设计构思过程中基于设计评论的知识重用

目的探究设计者在设计构思过程中利用参考案例的相关评论展开设计知识重用的模式和特点。方法对设计评论进行分类,按照"设计—参考—迭代设计"的结构组织观察实验并制定实验任务,选取设计初学者作为实验对象并将其等分为实验组和对照组。通过分析设计概念输出以及相关回访数据来获取设计者利用不同类型评论进行知识重用的模式特点。结论相比于评论中的具体类知识,设计者更倾向于对评论中的概念类知识和可执行类知识进行重用。"颠覆"式的设计修改思路与概念类知识的重用有关;在视觉上突出显示评论中的概念类知识,能推动设计者突破原有的设计思路,从而帮助设计者提高其知识重用效率。     

基于本体的包装设计辅助决策支持方法

目的针对目前包装设计决策知识组织和重用问题,研究一种基于本体的包装设计辅助决策支持方法。方法构建了包装设计知识的五元组模型,以设计案例、设计元素和设计资源等包装设计知识为基础,设计了包装设计语义本体模型,并构造了包装设计辅助决策Jena推理规则,使用SPAQRL查询潜在的语义包装设计知识。结果结合实例,从表示层和决策层等4个层次说明了辅助决策服务的实现。其结果表明,该决策支持方法真正从本体层面实现了包装设计知识的语义共享,能够达到包装设计辅助决策的目的。结论该决策支持方法为提高包装设计领域辅助决策的智能性提供了良好的方法与技术支持。     

基于本体的机械产品知识仓库研究与应用

为解决产品开发全生命周期中知识管理与知识重用问题,提出了基于本体的机械产品知识仓库系统构架。从语法、属性、结构、实例四个方面进行相似性的计算,实现将源本体的实例映射到目标本体的过程。采用OWL本体表示语言对产品知识进行本体建模。并对基于本体的案例推理进行了深入的研究。最后将研究成果应用于制造业知识管理系统的机械产品知识仓库子系统中。     

基于本体的产品色彩意象知识表达

目的针对产品意象认知研究中色彩要素的重要性,基于本体论并结合感性工学的技术方法,构建了产品色彩意象本体,实现色彩意象知识的表达。方法通过对产品色彩意象本体概念的解析,使用语意差异法和KJ法挖掘用户的色彩感性需求,完成产品色彩意象概念的提取;应用混合聚类算法探索各色彩意象之间的层次关系,依据色度学原理分析产品的色彩特征,并获取设计要素及其类目;结合用户色彩意象感性评价值,运用数量化I类计算各色彩意象与设计要素、类目间的关联。结果根据研究结果构建产品色彩意象本体模型,用以高效指导产品色彩意象设计。结论以三厢轿车的色彩意象研究为例展开研究,可较好地实现汽车色彩意象知识的提取、表达与重用,为汽车色彩设计的知识获取开拓新思路。     

面向设计知识重用的产品形态分析

目的加强对已有设计案例中产品形态设计知识的管理与重用。方法根据设计师对产品三维形态的构建过程,将产品形态设计知识分为通用性知识、控制性知识与表达性知识3种,从而提出了一种基于产品形态分析的知识提取方法,并对此方法进行了应用实践。结论按照提出方法可以建立产品形态设计案例和形态特征的匹配搜索,提升产品形态设计知识的管理与重用效率,支持设计师对形态设计知识的重用和创新。     

基于知识工程的电子战知识模型设计与应用

 在电子对抗设备设计过程中,为了实现对已有知识的继承、管理、共享与重用,降低电子战系统在概念设计阶段的设计难度,缩短研发耗时,针对电子战系统在概念阶段方案设计过程中的复杂性及其涉及的知识繁多的问题,以广泛应用的数字接收机为主要研究对象,结合知识工程理论,建立结构化、标准化的电子战系统的知识模型,并以此模型为标准阐述建模的方法与准则.通过将所有知识模型用知识工程系统进行管理,达到对已有知识的继承、管理和共享的目的.这样,知识工程系统在知识模型的支持下,可向系统工程师提供多种备选概念设计方案并通过重用知识模型进行方案验证,实现对已有知识的重用,最终达到已有知识对电子战系统在概念阶段方案设计的支撑.     

