苏延霞[1]2003年在《人工智能在数控机床ICAID系统中的应用》文中指出本论文在“九五”国家重点科技攻关项目基础上，以“基于因特网的计算机辅助工业设计系统”为“高”起点，对“十五”国家重点科技攻关项目——“基于设计知识与用户知识的网络化数控机床造型设计与人性化界面技术及应用研究”作了前期的探索。通过理论分析与实验，主要研究了基于网络的计算机辅助数控机床造型设计系统中的智能化问题。 论文首先从工业设计的角度阐述了ICAID技术的形成与发展，ICAID技术的相关概念与术语，分析了目前计算机辅助设计的发展新要求，智能技术与ICAID的结合现状；通过对“九五”系统平台的分析，发现了ICAID系统中的智能化需求问题，从广义与狭义两方面进行论述；提出了建立基于知识的智能化数控机床ICAID系统的思路，分析了系统建模过程中的用户状态；大胆预测了系统实现的模式与关键模块，并对智能化的搜索与管理作了进一步的探讨。 然后，通过对数控机床的造型设计实践活动的研究，相关的实验资料与实验结果分析，得出了工业设计人员与工程设计人员进行造型设计活动的一般程序，并在此基础上对系统的智能化实现形式与措施作了进一步的探讨。
曾栋[2]2005年在《数控机床ICAID系统中元知识的研究》文中认为论文作为“十五”国家科技攻关项目“基于设计知识和用户知识的网络化数控机床造型设计与人性化界面技术及运用研究”的一部分,将设计知识和用户知识的知识提取过程作为获取工业设计知识的方法,并以知识与元知识为基础构建数控机床ICAID系统中的知识系统。 通过前期调研试验,造型设计任务分析试验,界面交互任务分析试验和意象尺度实验,归纳出机床造型设计活动中的元知识,即:领域知识、解释规则、映射规则和评价规则,并分析得出元知识和实例知识在机床造型设计中的支持作用。 基于实验,结合先前的“十五”项目研究成果,分析了在构建ICAID系统时所需的关于组织、管理知识的元知识,知识的类分研究与元知识在知识存储中的应用。从设计师与工程师对数控机床造型设计的认知过程出发,得出了自上而下和自下而上两种不同的知识推理机制。Meta-Data的应用为知识存储提供一种可行的途径。 研究ICAID系统的特征,功能及知识的处理机制,提出了ICAID系统的知识框架模型。结合ICAID系统的构建方式,提出一个能为用户解决数控机床工业设计领域问题的知识系统模型。结合界面任务分析实验中的用户错误分析方法,本文将基于规则的错误和用户无法执行的行为归为系统中元知识类的错误,并对现有的数控机床CAID系统中的元知识类的错误提出了改进意见。根据改进意见,本文提出了系统个别的优化方案。
张文[3]2005年在《基于案例推理（CBR）在ICAID系统中的实现》文中指出基于案例推理——CBR(Case-Based Reasoning)是一种基于人的认知心理过程的机器学习和问题求解方法,通过联想或类比,将过去解决问题的经验、方法和过程用于当前相似问题的求解,被广泛应用于各种领域。 对于基于案例的推理(CBR)在不同领域的专家系统中的应用研究是当今研究的一个热点问题,这其中包括了认知心理学、人工智能、计算机编程等很多方面的内容。但最重要的问题之一是CBR在工业设计领域的具体应用,实现工业设计领域的CBR系统。 本文以“十五”国家科技攻关项目“基于设计知识和用户知识的网络化数控机床造型设计与人性化界面技术及应用研究”为依托,深入分析了基于案例推理过程和一般工业设计过程的内在联系,为CBR和ICAID的结合提供了理论基础,通过基于案例的系统分析和任务分析实验探索了CBR在计算机辅助工业设计中的实现形式和ICAID系统构架。 论文以CBR理论研究和ICAHD系统使用任务分析实验为基础,重点研究了基于CBR的ICAID系统的案例表示形式和案例库组织方法,以及基于案例推理的整体流程中各环节在ICAID系统中的实现。为ICAID系统案例库构建和案例检索策略、案例评价方法、案例修改、案例再存储等环节提供了可行性机制。并在现有系统的基础上,提出了ICAID系统未来需要发展和完善的内容。
