智能化产品的设计模式优化思路

设计是与人的思维密切相关的活动,是人类智能的体现,是一个复杂的分析、综合及决策活动。而智能设计就是利用计算机代替人类专家,完成类似人类设计活动过程中涉及的各种推理与决策动作。通过对传统智能设计模式的分析,可以发现,由于机械产品越来越复杂,以及知识密集型、异构型的环境下,传统的单一智能设计模式已经不能满足现在需求,因此,为了更好地适应复杂环境下产品设计对智能化的新要求,结合上述对智能设计的内涵分析,重新定义了产品智能设计模式(图1.1),其主要可以分为四个层次:

(1)设计知识的有效管理;

(2)设计工具的高效封装;

(3)设计方案的智能推理;

(4)设计知识的辅助决策。(www.xing528.com)

图1.1　智能设计模式层次结构

智能设计模式的四个层次是与智能设计内涵的层次对应的,同时智能设计模式也是实现智能设计过程的保障。在智能设计模式的四个层次中,设计知识的有效管理和设计工具的高效封装体现了智能设计内涵中的集成层功能,设计方案的智能推理和设计知识的辅助决策则体现了智能设计内涵中的引擎层功能。其中,设计知识的有效管理和设计工具的高效封装是智能设计模式的预备过程,用来实现设计资源的组织与管理,为智能推理与决策提供必要的准备。智能推理和辅助决策是智能设计模式的应用过程,用来实现从以往的设计案例中检索出与新设计需求(设计任务)相似的案例集,借助相关的领域设计知识从中决策出最合理的案例,再以自动或半自动方式辅助设计人员对相似案例进行修改,得到符合设计需求的最终设计方案,并自动进行三维建模与仿真分析,最终形成完整设计方案。智能设计模式的应用过程和预备过程是相辅相成、缺一不可的。

相比传统智能设计模式,本项目提出的智能设计模式,不仅具有传统模式中的功能,同时更注重了设计资源对于智能设计过程的辅助支持功能,可以说评价一个智能设计模式的好坏或者智能化程度的高低,不能单单看其推理能力,更需要强调的是智能设计模式在实际设计过程中的辅助性和适应性,这就需要其有能力将大量的设计专家领域知识进行集成,同时可以将不同类型的设计工具进行封装与重用,最终实现对不同设计阶段、不同设计任务的智能化辅助与决策支持。