【正文】 的算法描述。在ICAD階段，智能活動(dòng)由設(shè)計(jì)型專家系統(tǒng)完成，但由于采用單一領(lǐng)域符號(hào)推理技術(shù)的專家系統(tǒng)求解問(wèn)題能力的局限，設(shè)計(jì)對(duì)象(產(chǎn)品)的規(guī)模和復(fù)雜性都受到限制，這樣ICAD系統(tǒng)完成的產(chǎn)品設(shè)計(jì)主要還是常規(guī)設(shè)計(jì)，不過(guò)借助于計(jì)算機(jī)機(jī)支持，設(shè)計(jì)的效率大大提高。這樣的設(shè)計(jì)活動(dòng)必定更多地帶有創(chuàng)新色彩，因此創(chuàng)新設(shè)計(jì)是人機(jī)智能化設(shè)計(jì)系統(tǒng)的核心所在。設(shè)計(jì)型專家系統(tǒng)解決的核心問(wèn)題是模式設(shè)計(jì)，方案設(shè)計(jì)可作為其典型代表。人類專家將永遠(yuǎn)是系統(tǒng)中最有創(chuàng)造性的知識(shí)源和關(guān)鍵性的決策者。近10年來(lái)，CIMS的迅速發(fā)展向智能設(shè)計(jì)提出了新的挑戰(zhàn)。5)多種推理機(jī)制的綜合應(yīng)用智能設(shè)計(jì)系統(tǒng)中，除了演繹推理外，還應(yīng)該包括歸納推理、基于實(shí)例的類比推理、各種基于不完全知識(shí)的模糊邏輯推理方式等。2)設(shè)計(jì)知識(shí)表示設(shè)計(jì)過(guò)程是一個(gè)非常復(fù)雜的過(guò)程，它涉及到多種不同類型知識(shí)的應(yīng)用，因此單一知識(shí)表示方式不足以有效表達(dá)各種設(shè)計(jì)知識(shí)，如何建立有效的知識(shí)表示模型和有效的知識(shí)表示方式，始終是設(shè)計(jì)類專家系統(tǒng)成功的關(guān)鍵。另外，過(guò)去求解成功或失敗的經(jīng)歷可用于動(dòng)態(tài)地指導(dǎo)當(dāng)前的求解過(guò)程，并使之有效地取得成功，或使推理系統(tǒng)避免重犯已知的錯(cuò)誤?；趯?shí)例的推理(CBR)CBR是一種新的推理和自學(xué)習(xí)方法，其核心精神是用過(guò)去成功的實(shí)例和經(jīng)驗(yàn)來(lái)解決新問(wèn)題。在問(wèn)題求解過(guò)程中所產(chǎn)生的部分解全部記錄在黑板上。其核心是由知識(shí)源、全局?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)和控制結(jié)構(gòu)三部分組成。*綜合的知識(shí)表達(dá)模式，即如何構(gòu)造深層知識(shí)和淺層知識(shí)統(tǒng)一的多知識(shí)表結(jié)構(gòu)。協(xié)同求解過(guò)程中信息傳遞的一致性原則與評(píng)價(jià)策略，是判斷目前所從事的工作是否向著有利于總目標(biāo)的方向進(jìn)行。某一環(huán)節(jié)單一專家系統(tǒng)求解問(wèn)題的能力，與其他環(huán)節(jié)的協(xié)調(diào)性和適應(yīng)性常受到很大限制。按照這種設(shè)計(jì)方法，原理方案設(shè)計(jì)的核心歸結(jié)為面向分功能的原理求解。進(jìn)化設(shè)計(jì)對(duì)環(huán)境知識(shí)依賴很少，而且優(yōu)良樣本的交叉、變異往往是設(shè)計(jì)創(chuàng)新的源泉，所以在1996年舉辦的“設(shè)計(jì)中的人工智能”(Artificial intelligence in design 96)國(guó)際會(huì)議上，進(jìn)而進(jìn)化計(jì)算作為實(shí)現(xiàn)非常規(guī)設(shè)計(jì)的有利工具。進(jìn)入20世紀(jì)90年代，遺傳算法的研究在其基于種群進(jìn)化的原理上，拓展出進(jìn)化編程(EP，即Evolutionary programming)、進(jìn)化策略(ES,即Evolutionary strategies)等方向，它們并稱為進(jìn)化計(jì)算(EC,即Evolutionary putation)。