楚东晓[4]2004年在《智能化思想导入ICAID系统的途径及实现过程与方法》文中研究说明设计问题求解的过程是人类深层而且高度复杂的思维过程的体现。对于工业造型设计来说，这种复杂性表现在思维过程的不可知性，从而导致获取和表达设计师设计过程中形成的设计知识和经验变得十分困难，这正是数控机床ICAID系统智能化构建的难点。因此，工业设计导入人工智能的关键就是通过认知科学的相关研究，逐步打开设计师设计思维过程的神秘“黑箱”。同时为设计师借助于计算机的自动化模拟，有效获取设计过程知识提供有力的支持。构建智能化ICAID系统就是这方面的一次尝试。 本研究以ICAID系统初步智能化造型辅助设计的实现形式为主线，以ICAID系统中数控机床的设计过程和设计对象研究为出发点，主要通过研究设计师设计过程中的思维规律，探讨了通用设计理论和“原型说”在ICAID系统中的具体辅助设计实现过程，为智能化思想导入ICAID系统的可行性提供了重要的理论依据和实现的途径。 通过理论研究，并借助于口语分析法和意象尺度法实验，我们得出：设计师的创造性设计与以往成功的设计经验密切相关，视觉意象为设计过程知识的外在化提供了直观、有效的表达媒介。原型能够极大地激发设计师的创造性设计灵感，可以有效地作为设计师进行造型设计的“语义启动”的诱发物(Trigger)，来辅助设计师寻找隐藏于感性下的理性归纳的依据。 借助于理论支持，本研究开发出了基于草图器、基于意象尺度图和基于典型案例的计算机辅助设计系统，同时辅助机床设计师进行在线学习，为数控机床的智能化造型辅助设计开发进行了一次成功的尝试。
邓君[5]2004年在《基于案例的设计方法在ICAID系统中的应用研究》文中提出本文是“十五”国家科技攻关项目“基于设计知识和用户知识的网络化数控机床造型设计与人性化界面技术及应用研究”的研究课题之一，文章将基于案例设计的方法引入到网络化计算机辅助数控机床造型设计系统中，通过理论分析和实验研究，探讨其在ICAID系统中的实际应用模式。 论文首先从理论方面讨论了基于案例推理技术及其运用于辅助设计领域的可行性。其后通过实际参与大量的数控机床造型设计实践和对于工程设计人员进行数控机床造型设计任务实验研究，结合工业设计人员和工程设计人员机床造型设计的不同程序和方法分析，提出了基于案例设计方法在ICAID系统中的总体应用模式。 在这个总体框架的规范下进一步讨论了每个功能模块的实现形式。具体研究包括：构建了以2000个数控机床造型设计案例为基础的案例库，并提出了规范的案例描述模式；在案例的检索方面，运用了产品意象尺度图、草图器等直观性强、符合设计师操作习惯和良好体现方案特征的检索方式；在方案的应用方面，通过调色器、零件更换模块以及在线协同平台的配合完成了案例的重用以及辅助新的设计方案产生的功能。 最后，在现有系统的基础上，本文还提出了ICAID系统未来需要发展和完善的内容。
