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智能设计技术:模拟人类思维

时间:2023-06-06 理论教育 版权反馈
【摘要】:随着信息技术的发展,人工智能技术得到迅速发展,出现了一些设计专家系统,试图代替设计者进行开发设计。完全依靠信息技术、人工智能技术和设计专家系统进行革命性的创新,还有许多重大的困难需要克服。在智能设计中,人类专家永远是系统中最有创造性的知识源和关键性的决策者。智能设计系统实际上是人机一体化的智能设计系统。这位宰相所要求的,竟是全世界在两千年内所生产的全部麦子。

智能设计技术:模拟人类思维

随着信息技术的发展,人工智能技术得到迅速发展,出现了一些设计专家系统,试图代替设计者进行开发设计。设计专家系统将现实的专家知识集成起来,为解决相应问题提供路径、优化方案,是很有效的方法。但现有的专家经验即使是最好的汇总,也只是渐进式的改良型创新,而不是革命性的创新。完全依靠信息技术、人工智能技术和设计专家系统进行革命性的创新,还有许多重大的困难需要克服。

1.设计专家系统缺少跳跃式思维能力和灵感

虽然设计专家系统能够记住比设计者更多的信息和知识,能够具有比人快得多的计算速度,但设计专家系统无法像设计者那样进行发散思维、跳跃式思维、快速的联想,没有设计者所具有的灵感,只能按照固定的程序进行推理和分析。在智能设计中,人类专家永远是系统中最有创造性的知识源和关键性的决策者。智能设计系统实际上是人机一体化的智能设计系统。虽然它也需要采用专家系统技术,但只是将其作为自身的技术基础之一,与设计专家系统之间存在着根本的区别。

2.确定功能原理及其结构和寻求原理方案及其结构是NP完全类问题

设计者创新所依据的信息和知识可能比不上一台计算机所存贮的信息和知识,但设计专家系统要将这些海量的信息和知识联系、组合起来,找到所需要的新创意,确定功能原理及其结构和寻求原理方案及其结构,那就计算量而言,是一个典型的NP(非多项式)完全类问题,其计算量随着所考虑的信息和知识数量的增长而指数增长,显然计算量之大是全世界所有计算机一起计算也远远不能够完成的。

下面这个大家熟悉的故事就包含了一个NP完全类问题。相传古代印度国王舍罕要奖赏他的聪明能干的宰相达依尔 (国际象棋发明者),问他需要什么,达依尔回答说:“国王只要在国际象棋的棋盘第1个格子里放1粒麦子,第2个格子里放两粒,第3个格子里放4粒,按此比例以后每1格加1倍,一直放到64格(国际象棋棋盘是8×8=64格),我就感恩不尽,其他的我什么也不要了。”国王想:“这有多少,还不容易!”让人扛来一袋小麦,但不到一会儿全用没了,再来一袋很快又没有了,结果全印度的粮食全部用完还不够。这位宰相所要求的,竟是全世界在两千年内所生产的全部麦子。

【注释】

[1]德国VDI 2221准则《技术系统和产品的开发设计方法学》。(www.xing528.com)

[2]引自www.ideationtriz.com。② 引自www.trisolver.com。

[3]智能系统与智能CAD研究是什么[EB/OL].[2009-11-20].http://wenda.tianya.cn/question/14c9994c9179a99f.

[4]百度百科.智能CAD [EB/OL].[2013-07-21].http://baike.baidu.com/view/913993.htm?fr=aladdin.

[5]百度百科.智能CAD [EB/OL].[2013-07-21].http://baike.baidu.com/view/913993.htm?fr=aladdin.

[6]百度百科.Modelica [EB/OL].[2013-07-21].http://baike.baidu.com/view/5623020.htm?fr=aladdin.

[7]百度百科.多学科设计优化[EB/OL].[2013-07-21].http://baike.baidu.com/link?url=1e0wJch_0EQJYo2Wi4x1QjAPIouVjS TVYr4oSYitSzXWYhndKJGhWNQLGkUwKIR5qUSLrsJZ4mBoIA WH12OkUa.

[8]佚名.多学科优化设计方法综述[EB/OL].[2007-03-18].http://www.newmaker.com/art_21330.html.

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