聯(lián)想設(shè)計(jì)目前研究可分為兩類：一類是利用工程中已有的設(shè)計(jì)事例，進(jìn)行比較，獲取現(xiàn)有設(shè)計(jì)的指導(dǎo)信息，這需要收集大量良好的、可對(duì)比的設(shè)計(jì)事例，對(duì)大多數(shù)問(wèn)題是困難的；另一類是利用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)數(shù)值處理能力，從試驗(yàn)數(shù)據(jù)、計(jì)算數(shù)據(jù)中獲得關(guān)于設(shè)計(jì)的隱含知識(shí)，以指導(dǎo)設(shè)計(jì)。2智能設(shè)計(jì)的層次綜合國(guó)內(nèi)外關(guān)于智能設(shè)計(jì)的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢(shì)，智能設(shè)計(jì)按設(shè)計(jì)能力可以分為三個(gè)層次：常規(guī)設(shè)計(jì)、聯(lián)想設(shè)計(jì)和進(jìn)化設(shè)計(jì)。4)面向集成智能化。2)以人工智能技術(shù)為實(shí)現(xiàn)手段。智能設(shè)計(jì)是指應(yīng)用現(xiàn)代信息技術(shù)，采用計(jì)算機(jī)模擬人類的思維活動(dòng)，提高計(jì)算機(jī)的智能水平，從而使計(jì)算機(jī)能夠更多、更好地承擔(dān)設(shè)計(jì)過(guò)程中各種復(fù)雜任務(wù)，成為設(shè)計(jì)人員的重要輔助工具。機(jī)械設(shè)計(jì)名詞解釋作者：日期：１計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)， ２概念設(shè)計(jì)，３功能設(shè)計(jì)， ４原理設(shè)計(jì)，５結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，６材料設(shè)計(jì)，７系統(tǒng)設(shè)計(jì)，８優(yōu)化設(shè)計(jì)，９可靠性設(shè)計(jì)，１０安全設(shè)計(jì)，１１價(jià)值工程設(shè)計(jì)，１２成本設(shè)計(jì)，１３規(guī)模定制設(shè)計(jì)，１４標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計(jì)，１５系列化設(shè)計(jì)，１６模塊化設(shè)計(jì)，１７逆向設(shè)計(jì)，１８再設(shè)計(jì)，１９變形設(shè)計(jì)，２０相似設(shè)計(jì)，２１并行設(shè)計(jì)，２２協(xié)同設(shè)計(jì)，２３網(wǎng)絡(luò)化設(shè)計(jì)，２４可視化，２５機(jī)電光設(shè)計(jì)，２６保質(zhì)設(shè)計(jì)，２７穩(wěn)健設(shè)計(jì)，２８虛擬設(shè)計(jì)，２９數(shù)字化設(shè)計(jì)，３０仿生設(shè)計(jì)，３１智能設(shè)計(jì)，３２模塊化設(shè)計(jì)，３３綠色設(shè)計(jì)，３４節(jié)能設(shè)計(jì)，３５摩擦學(xué)設(shè)計(jì)，３６疲勞設(shè)計(jì)，３７動(dòng)態(tài)設(shè)計(jì)，３８五網(wǎng)格法設(shè)計(jì)，３９重用設(shè)計(jì)，４０創(chuàng)新設(shè)計(jì)，４１ｔｒｉｚ，４２三次設(shè)計(jì)，４３公理設(shè)計(jì)，４４全生命周期設(shè)計(jì)，４５快速響應(yīng)設(shè)計(jì)，４６面向Ｘ的設(shè)計(jì)，４７人機(jī)工程，４８機(jī)電產(