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基于遗传算法的用户个性化定制平台研究

作　者: 董小飞
导　师: 谢庆森
学　校: 天津大学
专　业: 工业设计
关键词: 遗传算法 个性化定制 模块单元编码 用户参与设计
分类号: TP18
类　型: 硕士论文
年　份: 2012年
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内容摘要


随着消费需求的日益多样化,市场现有产品已不能完全满足用户的期望,个性化定制模式便应运而生。但是目前尝试定制服务的企业还很少,而且所提供的定制平台也都不够完善。本文就这一问题进行了深入的研究,力图设计出一套完备的用户个性化定制平台系统。本文将遗传算法的自然选择、适者生存原理及计算机软件实现模式应用于课题研究中,并以此为核心构建了用户的个性化定制平台。通过理论分析、市场调研、计算机模拟、实例验证等方法对这一平台的可用性和有效性进行了深入的探讨,主要内容包括:1.对用户个性化定制平台进行了理论分析和实践调研,并依据用户和企业的需求构建了个性化定制平台的期望模型。2.将产品语言转化为遗传算法语言,建立产品个性化定制与遗传算法最优解问题的转换机制。3.利用生产的低成本性和用户个性化需求之间的平衡关系,确定了产品初始种群获取原则;在常规编码的基础上,创建了现有模块单元不足时的虚拟化编码方式;以五层分析法作为用户的评价体系,让用户参与到定制过程中,并在此基础上构建了适应度函数和目标函数;通过Matlab遗传算法工具箱进行运算得出最终的定制结果。4.以沙发的个性化定制为例,通过实验模拟验证了该个性化定制平台的可用性和有效性。综上所述,本文利用遗传算法原理构建了一个用户可以直接参与设计的个性化定制平台,并提出了产品造型模块优化机制,为供求关系的有效实现提供了新思路。同时也开发出一种计算机辅助工业设计的新模式,对工业设计的发展具有指导意义。

全文目录


摘要  3-4
ABSTRACT  4-9
第一章 绪论  9-14
  1.1 课题研究背景  9-11
    1.1.1 个性化定制的市场需求  9
    1.1.2 个性化定制的国内外发展  9-10
    1.1.3 遗传算法在工业设计领域中的研究现状  10-11
  1.2 课题研究目的和意义  11-12
    1.2.1 课题研究目的  11
    1.2.2 课题研究意义  11-12
  1.3 课题拟解决问题  12
  1.4 课题具体研究方法  12
  1.5 课题的创新点  12-14
第二章 用户个性化定制的应用研究及模型建立  14-23
  2.1 个性化定制解析  14-15
  2.2 个性化定制的实践应用研究  15-18
    2.2.1 现存的个性化定制平台系统分析  15-17
    2.2.2 个性化定制中的障碍  17-18
  2.3 用户个性化定制平台的期望模型建立  18-21
    2.3.1 用户对个性化定制平台的期望模型  18-19
    2.3.2 企业对个性化定制平台的期望模型  19-20
    2.3.3 构建个性化定制平台的期望模型  20-21
  2.4 本章小结  21-23
第三章 产品个性化定制问题转化为遗传算法表达形式  23-30
  3.1 产品语言转化为算法语言  23-25
    3.1.1 产品模块单元转化为基因  24
    3.1.2 产品模块转化为染色体  24
    3.1.3 产品转化为种群个体  24-25
  3.2 用户需求转化为目标函数  25-27
  3.3 定制结果转化为遗传算法的最优解  27-28
  3.4 本章小结  28-30
第四章 用户个性化定制平台的建立  30-43
  4.1 获取产品初始种群  30-33
    4.1.1 初始种群获取原则  30
    4.1.2 产品库确定原则  30-31
    4.1.3 建立用户体验模式  31-32
    4.1.4 初始种群选择平台的界面设计  32-33
  4.2 产品模块划分及遗传编码  33-36
    4.2.1 产品模块划分原则  33-34
    4.2.2 模块单元编码原则  34-36
  4.3 产品个性化定制的目标函数建立  36-39
    4.3.1 建立用户评价体系  36-37
    4.3.2 计算个体适应度值  37-38
    4.3.3 构建目标函数  38-39
  4.4 控制参数设定  39-40
  4.5 获得最优解  40-42
    4.5.1 最优解表现形式  40-41
    4.5.2 最优解迭代条件  41
    4.5.3 个性化定制产品生成模式  41-42
  4.6 本章小结  42-43
第五章 沙发个性化定制平台的建立及应用  43-50
  5.1 获取沙发初始种群  43-44
    5.1.1 确定沙发产品库  43
    5.1.2 构建用户体验模式  43
    5.1.3 用户描述  43-44
    5.1.4 初始种群选择  44
  5.2 沙发模块划分及遗传编码  44-46
    5.2.1 模块划分及权重值计算  44-45
    5.2.2 模块单元遗传编码  45-46
  5.3 沙发个性化定制的遗传算法表达模式  46-48
    5.3.1 计算模块单元矩阵  46-47
    5.3.2 建立运算机制  47-48
  5.4 沙发个性化定制结果生成  48-49
  5.5 本章小结  49-50
第六章 结论与展望  50-52
  6.1 结论  50-51
  6.2 展望  51-52
参考文献  52-56
发表论文和参加科研情况说明  56-57
致谢  57-58
附录Ⅰ 调查问卷  58-59
附录Ⅱ 原始数据均值  59-60
附录Ⅲ 相关分析数据  60-62

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 自动化基础理论 > 人工智能理论
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