和諧智能CACD系統(tǒng)

前言

在全球經(jīng)濟(jì)一體化的買方市場(chǎng)態(tài)勢(shì)下，制造企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)的焦點(diǎn)在于對(duì)市場(chǎng)的快速響應(yīng)和產(chǎn)品創(chuàng)新。產(chǎn)品創(chuàng)新和低成本快速新產(chǎn)品開發(fā)成為制造企業(yè)生存的唯一出路，也是制造企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)制勝的法寶。產(chǎn)品創(chuàng)新的核心在于產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)。低成本快速新產(chǎn)品開發(fā)有賴于開發(fā)產(chǎn)品智能設(shè)計(jì)系統(tǒng)。產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)是一個(gè)求解實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能、滿足系統(tǒng)各種技術(shù)和經(jīng)濟(jì)指標(biāo)、可能存在的各種方案，并最終確定綜合滿意或最優(yōu)方案的過(guò)程。概念設(shè)計(jì)過(guò)程是產(chǎn)品設(shè)計(jì)過(guò)程中最重要、最復(fù)雜，同時(shí)又是最活躍、最富于創(chuàng)造性、智能性的設(shè)計(jì)階段。它決定著產(chǎn)品最終價(jià)值的60％～80％。智能化設(shè)計(jì)就是要研究如何提高人機(jī)設(shè)計(jì)系統(tǒng)中計(jì)算機(jī)的智能水平，使計(jì)算機(jī)更多更好地承擔(dān)設(shè)計(jì)中各種復(fù)雜任務(wù)，成為設(shè)計(jì)工程師得力的助手和同事。智能設(shè)計(jì)主要包括兩大任務(wù)：①建立設(shè)計(jì)知識(shí)模型（建模）；②開發(fā)計(jì)算機(jī)軟件系統(tǒng)以處理和使用這一模型，即要研究設(shè)計(jì)知識(shí)的獲取、組織、表達(dá)、集成和使用。當(dāng)前，面向CIMS的智能計(jì)算機(jī)輔助概念設(shè)計(jì)（CACD）日益引起人們的廣泛關(guān)注和重視。智能CACD系統(tǒng)是一個(gè)復(fù)雜系統(tǒng)。它包含多人、多機(jī)、不同網(wǎng)、多模型、多庫(kù)等子系統(tǒng)或元素。系統(tǒng)論告訴我們，只有處于和諧狀態(tài)，系統(tǒng)才能獲得最大的協(xié)同作用和效果。和諧是系統(tǒng)各個(gè)部分協(xié)同共進(jìn)的關(guān)系。共進(jìn)是目的，協(xié)同是手段，協(xié)同是為了共進(jìn)，共進(jìn)需要協(xié)調(diào)。共進(jìn)即系統(tǒng)各部分相互依存、相互配合、相互補(bǔ)充、相互促進(jìn)。各部分的相互作用是非線性作用，具有相干協(xié)同性。本書基于涂序彥先生的和諧CAD、協(xié)調(diào)學(xué)、廣義智能學(xué)、大系統(tǒng)控制論等學(xué)術(shù)思想和研究工作，以作者承擔(dān)的國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃（863計(jì)劃）項(xiàng)目“鞋類產(chǎn)品和諧智能CACD系統(tǒng)”（No.2006 AA042110）、國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“人工腦信息處理的新神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型研究”（No.60673101）、國(guó)家自然科學(xué)科學(xué)基金項(xiàng)目“基于物元?jiǎng)討B(tài)系統(tǒng)分析的模型化智能化概念設(shè)計(jì)研究”（No.60375014）、山東省自然科學(xué)基金項(xiàng)目“創(chuàng)新設(shè)計(jì)思維模型和基于該模型的智能CAD軟件”（No.Y2002G16）和中國(guó)博士后科學(xué)基金項(xiàng)目“人工生命信息處理新神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型”（No.2005038111）為任務(wù)背景，就產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)的模型化、智能化、和諧化做了一些嘗試工作。在開發(fā)和諧智能cACD系統(tǒng)方面也做了努力。本書是在涂序彥先生的指導(dǎo)和支持下完成的，鐘義信教授、韓力群教授對(duì)本書的寫作也提出了寶貴意見(jiàn)。在此，我們還要感謝國(guó)家高技術(shù)研究發(fā)展計(jì)劃（863計(jì)劃）、國(guó)家自然科學(xué)基金委員會(huì)、山東省自然科學(xué)基金委員會(huì)、中國(guó)博士后科學(xué)基金委員會(huì)對(duì)本書給予的資助。同時(shí)，感謝青島大學(xué)出版基金資助出版本書。由于時(shí)間倉(cāng)促，作者水平有限，本書中難免會(huì)有錯(cuò)誤和不足，敬請(qǐng)讀者指正。