chǎn)品造型，４９微機(jī)電系統(tǒng)，５０分形設(shè)計(jì)，５１本體設(shè)計(jì)，５２集成設(shè)計(jì)，５３智能設(shè)計(jì)，５４基于實(shí)例的推理，５５知識(shí)工程，５６人機(jī)智能系統(tǒng)，５７交叉綜合集成方法，５８動(dòng)態(tài)優(yōu)化設(shè)計(jì)，５９智能控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)，６０可視化設(shè)計(jì)的綜合設(shè)計(jì)，６１基于ＱＦＤ，ＴＲＩＺ和三次設(shè)計(jì)的集成化設(shè)計(jì)方法。1智能設(shè)計(jì)的特點(diǎn)1)以設(shè)計(jì)方法學(xué)為指導(dǎo)。借助專家系統(tǒng)技術(shù)在知識(shí)處理上的強(qiáng)大功能，結(jié)合人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)，較好地支持設(shè)計(jì)過(guò)程自動(dòng)化。不但支持設(shè)計(jì)的全過(guò)程，而且考慮到與CAM的集成，提供統(tǒng)一的數(shù)據(jù)模型和數(shù)據(jù)交換接口。常規(guī)設(shè)計(jì)即設(shè)計(jì)屬性、設(shè)計(jì)進(jìn)程、設(shè)計(jì)策略已經(jīng)規(guī)劃好，智能系統(tǒng)在推理機(jī)的作用下，調(diào)用符號(hào)模型(如規(guī)則、語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)、框架等)進(jìn)行設(shè)計(jì)。這類設(shè)計(jì)借助于其他事例和設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)常規(guī)設(shè)計(jì)的一定突破，稱為聯(lián)想設(shè)計(jì)。進(jìn)化計(jì)算使得智能設(shè)計(jì)拓展到進(jìn)化設(shè)計(jì)，其特點(diǎn)是：*設(shè)計(jì)方案或設(shè)計(jì)策略編碼為基因串，形成設(shè)計(jì)樣本的基因種群。3智能設(shè)計(jì)的分類原理方案智能設(shè)計(jì)方案設(shè)計(jì)的結(jié)果將影響設(shè)計(jì)的全過(guò)程，對(duì)于降低成、提高質(zhì)量和縮短設(shè)計(jì)周期等有至關(guān)重要的作用。面向通用分功能的設(shè)計(jì)目錄能全面地描述分功能的要求和原理解，且隱含了從物理效應(yīng)向原理解的映射，是智能原理方案設(shè)計(jì)系統(tǒng)的知識(shí)庫(kù)初始文檔。為了拓寬專家系統(tǒng)解決問(wèn)題的領(lǐng)域，或使一些互相關(guān)聯(lián)的領(lǐng)域能用同一個(gè)系統(tǒng)來(lái)求解，就產(chǎn)生了所謂協(xié)同式專家系統(tǒng)的概念。多專家系統(tǒng)協(xié)同求解，除在此過(guò)程中實(shí)現(xiàn)并行特征外，尚需開發(fā)具有實(shí)用意義的多專家系統(tǒng)協(xié)同問(wèn)題求解的軟件環(huán)境。*基于分布和并行思想求解結(jié)構(gòu)體系的研究。全局?jǐn)?shù)據(jù)庫(kù)是問(wèn)題求解狀態(tài)信息的存放處，即黑板。各知識(shí)源之間的通信和交互只通過(guò)黑板進(jìn)行，黑板是公共可訪問(wèn)的。研究表明，設(shè)計(jì)人員通常依據(jù)以前的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)來(lái)完成當(dāng)前的設(shè)計(jì)任務(wù)，并不是每次都從頭開始，CBR的一般步驟為提出問(wèn)題，找出相似實(shí)例，修改實(shí)例使之完全滿足要求，將最終滿意的方案作為新實(shí)例存處實(shí)例庫(kù)中。