基于知识图谱的产品适应性设计辅助决策方法

目的 针对当前产品适应性设计过程中缺乏需求与运维知识的融合、设计案例知识难以有效组织、设计知识重用率低等问题,提出一种基于知识图谱的产品改进设计辅助决策方法。方法 建立产品适应性设计辅助决策框架;采用知识图谱构建的方法,通过对产品运维知识数据源的特性分析,完成本体建模,实现知识图谱模式层的定义、知识实体与实体关系的抽取以及知识融合数据层的构建;在运行环境-故障模式映射关系与子图的匹配下,实现新的产品运行环境中潜在故障模式的推理,以及案例数据与CBR适应性设计措施的匹配,生成潜在故障模式下改进设计方案的候选集,并对改进设计方案进行多属性评价,实现改进方案的排序和决策。结果 以工程盾构螺旋输送机产品的适应性设计过程辅助决策为例,验证了该辅助决策方法的可行性和有效性。结论 采用知识图谱技术构建产品全生命周期数据实体关系,能够较好地解决知识融合、知识组织以及知识重用率低等问题,提高了设计效率。     

基于网络表示学习的本体语义挖掘与功能语义检索方法

为充分利用本体概念之间隐含的语义关系,以支持产品功能创新设计过程,提出了一种基于网络表示学习的本体语义挖掘与功能语义检索方法。首先,基于本体中确定的语义关系,利用网络表示学习挖掘隐含的语义关系;然后,基于语义类比的向量运算,建立本体概念之间潜在的功能语义关系,并对功能语义向量进行表达;最后,通过功能语义向量的相似度计算实现由用户功能需求向跨领域功能性设计资料的扩展,并建立相应的设计资料检索方法和流程。产品设计示例表明,所提出的本体语义挖掘与功能语义检索方法有利于从产品功能角度获取跨领域设计知识,可为设计人员提供更多的灵感。     

基于设计符号语义的陶艺产品形态设计研究

目的 揭示设计符号在陶艺产品设计中的共识性,设计符号语义与陶艺产品形态存在一定的关联性,在传统陶艺中寻找突破,在继承和发扬传统陶艺实践的基础上,重构设计符号,提高对陶艺的认识和创作能力.方法 分析陶艺语言符号与设计符号的关联性,研究设计符号语义在陶艺产品中的传达过程,高度概括陶艺设计符号应具备的若干特点,以案例形式阐述陶艺产品的形态感性属性表达、评价与形态语义定位分析过程.结果 论述设计符号在陶艺产品的情感语义应用宗旨,揭示陶艺设计符号的情感语义能更加明示或暗示产品的使用功能和精神内涵.结论 总结了设计符号应用于陶艺产品设计中,借助陶艺本体语言的材质肌理、工艺技术和表现形态来塑造产品的艺术欣赏价值和使用价值,陶艺符号的应用也应向功能及形态多元化、符号情感化的方向发展.     

基于结构特征的海量三维模型管理方法

虚拟现实和3D可视化技术的发展带来三维模型的海量增长,传统方法采用关键字匹配方式检索和管理海量模型数据,不能满足语义级别的模型检索和管理要求.提出一种基于结构特征的海量三维模型管理方法.使用该方法的思路框架,分析海量模型实例,通过聚类与分类的方法进行概念发现,构建管理特定领域的本体库,基于本体库设计并实现基于结构特征的三维模型管理系统,最后对系统进行应用和验证.结果表明该方法很好地解决了传统三维模型管理从单一维度管理模型的低效、冗余和难以重用,实现了三维模型的多维度高效检索和管理.     

基于红星奖的中国工业设计产业研究

目的 工业设计奖已成为世界公认的衡量一个国家设计竞争力最直观的指标。红星奖自2006年设立以来,是中国早期最具权威性的设计奖项之一。旨在梳理红星奖与中国工业设计产业发展的关联,以期从阶段、路径、趋势多个维度探究“设计”之于当下的价值。方法 研究系统地梳理红星奖奖项在十五年间评审标准变迁,量化分析获奖作品的特点及设计热点演变。结论 与国际相关设计奖项开展对比,红星奖评价体系主要包括创新、功能、物理属性、品质、社会责任、生态责任和商业价值七个方面。其历年获奖产品反映出中国设计产业在东部沿海地区三块城市集群快速发展的态势,设计产业发展更为包容,从专业设备走向民用的趋势也十分显著。研究总结提出中国工业设计发展的四个关键阶段以及划分方式,凝练各个阶段的设计     

设计研究与设计知识

目的讨论设计研究的必要性,厘清其术语内涵、研究领域、发展脉络和研究类型,思考其构建路径。方法通过概念辨析,厘清设计研究的术语内涵:一是为特定设计项目进行信息拓展的实践研究;二是发展一般化、结构化设计知识体系的学术研究。进而将设计学术研究分为一般设计研究和特定领域设计研究。基于设计知识和知识生命周期,提出“以人为中心的设计知识生命周期”,强化实践、用户与研究之间的知识循环。从类型学角度概述设计研究的类型,重在阐述研究方法的选择。通过“设计信息框架研究”的案例,研究与思考“如何构建设计研究”这一问题。结论设计研究中的学术研究,旨在研究发展设计知识的机制,并维持其知识生命周期,从而为设计实践提供可使用的知识平台。设计研究者需要更清晰自己知识创造的使命,并进行更深入、更有价值的设计学术研究。     

基于本体的FPBS设计模型研究

机械产品概念设计模型及其计算机辅助设计是目前研究的重点和热点问题.通过讨论提出了基于功能-原理-行为-结构(FPBS)模型的机械产品概念设计过程,研究了FPBS模型元素的语义关系,为模型的应用打下基础.对FPBS模型的知识系统运算需求进行了分析,表明本体能够有效地应用于FPBS模型的知识系统运算.据此提出了基于本体的FPBS模型,并进一步构建了FPBS本体模型系统.实例表明,该模型可以有效地应用于机械产品的计算机辅助概念设计.     