內(nèi)容概要

本書是關(guān)于智能計(jì)算機(jī)輔助概念設(shè)計(jì)CACD的一本專著，書中系統(tǒng)地論述了作者提出的和諧智能CACD系統(tǒng)的初步理論、方法和技術(shù)。主要內(nèi)容包括：產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)的可拓學(xué)知識(shí)表示和工具，基于可拓學(xué)的產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)模型，最經(jīng)濟(jì)產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)理論與方法研究，“良性循環(huán)”的綠色產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)理論與方法研究，和諧智能CACD系統(tǒng)，網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的協(xié)同智能CACD系統(tǒng)。    本書適合從事創(chuàng)新設(shè)計(jì)、智能科學(xué)、系統(tǒng)科學(xué)、計(jì)算機(jī)科學(xué)、控制科學(xué)等領(lǐng)域研究的學(xué)者、研究生和工程技術(shù)人員閱讀。

書籍目錄

1 緒論  1.1 概念設(shè)計(jì)  1.2 計(jì)算機(jī)輔助概念設(shè)計(jì)  1.3 和諧智能CACD系統(tǒng)的基本概念  1.4 和諧智能CACD系統(tǒng)研究?jī)?nèi)容  1.5 和諧智能CACD系統(tǒng)研究方法  1.6 本書的基本內(nèi)容  參考文獻(xiàn)2 產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)的可拓學(xué)知識(shí)表示和工具（1）  2.1 物元系統(tǒng)與物元?jiǎng)討B(tài)系統(tǒng)  2.2 物元系統(tǒng)可拓性  2.3 物元系統(tǒng)變換  2.4 小結(jié)   參考文獻(xiàn)3 產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)的可拓學(xué)知識(shí)表示和工具（2）  3.1 廣義物元系統(tǒng)可拓集  3.2 多層高維可拓集  3.3 應(yīng)用示例——可拓模式識(shí)別和可拓模式識(shí)別器設(shè)計(jì)  3.4 小結(jié)  參考文獻(xiàn)4 基于可拓學(xué)的產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)模型  4.1 產(chǎn)品的可拓性與產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)推理  4.2 基于廣義物元系統(tǒng)可拓集的概念設(shè)計(jì)  4.3 產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)中產(chǎn)品性能的評(píng)價(jià)  4.4 小結(jié)  參考文獻(xiàn)5 最經(jīng)濟(jì)產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)理論與方法研究  5.1 最經(jīng)濟(jì)產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)的提出  5.2 最經(jīng)濟(jì)產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)研究  5.3 最經(jīng)濟(jì)產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)的實(shí)現(xiàn)方法  5.4 小結(jié)  參考文獻(xiàn)6  “良性循環(huán)”的綠色產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)理論與方法  6.1 綠色設(shè)計(jì)的概念  6.2 綠色設(shè)計(jì)模式  6.3 綠色產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)的多重廣義算子模型  6.4 “良性循環(huán)”的綠色產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)研究  6.5 綠色設(shè)計(jì)可拓層次綜合評(píng)價(jià)方法  6.6 小結(jié)  參考文獻(xiàn)7 和諧智能CACD系統(tǒng)  7.1 協(xié)調(diào)學(xué)概述  7.2 和諧化概念設(shè)計(jì)方法  7.3 產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)系統(tǒng)的多庫(kù)協(xié)同軟件類型  7.4 人機(jī)和諧CACD  7.5 CACD系統(tǒng)多媒體接口智能化  7.6 CACD智能集成概念設(shè)計(jì)  7.7 和諧陶瓷CACD系統(tǒng)  7.8 和諧日用陶瓷創(chuàng)意CACD子系統(tǒng)  7.9 小結(jié)  參考文獻(xiàn)8 網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的協(xié)同智能CACD系統(tǒng)  8.1 協(xié)同設(shè)計(jì)概述  8.2 網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的機(jī)機(jī)和諧協(xié)同設(shè)計(jì)  8.3 網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的人人和諧的協(xié)同設(shè)計(jì)  8.4 網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下的人機(jī)和諧智能CACD系統(tǒng)  8.5 小結(jié)  參考文獻(xiàn)