4智能設(shè)計(jì)系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)智能設(shè)計(jì)系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)包括：設(shè)計(jì)過(guò)程的再認(rèn)識(shí)、設(shè)計(jì)知識(shí)表示、多專家系統(tǒng)協(xié)同技術(shù)、再設(shè)計(jì)與自學(xué)習(xí)機(jī)制、多種推理機(jī)制的綜合應(yīng)用、智能化人機(jī)接口等。3)多專家系統(tǒng)協(xié)同技術(shù)較復(fù)雜的設(shè)計(jì)過(guò)程一般可分解為若干個(gè)環(huán)節(jié)，每個(gè)環(huán)節(jié)對(duì)應(yīng)一個(gè)專家系統(tǒng)，多個(gè)專家系統(tǒng)協(xié)同合作、信息共享，并利用模糊評(píng)價(jià)和人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等方法以有效解決設(shè)計(jì)過(guò)程多學(xué)科、多目標(biāo)決策與優(yōu)化難題。上述推理方式的綜合應(yīng)用，可以博采眾長(zhǎng)，更好地實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)系統(tǒng)的智能化。在CIMS這樣的環(huán)境下，產(chǎn)品設(shè)計(jì)作為企業(yè)生產(chǎn)的關(guān)鍵性環(huán)節(jié)，其重要性更加突出，為了從根本上強(qiáng)化企業(yè)對(duì)市場(chǎng)需求的快速反應(yīng)能力和競(jìng)爭(zhēng)能力，人們對(duì)設(shè)計(jì)自動(dòng)化提出了更高的要求，在計(jì)算機(jī)提供知識(shí)處理自動(dòng)化(這可由設(shè)計(jì)型專家系統(tǒng)完成)的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)決策自動(dòng)化，即幫助人類設(shè)計(jì)專家在設(shè)計(jì)活動(dòng)中進(jìn)行決策。因此，CIMS這樣的復(fù)雜巨系統(tǒng)必定是人機(jī)結(jié)合的集成化智能系統(tǒng)。與設(shè)計(jì)型專家系統(tǒng)不同，人機(jī)智能化設(shè)計(jì)系統(tǒng)要解決的核心問(wèn)題是創(chuàng)新設(shè)計(jì)，這是因?yàn)樵贑IMS這樣的大規(guī)模知識(shí)集成環(huán)境中，設(shè)計(jì)活動(dòng)涉及多領(lǐng)域和多學(xué)科的知識(shí)，其影響因素錯(cuò)綜復(fù)雜。設(shè)計(jì)型專家系統(tǒng)與人機(jī)智能化設(shè)計(jì)系統(tǒng)在內(nèi)核上存在差異，由此可派生出兩者在其他方面的不同點(diǎn)，例如，設(shè)計(jì)型專家系統(tǒng)一般只解決某一領(lǐng)域的特定問(wèn)題，比較孤立和封閉，難以與其他知識(shí)系統(tǒng)集成，而人機(jī)智能化設(shè)計(jì)系統(tǒng)面向整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程，是一種開放的體系結(jié)構(gòu)。而在面向CIMS的ICAD，即I3CAD階段，由于集成化和開放性的要求，智能活動(dòng)由人機(jī)共同承擔(dān)，這就是人機(jī)智能化設(shè)計(jì)系統(tǒng)，它不僅可以勝任常規(guī)設(shè)計(jì)，而且還可支持創(chuàng)新設(shè)計(jì)。以功能塊為單位進(jìn)行程序設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)其求解算法的方法稱為模塊化。