道路安全设计支持平台之机理模型的研究

道路安全设计是指在道路设计阶段进行方案的安全评估、安全改良的理论与方法体系。针对其中核心机理与技术支持缺乏的状况展开研究,在理论成果的支撑下,开发了道路安全设计的支持平台,以期为工程实践提供决策支持。文章介绍其中的核心模块－机理模型的研究与开发。     

A framework for developing engineering design ontologies within the aerospace industry

This paper presents a framework for developing engineering design ontologies within the aerospace industry. The aim of this approach is to strengthen the modularity and reuse of engineering design ontologies to support knowledge management initiatives within the aerospace industry. Successful development and effective utilisation of engineering ontologies strongly depends on the method/framework used to develop them. Ensuring modularity in ontology design is essential for engineering design activities due to the complexity of knowledge that is required to be brought together to support the product design decision-making process. The proposed approach adopts best practices from previous ontology development methods, but focuses on encouraging modular architectural ontology design. The framework is comprised of three phases namely: (1) Ontology design and development; (2) Ontology validation and (3) Implementation of ontology structure. A qualitative research methodology is employed which is composed of four phases. The first phase defines the capture of knowledge required for the framework development, followed by the ontology framework development, iterative refinement of engineering ontologies and ontology validation through case studies and experts’ opinion. The ontology-based framework is applied in the combustor and casing aerospace engineering domain. The modular ontologies developed as a result of applying the framework and are used in a case study to restructure and improve the accessibility of information on a product design information-sharing platform. Additionally, domain experts within the aerospace industry validated the strengths, benefits and limitations of the framework. Due to the modular nature of the developed ontologies, they were also employed to support other project initiatives within the case study company such as role-based computing (RBC), IT modernisation activity and knowledge management implementation across the sponsoring organisation. The major benefit of this approach is in the reduction of man-hours required for maintaining engineering design ontologies. Furthermore, this approach strengthens reuse of ontology knowledge and encourages modularity in the design and development of engineering ontologies.     

欧洲中世纪书籍装帧的设计语义

设计语义是研究设计语言的意义的学问.研究中世纪书籍装帧中的设计语义,有助于了解这种形成于被认为是黑暗的、毫无人性化的时代中形成的书籍装帧形式为什么可以在印刷时代被继续沿用,并从中获得启发.     

包装设计流程的活性分析模型研究

在资讯化社会快速发展的背景下,通过使用活性系统分析法及工具分析复杂的商业包装设计流程,尝试构建了通用包装设计流程的概念模型,并提出了如何改良的建议和想法。根据改良后的概念模型,开发出了一套集知识管理信息为一体,具有简易操作界面设计的软件工具。利兹大学设计学院的硕士生们,通过对奶酪乳制品进行包装设计的实践创作对软件进行了测试,测试反馈的结果为完善软件的设计提供了一定的支持和帮助。     

产品包装设计方案智能决策系统的设计与实现

讨论了针对产品包装设计方案智能决策系统的框架,它主要由智能包装设计方案模块和典型包装方案智能检索与评价模块组成。智能包装设计方案模块主要采用专家系统和设计系统组合推理、设计来完成产品包装设计方案的整修设计过程;典型包装设计方案智能检索与评价模块主要采用模糊判断、编码技术、规则推理技术和层次分析法来实现相应或相似典型包装方案的检索和评价。     

Manufacturing knowledge verification in design support systems

This paper identifies the need for a verification methodology for manufacturing knowledge in design support systems; and proposes a suitable methodology based on the concept of ontological commitment and the PSL ontology (ISO/CD18629). The use of the verification procedures within an overall system development methodology is examined, and an understanding of how various categories of manufacturing knowledge (typical to design support systems) map onto the PSL ontology is developed. This work is also supported by case study material from industrial situations, including the casting and machining of metallic components. The PSL ontology was found to support the verification of most categories of manufacturing knowledge, and was shown to be particularly suited to process planning representations. Additional concepts and verification procedures were however needed to verify relationships between products and manufacturing processes. Suitable representational concepts and verification procedures were therefore developed, and integrated into the proposed knowledge verification methodology.