產(chǎn)品免疫概念設(shè)計理論及應(yīng)用

前言

　　在產(chǎn)品設(shè)計過程中，概念設(shè)計是產(chǎn)品整個生命周期的初始階段，是在整個設(shè)計過程中最能體現(xiàn)設(shè)計人員經(jīng)驗與智慧、最富創(chuàng)造性的過程。產(chǎn)品概念設(shè)計結(jié)果在很大程度上決定著產(chǎn)品的技術(shù)和經(jīng)濟效益。據(jù)統(tǒng)計，產(chǎn)品概念設(shè)計階段實際投入的費用雖然僅占總成本的5％，卻決定了產(chǎn)品總成本的70％。由此可見，產(chǎn)品概念設(shè)計是產(chǎn)品設(shè)計的關(guān)鍵所在，其設(shè)計結(jié)果很難用后續(xù)更為詳細的細節(jié)設(shè)計來彌補。正是由于產(chǎn)品概念設(shè)計的重要地位，越來越多的國內(nèi)外學(xué)者對其理論及方法進行研究?！　‘a(chǎn)品概念設(shè)計過程可以看做是對滿足設(shè)計要求的不同方案群體進行全局優(yōu)化、決策的過程，即在現(xiàn)有的功能結(jié)構(gòu)庫中找到滿足各項功能的執(zhí)行機構(gòu)，通過不同的組合生成多個設(shè)計方案，再通過評價，優(yōu)勝劣汰，最終優(yōu)選出最佳設(shè)計方案的過程。因此可見，產(chǎn)品概念設(shè)計過程實際上是一個對產(chǎn)品的決策過程?！　Q策是針對某個問題，為了實現(xiàn)一個或一組目標，個人或群體從可以實現(xiàn)該目標且可以互相替代的行動方案中，選定一個最合適方案的行為。決策在信息、控制、能源、運輸、制造、社會管理等諸多工程領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。隨著計算機和計算方法的發(fā)展，在信息處理、工業(yè)控制、科學(xué)研究等領(lǐng)域中提出了智能決策問題，即機器如何才能根據(jù)其所面臨的任務(wù)，自主或輔助人類做出決策，以實現(xiàn)其目的。近年來，決策目標的復(fù)雜性和決策環(huán)境的不確定性對傳統(tǒng)智能決策技術(shù)提出了新的挑戰(zhàn)和機遇。　　生物免疫系統(tǒng)作為具有很高智能行為的并行、分布式、自適應(yīng)信息處理系統(tǒng)，為工程應(yīng)用問題的解決提供了新的契機；充分挖掘、利用和借鑒這種系統(tǒng)的有關(guān)理論來發(fā)展人工免疫系統(tǒng)理論及應(yīng)用已經(jīng)成為人工智能領(lǐng)域的重要研究內(nèi)容和發(fā)展趨勢。生物免疫系統(tǒng)也是一個不同于大腦思維方式的決策系統(tǒng)，在系統(tǒng)中，抗原的識別、抗體的產(chǎn)生、抗原的殺死過程實際上是一個多種免疫細胞、免疫分子協(xié)同決策的過程。因此，將生物免疫系統(tǒng)的有關(guān)原理應(yīng)用于決策分析而構(gòu)建的免疫決策理論是智能決策的重要研究內(nèi)容?！　”緯饕詭捷斔蜋C的傳動方案設(shè)計為工程背景，提出了一系列的免疫決策理論與產(chǎn)品概念設(shè)計方法，并建立了帶式輸送機傳動方案協(xié)同開發(fā)系統(tǒng)。

內(nèi)容概要

本書在全面總結(jié)國內(nèi)外產(chǎn)品概念設(shè)計和人工免疫系統(tǒng)發(fā)展現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，介紹了免疫決策的理論體系：免疫Agent、多目標免疫應(yīng)答激活算法、補體激活算法、克隆激活算法、基于免疫網(wǎng)絡(luò)的Q-學(xué)習(xí)算法。在此基礎(chǔ)上，以產(chǎn)品概念設(shè)計為工程背景，提出了基于免疫決策理論的方案設(shè)計、方案評價、評價指標協(xié)商等概念設(shè)計方法，構(gòu)建了基于免疫Agent的群體決策支持系統(tǒng)，并基于提出的理論和方法開發(fā)了帶式輸送機傳動方案協(xié)同開發(fā)系統(tǒng)?！　”緯鴮μ嵘a(chǎn)品設(shè)計人員的產(chǎn)品創(chuàng)新開發(fā)能力具有重要的參考價值，也可供計算機科學(xué)、信息科學(xué)、人工智能和自動化技術(shù)等領(lǐng)域從事人工免疫系統(tǒng)優(yōu)化與決策研究的相關(guān)專業(yè)技術(shù)人員參考。