將綠色設(shè)計(jì)思想與模塊化設(shè)計(jì)方法結(jié)合起來(lái)，可以同時(shí)滿足產(chǎn)品的功能屬性和環(huán)境屬性，一方面可以縮短產(chǎn)品研發(fā)與制造周期，增加產(chǎn)品系列，提高產(chǎn)品質(zhì)量，快速應(yīng)對(duì)市場(chǎng)變化；另一方面，可以減少或消除對(duì)環(huán)境的不利影響，方便重用、升級(jí)、維修和產(chǎn)品廢棄后的拆卸、回收和處理。一 . 綠色設(shè)計(jì)的概念綠色設(shè)計(jì)(Green Design)也稱為生態(tài)設(shè)計(jì)(Ecological Design)，環(huán)境設(shè)計(jì)(Design for Environment)等。對(duì)工業(yè)設(shè)計(jì)而言，綠色設(shè)計(jì)的核心是“3R1D”，即Reduce、Recycle、Reuse、Degradable，不僅要減少物質(zhì)和能源的消耗，減少有害物質(zhì)的排放，而且要使產(chǎn)品及零部件能夠方便的分類回收并再生循環(huán)或重新利用。綠色設(shè)計(jì)來(lái)自旨在保護(hù)自然資源、防止工業(yè)污染破壞生態(tài)平衡的一場(chǎng)運(yùn)動(dòng)。綠色設(shè)計(jì)本身已成為了一門工業(yè)。綠色設(shè)計(jì)是一個(gè)體系與系統(tǒng)。、大量使用廢渣、垃圾、廢液等廢棄物。6. 產(chǎn)品可循環(huán)或回收利用無(wú)污染環(huán)境的廢棄物。 避免使用會(huì)釋放污染物的材料。模塊化設(shè)計(jì)既可以很好的解決產(chǎn)品品種規(guī)格，產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造周期和生產(chǎn)成本之間的矛盾，又可為產(chǎn)品的快速更新?lián)Q代，提高產(chǎn)品的質(zhì)量，方便維修，有利于產(chǎn)品廢棄后的拆卸，回收，為增強(qiáng)產(chǎn)品的競(jìng)爭(zhēng)力提供必要條件。如果說(shuō)19世紀(jì)末的設(shè)計(jì)師們是以對(duì)傳統(tǒng)風(fēng)格的揚(yáng)棄和對(duì)新世紀(jì)的渴望與激情，用充滿思辨生命活力的新藝術(shù)風(fēng)格來(lái)迎接20世紀(jì)，那么20世紀(jì)末的設(shè)計(jì)師們則更多地以冷靜、理性的思辯來(lái)反省一個(gè)世紀(jì)以來(lái)工業(yè)設(shè)計(jì)的歷史進(jìn)程，展望新世紀(jì)的發(fā)展方向，而不只是追求形式上的創(chuàng)新。在很長(zhǎng)一段時(shí)間內(nèi)，工業(yè)設(shè)計(jì)在為人類創(chuàng)造了現(xiàn)代生活方式和生活環(huán)境的同時(shí)，也加速了資源、能源的消耗，并對(duì)地球的生態(tài)平衡造成了巨大的破壞。早在20世紀(jì)60年代末，他就出版了一部引起極大爭(zhēng)議的著作《為真實(shí)世界而設(shè)計(jì)》(Design for the real world ）。對(duì)于他的觀點(diǎn)，當(dāng)時(shí)能了解人不多。當(dāng)然，設(shè)計(jì)師努力也是必不可少的。法國(guó)著名設(shè)計(jì)師菲利普斯塔克設(shè)計(jì)的路易20椅及圓桌。美國(guó)通用汽車公司的EV1是最早的電動(dòng)汽車，也是世界上節(jié)能效果最好的汽車。隨著全球環(huán)境問(wèn)題的日益惡化，人們愈來(lái)愈重視對(duì)于環(huán)境問(wèn)題的研究。展望新世紀(jì)的發(fā)展方向，而不只是追求形式上的創(chuàng)新。