可拓設計

前言

　　人類的歷史，是一部解決矛盾問題、不斷開拓的歷史?？赏貙W研究用形式化的模型分析事物拓展的可能性和開拓創(chuàng)新的規(guī)律，形成解決矛盾問題的方法，對于提高人類智能有重要的意義。根據(jù)這些研究成果探討用計算機處理矛盾問題的理論和方法對于提高機器智能的水平有重要的價值?？赏貙W研究正是基于這種目的而進行的。　　可拓學選題于1976年，1983年發(fā)表首篇論文“可拓集合和不相容問題”。十多年來，經(jīng)歷了無數(shù)的艱辛在廣大可拓學研究者的努力下，逐步形成了可拓論的框架，開展了在多個領域的研究，一個新學科的輪廓已經(jīng)形成?！　〗陙?，不少學者加入了建設這一新學科的行列?？赏貙W的應用研究和普及推廣迫切需要一批介紹可拓學的書籍，供研究者參考。為此，我們組織了《可拓學叢書》的編寫，希望通過這套叢書，把可拓學介紹給廣大學者?！　≌\然，目前可拓學還未完全成熟，可拓學的研究水平還不高，理論體系還要進一步建設，應用研究還需深人進行，大量的問題尚待解決。因此，這套叢書只能起拋磚引玉的作用。我們希望通過這套叢書，為廣大學者提供可拓學的初步知識和可拓學的思維方法，并提供研究的課題?！　∥覀兿嘈?，叢書的出版將會吸引更多學者加入可拓學的研究行列，成為可拓學研究的生力軍，推動可拓學的完善和發(fā)展。我們也希望廣大讀者對本叢書提出寶貴意見，為可拓學的建設添磚加瓦。

內(nèi)容概要

可拓設計是以設計對象、設計系統(tǒng)、設計過程中的矛盾問題為研究對象，通過對設計問題的形式化表示、建模、變換、推理、評價與決策，尋求最佳沒計方案的現(xiàn)代設計理論與方法．本書將可拓設計方法應用在設計思維、概念設計、配置設計、模塊化設計、變型設計和優(yōu)化設計等方面，著重研究設計領域矛盾知識的表達、聚類、推理、變換、演化等問題，并在典型產(chǎn)品上加以應用，反映了可拓設計在智能化處理矛盾問題的廣闊前景。　　本書可供從事機械工程、人工智能、計算機技術、系統(tǒng)工程、管理工程、建筑設計、工程數(shù)學及相關專業(yè)的科研、管理和工程技術人員參考閱讀，特別適合于高等院校相關專業(yè)的本科、碩士研究生和博士研究生作為選修教材。

