类别,提出以自然语义、动作语义和造型语义的共同编码形式,实现产品语义的获取与表达;中观层面以案例分析为基础,综合研究“设计对象”和“设计过程”,采用特征识别、动素分析、感性工学、认知隐喻等方法,抽取复杂产品的语义特征,提出象征语义特征、指示语义特征向图标语义特征的显性转换关系。绘制设计师认知地图,分析语义特征情境及对应策略,引入FBS设计过程模型,构建复杂产品设计的情境过程模型;微观层面通过访谈法、问卷法、实验法、口语分析等定性、定量的基础方法,为中观层面方法提供全面的底层数据信息,包括风格语义特征抽取、人机语义特征抽取、文化语义特征抽取、语义特征认知链实验共四个实验。具体研究内容和成果包括:首先:构建复杂产品的语义类别及语义认知转换框架。以数控机床为具体对象,研究产品语义的意义类别和表达方式,归纳产品使用、语言、发生、社会生态的意义类别。采用调研和卡片归类的方法,针对数控机床得到结构、人机、审美、风格、家族化、文化六类设计意义。研究认为,用户使用动作语言和自然语言表达产品认知,设计师使用造型语言表达产品造型,通过共同编码可以完整表达产品语义信息。复杂产品语义认知与转换框架是指用户认知语义转换为与产品造型相关的象征语义、指示语义和图标语义及语义特征,并通过设计师情境认知进行创新设计的路径和方法。为后续复杂产品语义特征抽取提供了理论基础。再者:构建了复杂产品语义特征框架。采用实验和特征抽取方法,提取数控机床造型的图标语义特征、指示语义特征和象征语义特征,获得图标语义特征的体量、形面和图案成分;指示语义特征的动作要素;以及象征语义特征的风格要素、文化要素,构建了系统的复杂产品语义特征框架。建立了不同语义特征间关联,初步实现了产品语义从抽象到具体的转换,同时为构建情境过程模型和计算机辅助设计系统提供了基础。然后:构建了基于语义特征的情境过程模型。采用认知实验方法,构建设计师的设计过程认知地图,分析设计师的设计思维方式与语义特征的关系,确定不同语义特征对设计的知识辅助作用,获取语义特征认知的情境结构及问题求解策略,整合语义情境及策略的情境过程模型。最后:开发SFC-ICAID原型系统。包括系统框架构建、系统主要功能模块以及平台建设。基于情境过程模型构建了项目管理、案例检索、案例分析、案例修改四大模块,辅助支持数控机床造型设计。通过系统运用,完成机床造型设计获得了良好的设计效果和市场评价,初步验证了理论研究及系统辅助的合理性和有效性。
李军涛[10]2013年在《面向工业产品造型创新设计的虚拟社区研究》文中研究说明工业设计活动是一种需要结合材料学、美学、机械学、消费心理学等众多学科知识的创造性活动，现有的计算机辅助设计软件或辅助工业设计软件均试图从取代工业设计师的角度而非辅助工业设计师的角度出发，侧重于研究几何形体的表达、操作及效果展现，已有的知识管理工具也多从单一的知识集成的视角进行开发，其效果基本上还只是起到了一个电子手册的作用，或者较初级的人工智能。其原因在于现有创新方法还是基于一种封闭式创新的视野，因而试图通过单纯的使用高效的设计工具来弥补设计资源不足，辅助工业设计师进行设计创新，还难以达到理想的效果。本文从设计模式着手，提出利用开放式创新模式来进行创新设计的理念。以开放、分散、协同为目标，结合现有的网络技术和计算机技术，采用分散式、协作式和积累式创新的手段，集合消费者、设计师、供应链相关人员等联合起来进行创新设计，以解决创新资源不足的问题，这也是云创新的根本思想。论文提出了进行开放式造型创新设计需解决知识表达、知识管理、足够的创新资源、知识产权归属以及创新环境有效维护的问题。此外，论文分析提出，虚拟社区已成为人们主要的网络交流场所，有着充足的人力资源，虚拟社区的特点能让知识能够更加充分的共享和创新，网络技术的发展，将促进开放式设计创新的水平提高，让设计平台更加方便智能，设计知识的管理也更加有效。论文对云创新的流程及相关问题作了详细分析，基于虚拟社区的知识分享的视角，研究了便于知识管理、发现和知识推送的基本网络技术，利用语义网、WEB3D等技术框架，构建了实现工业设计云创新网络的基本技术框架。以具体设计实例的开放式设计创新应用为例，利用本文开发基于虚拟社区的在线式设计创新原型系统，开展了设计创新活动试验，试验结果表明，原型系统中所提出的虚拟装配的方式，初步达到了进行开放式造型创新设计的效果。
参考文献：
[1]. 基于知识的产品造型设计技术研究[D]. 朱上上. 浙江大学. 2003
[2]. 汽车造型的领域知识描述与应用[D]. 王巍. 湖南大学. 2007
[3]. 面向产品概念设计的隐性知识转化模型构建及重用研究[D]. 刘征宏. 贵州大学. 2016
[4]. 基于知识的复杂产品工业设计辅助系统的研究与应用[D]. 张军. 湖南大学. 2013
[5]. 基于风格认知的客车概念设计方法研究[D]. 姚干勤. 东南大学. 2016
[6]. 产品形态原型设计的用户语义驱动方法研究[D]. 孙晋博. 西北工业大学. 2016
[7]. 基于案例的产品造型设计情境知识模型构建与应用[D]. 谭浩. 湖南大学. 2006
[8]. 人工智能在数控机床ICAID系统中的应用[D]. 苏延霞. 湖南大学. 2003
[9]. 基于语义特征的复杂产品工业设计系统研究[D]. 欧静. 湖南大学. 2016
[10]. 面向工业产品造型创新设计的虚拟社区研究[D]. 李军涛. 华南理工大学. 2013
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