綠色設(shè)計(jì)(Green Design)，又稱又稱生態(tài)設(shè)計(jì)(Ecological Design)、面向環(huán)境的設(shè)計(jì)(Design for Environment)等，是指借助產(chǎn)品生命周期中與產(chǎn)品相關(guān)的各類信息（技術(shù)信息、環(huán)境協(xié)調(diào)性信息、經(jīng)濟(jì)信息），利用并行設(shè)計(jì)等各種先進(jìn)的設(shè)計(jì)理論，使設(shè)計(jì)出的產(chǎn)品具有先進(jìn)的技術(shù)性、良好的環(huán)境協(xié)調(diào)性以及合理的經(jīng)濟(jì)性的一種系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法。綠色設(shè)計(jì)之環(huán)境的需求——環(huán)保的產(chǎn)品在不少國(guó)家和地區(qū)，交通工具不僅是空氣和噪聲污染的主要來(lái)源，并且消耗了大量寶貴的能源和資源。綠色設(shè)計(jì)不僅成了企業(yè)塑造完美企業(yè)形象的一種公關(guān)策略，也迎合了消費(fèi)者日益增強(qiáng)的環(huán)保意識(shí)。完全混合動(dòng)力系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)是非常明顯的，更重要的是在某些情況下汽車可以完全用電能驅(qū)動(dòng)，這在燃料消耗以及排放的減少上，意義非常。綠色設(shè)計(jì)之時(shí)代需求——簡(jiǎn)潔的產(chǎn)品綠色設(shè)計(jì)之時(shí)代需求——簡(jiǎn)潔的產(chǎn)品(Reduce)遠(yuǎn)古的人類，磨石為刀，削木成箭，抓住了造物的本質(zhì)。隨著工業(yè)的發(fā)展，包豪斯創(chuàng)始人格羅佩斯打破了洛可可和文藝復(fù)興的建筑模式，適合現(xiàn)代世界對(duì)功能的嚴(yán)格要求和盡量節(jié)省材料、費(fèi)用、勞動(dòng)力和時(shí)間，提出設(shè)計(jì)師的腦力勞動(dòng)的貢獻(xiàn)表現(xiàn)在井然有序的平面布置和具有良好的比例的體量，而不在于多余的裝飾。簡(jiǎn)約設(shè)計(jì)不僅是功能上達(dá)到了設(shè)計(jì)的目的，而最為重要的就在于材料的節(jié)省與加工的方便。芬蘭設(shè)計(jì)中最經(jīng)典的杰作——白瓷餐具系列體現(xiàn)了北歐設(shè)計(jì)哲學(xué)的精髓：好的設(shè)計(jì)就是沒(méi)有設(shè)計(jì)。這個(gè)臺(tái)燈充分利用了材料的特性：乳白的透明玻璃燈罩，金屬質(zhì)地的支架，同時(shí)其幾何造型零部件十分適用于大批量工業(yè)生產(chǎn)。以一新型電視機(jī)的設(shè)計(jì)為例：項(xiàng)目描述與制定。網(wǎng)絡(luò)調(diào)查為主，實(shí)地考察為輔，以調(diào)查問(wèn)卷或設(shè)計(jì)競(jìng)賽的形式搜集電視機(jī)需求與創(chuàng)意，把握目標(biāo)對(duì)象及大致價(jià)格；從專利、新聞資料中搜查科技、法律信息，利于產(chǎn)品材料選擇、結(jié)構(gòu)工藝的設(shè)計(jì)，調(diào)查生產(chǎn)企業(yè)的企業(yè)文化、生產(chǎn)能力、設(shè)備、綠色程度等。他們正處于精力旺盛的時(shí)期，收入豐厚，生活緊張。：a 材料——以可完全回收的聚碳酸酯類為主，配以木質(zhì)外殼；因技術(shù)所限，部分有毒有害材料集成于模塊之中。d 運(yùn)輸與銷售——提高運(yùn)輸效率，適度擴(kuò)大生產(chǎn)網(wǎng)點(diǎn)；貨到后立即拆去包裝，運(yùn)回再使。B 人體生理因素；采用液晶(LCA)等先進(jìn)無(wú)輻射技術(shù)，保證人體健康；設(shè)定電視擺放高度、傾斜度、視距等參考值；遙控器、按鍵等按人機(jī)工程學(xué)設(shè)計(jì)，并保證較大自由度，方便抓握、使用。它在生產(chǎn)制造的過(guò)程中采用了環(huán)保節(jié)能型材料加工、零部件制造、裝配工藝，慎重到了考慮生產(chǎn)部門