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基于符号推理的工艺品创新设计关键技术的研究

作　者: 郑文彬
导　师: 孙守迁
学　校: 浙江大学
专　业: 计算机应用技术
关键词: 工艺品设计符号推理色彩图案设计 RBR CBR 组件生成设计 PBR 布局设计遗传算法亚组件
分类号: TP391.72
类　型: 硕士论文
年　份: 2003年
下　载: 140次
引　用: 4次
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内容摘要

随着智能CAD技术的发展及其在产品设计中日益深入的应用，产品的创新设计逐步向智能化发展。现有的产品设计系统大都采用单一的智能推理方法，或者将各种智能技术简单集成，存在实用性、灵活性、适应性、透明度和效率等方面的问题。因此，需要研究一类新的智能设计系统，将符号推理智能技术有机的结合或集成到产品的设计过程中来，以有效解决传统智能设计系统的缺陷与不足，最终实现产品的创新设计。本文将结合工艺品创新设计的实现过程，对智能推理技术及其在产品设计中的集成应用做一个较为系统深入的探讨，对工艺品创新设计过程的若干关键技术的智能化，包括色彩图案设计、组件生成设计以及组件智能布局设计等，进行较为深入的研究。本文首先对产品设计中的各类智能推理技术与理论进行详细的分析，阐述了各种设计问题求解机制的推理过程以及它们的优缺点、用途和局限性，为智能推理技术在工艺品创新设计的集成应用建立理论基础。在分析斑铜工艺品文化内涵和与工艺特色的基础上，本文针对工艺品的斑纹色彩图案和肌理设计要求，提出了一种综合运用规则和实例知识进行工艺品色彩图案设计的集成技术，并研究了工艺品色彩图案设计方案的体系结构以及实现这一方案必需的知识表达方法、搜索方法和实例的修改方法。组件是工艺品模型的基本组成要素，要达到工艺品创新的目的，组件的生成设计至关重要。本文提出了一种基于原型的工艺品组件生成设计技术，将原型法的设计思想引入到工艺品组件的生成设计过程中来，并阐述了工艺品组件的生成设计实现过程。组件布局方案设计是工艺品创新设计过程中的重要一环，布局的合理性直接影响到工艺品的观赏性和艺术生命力。本文在分析各种布局技术优劣和斑铜工艺品布局特殊性的基础上，提出了一种基于遗传算法的工艺品组件布局设计技术，针对斑铜工艺品布局创新的需要提出了亚组件的概念，并在遗传算法中引入了形象度和抽象度。最后，应用以上技术，本文实现了一个工艺品创新设计系统，用于实现斑铜工艺品的创新设计和开发，并简要介绍了系统的结构、模块以及设计流程。

全文目录

中文摘要  2-3
英文摘要  3-8
第一章绪论  8-16
  1． 1 引言  8-9
  1． 2 课题研究背景  9-14
    1． 2． 1 产品创新设计理论的发展现状  9-10
    1． 2． 2 产品设计中的智能化技术  10-12
    1． 2． 3 基于符号推理的设计  12-14
  1． 3 课题的提出、研究内容及研究意义  14-16
    1． 3． 1 课题的提出  14
    1． 3． 2 课题研究的内容  14-15
    1． 3． 3 课题研究的意义  15-16
第二章设计中的智能推理技术与理论  16-27
  2． 1 引言  16-17
  2． 2 基于规则的推理（RBR）  17-19
    2． 2． 1 产生式系统  17
    2． 2． 2 基于规则的设计系统  17-18
    2． 2． 3 RBR的优缺点  18-19
  2． 3 形状文法（SG）  19-22
    2． 3． 1 SG的描述  19-20
    2． 3． 2 SG推理过程  20-21
    2． 3． 3 SG的用途及局限  21-22
  2． 4 基于模型的推理（MBR）  22-23
    2． 4． 1 MBR推理过程  22
    2． 4． 2 MBR的优缺点  22-23
  2． 5 基于实例的推理（CBR）  23-27
    2． 5． 1 CBD过程模型  23-24
    2． 5． 2 CBR推理过程  24-25
    2． 5． 3 CBR关键技术  25-27
第三章综合规则与实例推理的工艺品色彩图案设计技术  27-38
  3． 1 引言  27
  3． 2 规则与实例推理的集成研究分类  27-28
  3． 3 斑铜工艺品的文化内涵与特征  28-29
  3． 4 工艺品色彩图案设计  29-36
    3． 4． 1 工艺品色彩图案设计的知识模型  29-30
    3． 4． 2 设计方案体系结构  30-32
    3． 4． 3 工艺品色彩图案设计的规则知识  32
    3． 4． 4 设计规则知识库  32-35
    3． 4． 5 设计实例知识  35-36
  3． 5 本章小结  36-38
第四章基于原型的工艺品组件生成设计技术  38-53
  4． 1 引言  38-39
  4． 2 基于原型设计方法的提出  39-40
  4． 3 原型的表达、组织和学习  40-44
    4． 3． 1 原型的表达  40-42
    4． 3． 2 原型的组织  42-43
    4． 3． 3 原型知识的学习及一致性维护  43-44
  4． 4 基于原型的设计推理  44-48
    4． 4． 1 设计原型上的操作  44-45
    4． 4． 2 设计约束的冲突解决  45-46
    4． 4． 3 基于原型的设计推理机制  46-47
    4． 4． 4 基于原型的智能设计模型  47-48
  4． 5 基于原型的工艺品组件生成设计  48-53
    4． 5． 1 工艺品组件原型的表达  48-49
    4． 5． 2 工艺品组件原型实例库的实现  49-51
    4． 5． 3 工艺品组件生成设计过程  51-53
第五章基于遗传算法的工艺品布局设计  53-64
  5． 1 引言  53
  5． 2 遗传算法  53-56
    5． 2． 1 遗传算法基本原理  54-55
    5． 2． 2 遗传算法的特点  55-56
  5． 3 基于遗传算法的工艺品布局设计  56-62
    5． 3． 1 基本定义  56-57
    5． 3． 2 布局设计求解算法描述  57-62
  5． 4 实例验证  62
  5． 5 本章小结  62-64
第六章工艺品创新设计系统  64-74
  6． 1 系统概述  64
  6． 2 系统特点  64-65
  6． 3 系统结构和功能  65-66
    6． 3． 1 系统总体结构  65-66
    6． 3． 2 系统功能  66
  6． 4 主要模块介绍  66-68
  6． 5 系统流程  68-69
    6． 5． 1 流程方案一：自动实例生成  68-69
    6． 5． 2 流程方案二：实例与独立创作相结合  69
    6． 5． 3 流程方案三：完全独立创作  69
  6． 6 应用前景  69-70
  参考文献  70-74
附录A 论文及科研成果  74-75
  A．1 读研期间完成的论文  74
  A．2 读研期间参与的项目  74-75
附录B 致谢  75

基于符号推理的工艺品创新设计关键技术的研究

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