書籍目錄

《可拓學叢書》序 《可拓學叢書》前言 前言 第1章 緒論 　1.1 可拓設計描述 　1.2 可拓設計的研究范疇 　1.3 可拓設計的創(chuàng)新特色 　1.4 可拓設計方法學體系 　1.5 可拓設計研究前景 第2章 可拓設計的知識模型 　2.1 設計信息元與可拓設計信息元 　2.2 可拓設計的知識表示 　2.3 町拓設計的知識分類 　2.4 叮拓設計的知識挖掘 　2.5 油鋸產(chǎn)品配置過程的町拓設計方案挖掘 第3章 可拓設計思維方法 　3.1 可拓設計的菱形思維模型 　3.2 菱形思維拓展過程 　3.3 菱形思維收斂過程 　3.4 加工中心刀庫方案的多級菱形思維設計 第4章 可拓設計的聚類方法 　4.1 產(chǎn)品模塊劃分與聚類 　4.2 基于關聯(lián)函數(shù)的可拓聚類方法 　4.3 通用特征模塊分析與調(diào)配 　4.4 油鋸產(chǎn)品族可拓設計聚類的實現(xiàn) 第5章 可拓設計的信息物元推理方法 　5.1 功能信息物元網(wǎng)絡的構建 　5.2 信息物元推理模型的分析 　5.3 可拓設計的激勵推理方法 　5.4 基于信息物元的減速器實例推理設計 第6章 可拓設計關系元實例推理方法 　6.1 基于改進距的關系元推理模型 　6.2 異對象設計信息元特征匹配算法 　6.3 基于相似度的特征關系元搜索方法 　6.4 基于信息關系元的配置方案選擇 　6.5 油鋸產(chǎn)品族配置設計的關系元推理 第7章 可拓設計中的不相容問題求解方法 　7.1 不相容設計問題的形式化建模 　7.2 設計變換中的相容度函數(shù)建立 　7.3 不相容設計問題的蘊含分析 　7.4 不相容設計問題的可拓變換 　7.5 振動盤設計中的不相容問題求解實例 第8章 可拓設計中的對立問題求解方法 　8.1 轉(zhuǎn)換橋方法的基本概念與定義 　8.2 共存度函數(shù)與可拓變換函數(shù) 　8.3 運用轉(zhuǎn)換橋解決對立設計問題的策略與流程 　8.4 油鋸產(chǎn)品設計過程的對立問題消解 第9章 可拓設計的評價方法 　9.1 多目標可拓綜合評價方法 　9.2 基于遺傳算法的動態(tài)權重分配 　9.3 基于關聯(lián)函數(shù)的手機性能可拓綜合評價 　9.4 閥門產(chǎn)品質(zhì)量的可拓綜合評價 第10章 可拓設計的模糊物元優(yōu)化方法 　10.1 模糊物元分析理論 　10.2 單目標模糊關系物元優(yōu)化 　10.3 多目標模糊關系物元優(yōu)化 　10.4 刀庫概念設計的模糊物元優(yōu)化 第11章 可拓設計系統(tǒng) 　11.1 復雜產(chǎn)品的可拓設計平臺 　11.2 可拓設計方案生成系統(tǒng) 　11.3 可拓設計方案轉(zhuǎn)換系統(tǒng) 　11.4 可拓設計方案評價與優(yōu)化系統(tǒng) 參考文獻

章節(jié)摘錄

　　2.可拓創(chuàng)新設計方法　　創(chuàng)新設計的核心問題是尋求設計矛盾狀態(tài)如何向目標狀態(tài)轉(zhuǎn)換，揭示創(chuàng)新設計思維的規(guī)律，提出啟發(fā)設計策略和形成創(chuàng)新概念的推理規(guī)則。秦建軍等利用基元的可拓變換思想進行計算機輔助的新方案生成設計，并應用該思想研制了圓柱凸輪電機裝置。張祥唐結合可拓方法中的物元變換方法，采用其解決矛盾問題的基本特性，結合TRIZ方法的矛盾矩陣，發(fā)現(xiàn)相比于TRIZ矛盾參數(shù)法，可拓方法所產(chǎn)生的創(chuàng)新結果更易于得到解決方案?！　?.可拓設計評價與決策方法　　可拓設計評價與決策是利用可拓變換方法，變換目的基元和條件基元，可以獲取多種不同狀況下的最優(yōu)方案，從而生成策略集，即設計方案集合，再根據(jù)所要設計產(chǎn)品的知識結構，建立可拓綜合評判模型。作者提出利用蘊含系和共軛對的方法來分析加工中心刀庫故障，表明利用可拓方法既可以將定性問題轉(zhuǎn)化為定量問題進行分析計算，又能做到定性與定量相結合。單淚源等根據(jù)定性指標和定量指標的特點，結合層次分析法（analytic hierarchy process，AHP）和物元分析理論，采用多維物元關聯(lián)模型，以一家腳輪生產(chǎn)企業(yè)為例，對產(chǎn)品族設計方案進行評價?！　?.可拓優(yōu)化設計方法　優(yōu)化設計的實質(zhì)是對多目標、非線性、不良結構、不精確設計問題進行優(yōu)化求解。楊國為等提出基于物元動態(tài)系統(tǒng)理論的物元系統(tǒng)與或網(wǎng)模型和相關可拓推理，論述了該推理模型除具有面向?qū)ο蟮闹R表示方法的表示能力之外，還具有較強的概念設計、創(chuàng)新設計過程的表示能力。

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