書籍目錄

前言第1章　緒論　1.1　引言　1.2　概念設(shè)計　　1.2.1　概念設(shè)計概述　　1.2.2　概念設(shè)計發(fā)展　　1.2.3　概念設(shè)計中的決策分析　　1.2.4　概念設(shè)計存在的問題　1.3　智能決策　　1.3.1　決策　　1.3.2　智能決策的概念　　1.3.3　智能優(yōu)化與決策的關(guān)系  　　1.3.4　智能決策研究現(xiàn)狀　　　1.3.5　智能決策存在的問題　1.4　免疫決策　　1.4.1　免疫決策思想的提出　　1.4.2　免疫決策的研究現(xiàn)狀　1.5　帶式輸送機傳動方案設(shè)計概述　1.6　本書的結(jié)構(gòu)　1.7　本章小結(jié)　參考文獻第2章　免疫系統(tǒng)　2.1　引言　2.2　生物免疫系統(tǒng)　　2.2.1　生物免疫的概念　　2.2.2　生物免疫系統(tǒng)的組成　　2.2.3　免疫機制　　2.2.4　生物免疫系統(tǒng)的特征　2.3　補體系統(tǒng)　2.4　人工免疫系統(tǒng)　　2.4.1　免疫算法　　2.4.2　免疫網(wǎng)絡(luò)模型　2.5　本章小結(jié)　參考文獻第3章　免疫Agent　3.1　引言　3.2　免疫Agent概述　　3.2.1　免疫Agent的生物來源　　3.2.2　免疫Agent的定義及特征　　3.2.3　免疫Agent的種類及工作流程  3.3　多免疫Agent系統(tǒng)　　3.3.1　體系結(jié)構(gòu)　　3.3.2　形式化描述　　3.3.3　免疫Agent之間的協(xié)作模式　　3.3.4　應(yīng)答Agent的動力學(xué)形式化模型　　3.3.5　多免疫Agent系統(tǒng)的特點　3.4　本章小結(jié)　參考文獻第4章　基于多目標免疫應(yīng)答激活算法的方案設(shè)計　4.1  引言　4.2　免疫應(yīng)答原理　4.3　補體激活原理　　4.3.1　經(jīng)典激活途徑　　4.3.2　旁路激活途徑  4.4　多目標免疫應(yīng)答激活算法　　4.4.1　基本定義　　4.4.2　鄰居排擠算法　　4.4.3　操作算子的構(gòu)造　　4.4.4　多目標免疫應(yīng)答激活算法流程　　4.4.5　算法的收斂性分析　　4.4.6　實驗測試……第5章　基于克隆激活算法的方案評價第6章　基于免疫學(xué)習(xí)算法的評價指標協(xié)商第7章　基于免疫Agent的群體決策支持系統(tǒng)附錄A　測試問題附錄B　基于術(shù)語

章節(jié)摘錄

　　第1章 緒論　　概念設(shè)計是產(chǎn)品設(shè)計中的重要階段，在這個階段，設(shè)計人員不斷地進行產(chǎn)品方案的設(shè)計與評估決策，以期得到一個最優(yōu)的產(chǎn)品設(shè)計方案。隨著人工智能的興起，人工智能理論和決策分析技術(shù)相結(jié)合而產(chǎn)生的智能決策已經(jīng)在決策中得到了關(guān)注。實際上，人工智能與決策存在深刻的聯(lián)系，幾乎所有的智能行為都是通過決策來實現(xiàn)的，因此，智能決策問題是人類智能的核心問題。在生物免疫系統(tǒng)中，抗原的識別、抗體的產(chǎn)生、抗原的殺死過程實際上是一個多種免疫細胞、免疫分子協(xié)同決策的過程。本章首先介紹了產(chǎn)品概念設(shè)計和智能決策的研究現(xiàn)狀，然后通過抽取生物免疫系統(tǒng)原理提出了免疫決策的思想。　　1.1 引言　　在產(chǎn)品設(shè)計過程中，概念設(shè)計是產(chǎn)品整個生命周期的初始階段，是在整個設(shè)計過程中最能體現(xiàn)設(shè)計人員經(jīng)驗與智慧、最富創(chuàng)造性的過程；產(chǎn)品概念設(shè)計結(jié)果在很大程度上決定著產(chǎn)品的技術(shù)和經(jīng)濟效益。據(jù)統(tǒng)計，產(chǎn)品概念設(shè)計實際投入的費用雖然僅占總成本的5％，卻決定了產(chǎn)品總成本的70％。由此可見，產(chǎn)品概念設(shè)計是產(chǎn)品設(shè)計的關(guān)鍵所在，其設(shè)計結(jié)果很難用后續(xù)更為詳細的細節(jié)設(shè)計來彌補。正是由于產(chǎn)品概念設(shè)計的重要地位，越來越多的國內(nèi)外學(xué)者對其理論及方法進行研究。

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