谭征宇[6]2004年在《数控机床ICAID系统中设计知识的研究》文中提出论文作为“十五”国家科技攻关项目“基于设计知识和用户知识的网络化数控机床造型设计与人性化界面技术及运用研究”的一部分，主要讨论了数控机床造型设计的设计知识，并结合ICAID系统中的案例来构建ICAID系统中的设计知识子系统。 论文首先在对基于知识的CAD及CAID的分析基础上，对其课题来源及其发展方向作了一定的论述。并对基于知识的ICAID的概念进行了相应的研究。 然后通过对知识、知识系统的相关理论研究，包括知识的分类以及知识系统定义的阐述，对ICAID系统中设计知识的概念及其研究内容进行了分析，并从审美心理的角度对设计知识的表达方式进行了论述。 重点通过对基础造型以及数控机床造型原理的分析，结合研究过程中相关数控机床造型设计的分析，总结整理出关于数控机床造型设计规律性的设计知识。创造性地提出了数控机床造型设计的造型单元连接方式和造型单元处理方法。 论文的另一个重要部分是通过实验的方法来获取数控机床的造型设计知识。通过引入多个实验，获取ICAID系统中数控机床造型的不同方面的设计知识，进而获得ICAID系统中相对完整的设计知识。此外研究过程中将计算机领域的相关技术引入到ICAID系统也是论文的另一个重点。通过采用Metadata技术，从而使ICAID系统中的设计知识得到完整的表达。 最后是通过对各个部分设计知识案例以及设计知识子系统案例的分析，来阐述设计知识在ICAID系统中的应用。从而使整个ICAID系统的设计知识和设计知识子系统得到了完整的表述。
张军[7]2013年在《基于知识的复杂产品工业设计辅助系统的研究与应用》文中指出现代设计的重心已由传统的基于经验的设计转变为基于知识的设计，以数控机床为代表的复杂产品的造型设计为工业设计研究和实践带来了新的挑战和机遇，面向复杂产品的工业设计创新话题，论文提出了基于知识的辅助工业设计系统的概念并通过一系列的研究得以初步实现。论文研究的目标是面向数控机床这个典型复杂产品，开发基于知识的支持数控机床产品造型设计的辅助设计系统，以解决数控机床造型设计问题、满足装备产品行业信息化设计能力的提升。研究的主要内容是复杂产品工业设计知识的获取和在系统层面的表达和实现技术，以及基于知识的辅助工业设计系统平台的构建。论文研究在多项国家科技攻关和支撑计划的支持下，提出并完善了基于案例的工业设计知识表达和基于情境的产品造型设计技术，建立了基于任务情境的数控机床造型复合信息模型，基于Client/Server架构建立了面向机床行业用户的造型设计支持软件平台。论文的研究过程从机床造型设计人员的需求和行为出发，对数控机床的设计过程、设计特征、设计心理模型等进行分析，结合设计调研、任务实验和意象认知实验等一系列实证方法，获取数控机床产品造型设计的领域本体知识。通过案例情境的知识表达新方式，对造型设计过程和经验进行封转和表达，实现了基于任务情境的复合信息模型，并以此为基础构建了包含300个造型案例，2000个造型方案的案例库系统。最后在反复验证与多个原型系统开发试验的基础上，建立了一个基于案例的计算机辅助产品造型设计系统——KB-ICAID，使得该系统具有与实际设计过程十分相似的项目管理、案例检索和再设计等实用功能并能够运用到实际开发工作中。通过在在国内几个大型机床主机厂进行示范应用，完成了若干款数控机床产品造型设计工作，验证了整个知识研究和系统构建的可行性和实用性。工业设计问题求解过程的复杂性和模糊性决定了现有的关于良性结构问题的知识获取、表达技术不能直接使用在工业设计领域中，需要专门的、针对性的知识研究方法和技术。论文研究借鉴了人工智能、心理学、社会学等研究成果，采用实证主义研究思想，提出了一套以心理学实验和调研为基础的、定性和定量相结合的设计知识获取、表达和建模方法，实现了对造型设计这种非良性结构的求解问题中的内隐性、经验性和形象化知识进行挖掘和提取，并将其作为研究产品造型设计过程和领域本体知识的获取和表达形式，最终提出了造型设计知识研究和情境案例表达的理论和复合信息模型。在以案例情境为核心的知识获取表达技术研究基础上，论文按照“以用户为中心”的软件开发思想先后构建了不同层次的基于知识的产品造型设计系统——ICAID、CBID和KB-ICAID等，实现了造型知识的案例化表达和任务情境构建，从而有效辅助机床设计人员进行数控机床的产品造型设计工作。系统经过评估验证后已经在多家机床企业进行了应用，协助企业开发了多款新产品并投产。
