计算机辅助概念设计研究进展(上) (3)
时间:2016-03-10 11:36 文章来源:http://www.lunwenbuluo.com 作者:孙守迁 黄琦 潘云 点击次数:
目前,国内外许多专家对上述三个方面的研究进行了大量的工作如以可拓学为基础的方案设计方法基于遗传算法的工程设计:用于设计环境的模糊系统Xfuzzy,synectics想法种子技术的创新设计,不确定推理模型[23],概念设计专家系统等但是,由于概念设计过程中创造性思维所具有的独立性、连动性、多面性、跨越性、综合性等特性,加上概念设计过程本身的复杂性,因此目前该领域的研究陷入了以下困境:(1)CAD以限制概念设计的创新空间为代价换取设计信息的数字化和推理过程的自动化;(2)求解方法的研究过于依赖计算机,不注重产品信息模型,即知识基础的研究2001年在北京召开的中国人工智能学会第9届全国学术年会中,许多学者提出的广义人工智能论、泛逻辑学、准全息论等或许可以给本领域的研究带来突破性的进展。
5.2协同概念设计技术
计算机支持的协同概念设计(computersupportedcooperativeconceptualdesign)是由两个或两个以上的概念设计主体,应用CSCW理论和技术通过一定的信息交换和协同机制共同完成某一概念设计目标的过程目前,协同概念设计主要研究以下内容:(1)协同概念设计求解模型;(2)协同概念设计体系结构及系统的研制;(3)协同概念设计冲突消解方法的研究。
在本届会议上,中国科学院计算技术研究所林宗楷研究员介绍了国内外在CSCW方面的研究状况,包括通过任务分配实现异地同时设计、通过网络实现网上沟通与写作、冲突解决机制的制定及实施等;英国NottinghamTrent大学的Su教授结合自己的研究成果以及在CACD中的应用,介绍了网络化协同机制、人机交互等内容。
在协同概念设计求解模型方面,ThomasKvan提出了三种协同概念设计方式:相互协同(mutualcollaboration)、分散协同(exclusivecollaboration)、集中协同(dictatorcollaboration)251;Taura提出了形状比较、设计过程展示等两种协同形状设计的方裙圳;Byong等提出了主动标识方法模型来支持协同工作协同概念设计系统的研制主要保证以下几点:(1)同步和异步交互;(2)任务协调;(3)远程交互和控制;(4)数据可视化和易用性;(5)数据共享。
Leslie分析了典型的集成产品设计与开发系统,在这个系统中,各个设计小组可以进行方案评估,提出创新性设计和改良性设计Leslie同时还指出了该体系结构所必须具备的性能:(1)通用的访问接口;(2)基于网络的远程访问;(3)设计活动的集中调度;(4)文档的统一管理;(5)集成的在线规划和分析工具;(6)配置和管理方便基于这些性能要求,Leslie提出了一个面向集成产品设计与开发的虚拟CSCW结构,如图2所示.该体系结构中集成了三大主要部件:(1)在线决策支持工具;(2)Web服务器和浏览器;(3)协作工作组.这种结构的优点在于:(1)缩短设计周期;(2)设计方案可以及时更新;(3)各设计小组通信畅通;(4)能快速有效地使用产品信息模型数据;(5)设计方案质量得到提升。
目前代表性的冲突消解方法主要包括:基于共享数据库的协作事物模型、基于约束的冲突消解方法、基于知识的冲突消解方法、冲突分层消解策略、基于经济效用协议的消解策略、基于多Agent的冲突检测和消解模型、基于协商的冲突消解策略、基于集成的冲突消解策略等。
以上这些协同设计求解模型、体系结构、冲突消解方法等主要是针对设计师与设计师之间的协同概念设计.与该类协同设计相比,用户和设计师有着更为独立的知识结构和问题求解策略.因此,他们之间的协同将更为复杂,冲突将更为明显,今后有必要研究适合于用户和设计师共同参与产品概念设计的协同求解模型、体系结构以及冲突消解方法。
5.3虚拟概念设计技术
随着与虚拟现实技术相关的硬件和软件技术的不断进步,在虚拟环境下将产品开发、设计、评价一体化已经成为学术界和工业界的一个热点问题。例如,美国的JohnDeere公司,运用虚拟现实技术对新产品反铲装载机的三个技术方案进行建模仿真结果否定了其中的两个方案,节约了大量的研制经费.在本届会议上,许多专家提出了基于Internet的虚拟设计、虚拟展示及电子商务等研究与应用问题香港理工大学学TangMingxi博士阐述了全球虚拟设计中心(globalvirtualdesignstudio)在世界范围内的研究及应用情况,并实时展示了其虚拟设计漫游系统,包括演示、设计、协同及互动过程;还介绍了该系统的研究方法,包括虚拟现实技术、网络技术、协同技术、视觉和虚拟规划过程等。
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