章節(jié)摘錄

插圖：VPD技術(shù)是由從事產(chǎn)品設(shè)計(jì)、分析、制造、仿真和支持等的各類人員組成。他們通過(guò)網(wǎng)絡(luò)通信組建成“虛擬”的產(chǎn)品開發(fā)小組，將設(shè)計(jì)人員、工程分析專家、供應(yīng)廠商以及客戶聯(lián)成一體，實(shí)現(xiàn)異地合作開發(fā)。由于VPD技術(shù)可以使生產(chǎn)企業(yè)按照規(guī)定的時(shí)間、成本和質(zhì)量要求快速地將產(chǎn)品推向市場(chǎng)，必將成為計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)研究人員研究的熱點(diǎn)。2.網(wǎng)絡(luò)化Internet的出現(xiàn)為分布式設(shè)計(jì)領(lǐng)域打開了一個(gè)新的局面，WWW已經(jīng)成為分布式訪問(wèn)信息的最理想的平臺(tái)。隨著Internet的飛速發(fā)展和WWW的魯棒性、經(jīng)濟(jì)性、易用性以及網(wǎng)上資源的日益增多，很多研究者開發(fā)了基于Web的分布式處理設(shè)計(jì)系統(tǒng)和編程環(huán)境。大量文獻(xiàn)表明，這些原型均取得了可喜的成果，顯示了基于Web或分布式網(wǎng)絡(luò)的計(jì)算機(jī)輔助概念設(shè)計(jì)自動(dòng)化技術(shù)具有廣闊的應(yīng)用前景?；赪eb技術(shù)支持分布式異構(gòu)平臺(tái)的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)將是今后研究的重點(diǎn)。3.和諧化和諧就是使系統(tǒng)與各子系統(tǒng)協(xié)同配合，使系統(tǒng)全局優(yōu)化，達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡。通過(guò)和諧，使人人、人機(jī)、機(jī)機(jī)和諧。因此，和諧化也是計(jì)算機(jī)輔助概念設(shè)計(jì)系統(tǒng)應(yīng)遵循的重要方法。計(jì)算機(jī)輔助概念設(shè)計(jì)系統(tǒng)應(yīng)達(dá)到人機(jī)和諧、機(jī)機(jī)和諧、人人和諧。人機(jī)和諧的含義是：人機(jī)合理分工，取長(zhǎng)補(bǔ)短，人機(jī)智能結(jié)合，人機(jī)友好交互。機(jī)機(jī)和諧的含義是：計(jì)算機(jī)和計(jì)算機(jī)之間、各個(gè)子系統(tǒng)之間、各個(gè)功能模塊之間友好通信，相互協(xié)同，共同實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的各個(gè)功能。人人和諧的含義是：人人之間、個(gè)人與團(tuán)隊(duì)之間、團(tuán)隊(duì)與團(tuán)隊(duì)之間友好交流，密切配合，優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，齊心協(xié)力，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的全局優(yōu)化。計(jì)算機(jī)輔助概念設(shè)計(jì)系統(tǒng)中如何實(shí)現(xiàn)人機(jī)和諧是當(dāng)前研究的重點(diǎn)。人機(jī)和諧的計(jì)算機(jī)輔助概念設(shè)計(jì)系統(tǒng)是一個(gè)將人的智能和計(jì)算機(jī)的智能有機(jī)結(jié)合，支持概念設(shè)計(jì)的智能系統(tǒng)。應(yīng)具有如下功能：（1）人機(jī)合理分工在產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)系統(tǒng)中，人機(jī)應(yīng)合理分工，取長(zhǎng)補(bǔ)短。人機(jī)合理分工的原則為：人為主導(dǎo)，機(jī)為輔助；取長(zhǎng)補(bǔ)短、協(xié)同配合。（2）人機(jī)友好交互通過(guò)人機(jī)智能接口，人機(jī)進(jìn)行雙向交互通信，機(jī)器能對(duì)人的指令和提問(wèn)及時(shí)做出反應(yīng)、回答和解釋。同時(shí)，人能對(duì)中間過(guò)程進(jìn)行控制，加入啟發(fā)信息。（3）人機(jī)智能結(jié)合產(chǎn)品概念設(shè)計(jì)系統(tǒng)是一個(gè)人機(jī)和諧的智能化設(shè)計(jì)系統(tǒng)，在人機(jī)合理分工的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)師和計(jì)算機(jī)優(yōu)勢(shì)互補(bǔ)，充分發(fā)揮各自的智能，通過(guò)人機(jī)友好交互，將人的智能和計(jì)算機(jī)的智能有機(jī)結(jié)合、高度集成。有三方面的含義：智能互補(bǔ)；智能轉(zhuǎn)換；智能共生。

編輯推薦

《和諧智能CACD系統(tǒng)》是由科學(xué)出版社出版的。

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