韩卫国[8]2005年在《数控机床作业研究及其在ICAID系统中的应用》文中进行了进一步梳理本论文是在参加国家“十五”科技攻关项目“基于设计知识和用户知识的网络化数控机床造型设计与人性化界面设计技术及应用研究”的基础上完成的,主要研究与数控机床人机工程设计相关的人体姿势与模型和它们在ICAID系统中的实现形式。 论文分析了作业研究和人机工程的概念,并对数控机床人机工程设计的思想作了一个综合的论述,同时探讨人体尺寸和人体模型对数控机床人机工程设计与匹配的意义,为论文的研究提供了方向。 论文运用作业研究的方法,通过录像和静态摄影完整记录数控机床人机联合操作的过程,把工作的重心放在数控机床用户作业姿势和动作的分析、统计和归类上,由此得出数控机床关键工作岗位上的关键作业姿势。同时结合人体结构,对面向数控机床的人体模型关节做相应简化,在此基础上构建了人体姿势的二维模型和叁维数字化刚体模型。 论文利用工作研究分析法,对数控机床的人机联合操作过程进行了分析,并对与数控机床人机工程设计相关的各种工作岗位和人体姿势进行了细致研究。 最后,在研究的基础上,论文提出了一套适合ICAID系统的数控机床人机工程设计人体模型,包括二维技术和叁维技术两个方面。为系统的建立提供了人性设计上的支持,也为系统的使用者提供了人机工程设计与匹配上的辅助。
宋妍敏[9]2006年在《数控机床CBID系统中的色彩研究与应用》文中研究说明本文所研究的项目是“863”国家高技术研究发展计划“基于案例的工业设计技术与辅助设计系统及应用研究”的一部分：色彩方面的研究，通过基于案例的手段和研究方法探索了一种基于案例的色彩设计的实现形式，并以此构建了基于案例的数控机床辅助工业设计系统(CBID系统)中的色彩修改器。 色彩是人类的“第一视觉”，在消费者对产品认知过程中承担着传递信息的重要媒介作用。目前国际国内对于色彩设计的研究主要有两种模式：基于消费者的产品色彩认知需求心理的色彩意向尺度法，以及基于孟—斯宾瑟色彩调和理论的美度值评价法。本文在结合两种方法特点的基础上提出了一套创新的色彩实现模式，即以基于案例的色彩辅助设计系统，辅助用户进行有效的产品色彩设计。CBID系统的这种实现方式可以在现有的条件下有效的解决数控机床色彩设计领域的实用性问题，并为同类问题提供了可以借鉴的实现手段和经验。 针对与国内9家主机厂的数控机床色彩设计合作，以及在“十五”的ICAID系统研发过程中所遇到的色彩问题和积累的经验，本文以满足用户实际需求和行业发展需要的思路作为分析的起点，建设形成典型数控装备的工业设计色彩案例库资源。在此基础上实现了设计经验、设计知识的获取和积累，以及实现了设计案例的添加和“基于知识的ICAID系统”的升级和扩充。论文的最后部分探讨了色彩设计在CBID系统中的实现，以及未来CBID系统的发展建议和构想。
谭浩[10]2006年在《基于案例的产品造型设计情境知识模型构建与应用》文中认为产品造型设计是关注于产品的形态、人机交互界面及其相关的人的审美、情感、体验等方面的以人为中心的创造性活动。由于产品造型设计涉及到工程科学、心理学、艺术学、人机工程等相关学科,包含形象思维和逻辑思维,因而一直是设计工程研究的难点之一。论文作为国家高技术研究发展“863”计划和国家“十五”攻关计划资助项目研究,以产品造型设计为研究对象,从基于案例推理和认知心理学的思想出发,提出了设计情境的概念。在此基础上,构建了基于案例的产品造型设计情境知识模型,并运用于具体的设计实践中。情境的概念最早出现在认知心理学及其相关领域,并在人工智能、产品设计与工程等领域得到一定发展。情境就是关于人在一定的环境和条件下进行某种活动的相关因素和信息的总和,是一种在人的记忆中实时构建的心理表征。从知识工程的角度看,情境知识是通过情境对知识进行表达和组织的知识形式,表现为一种情境化的知识表达和组织方式。论文在理论研究的基础上,以一种典型的工业产品——数控机床为对象,通过产品造型设计问题求解过程调研与实验研究,分析了产品造型设计问题求解的基本思路、情境和案例及其在产品造型设计中的地位和作用,初步验证了情境及其知识的表达和组织能够更加有效地辅助形象思维过程,特别适合辅助于产品造型设计。然后,论文在一个实例研究的基础上,提出了的产品造型设计情境知识框架。该框架包含案例情境、情境组织和情境转换叁个部分,分别对应知识的表达、获取和应用。案例情境就是过去设计案例和经验的表达;情境组织则将案例通过索引按照设计者的需求进行组织;情境转换将情境和整个设计知识的运用过程结合起来,以合适的方式在合适的条件下给设计者提供知识辅助。基于产品造型设计情境知识框架,论文借鉴公理设计中“行为-功能-结构-过程”的映射关系和“以人为中心的产品开发”的方法,结合心理学和人机工程学对于人的行为、心理的研究方法,构建产品造型设计情境知识模型。该过程包括设计知识获取、案例情境构建、设计情境组织模型构建、情境转化模型构建和模型实现验证五个阶段,以形成一个需求标识、需求转化、模型建立、模型评估和验证的设计流程。设计知识获取按照以人为中心的设计原则,通过严格科学的实验、调研、行为分析等,获取设计者的设计行为、需求和知识。案例情境构建按照公理设计理论机制,将获取的设计知识进行表达,以构建案例情境。设计情境组织模型构建,以设计者的设计思维为基础,以设计者可能的知识辅助为目标,对案例情境按照其索引进行组织。在此基础上,从整个设计流程的角度,对情境转换模型进行构建。案例情境、设计情境组织框架、情境转换模型叁个部分就构成了基于案例的产品造型设计情境知识模型。该模型事实上就是一个从功能域和过程域角度对设计行为的表达、建模和应用。由于基于案例的产品造型设计情境知识模型尚无先例可供借鉴,为了确保模型的合理性和科学性,论文从“结构域”的角度建立一个计算机辅助产品造型设计原型系统CBID,对该模型进行验证。理论和实践应用的经验均表明,基于案例的产品造型设计情境知识模型及其构建的CBID系统可以有效而科学对产品造型设计进行辅助,解决了产品造型设计知识辅助的相关问题,具有较高的理论和实用价值。
参考文献：
[1]. 人工智能在数控机床ICAID系统中的应用[D]. 苏延霞. 湖南大学. 2003
[2]. 数控机床ICAID系统中元知识的研究[D]. 曾栋. 湖南大学. 2005
[3]. 基于案例推理（CBR）在ICAID系统中的实现[D]. 张文. 湖南大学. 2005
[4]. 智能化思想导入ICAID系统的途径及实现过程与方法[D]. 楚东晓. 湖南大学. 2004
[5]. 基于案例的设计方法在ICAID系统中的应用研究[D]. 邓君. 湖南大学. 2004
[6]. 数控机床ICAID系统中设计知识的研究[D]. 谭征宇. 湖南大学. 2004
[7]. 基于知识的复杂产品工业设计辅助系统的研究与应用[D]. 张军. 湖南大学. 2013
[8]. 数控机床作业研究及其在ICAID系统中的应用[D]. 韩卫国. 湖南大学. 2005
[9]. 数控机床CBID系统中的色彩研究与应用[D]. 宋妍敏. 湖南大学. 2006
[10]. 基于案例的产品造型设计情境知识模型构建与应用[D]. 谭浩. 湖南大学. 2006
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