智能化思想导入ICAID系统的途径及实现过程与方法

【摘要】：设计问题求解的过程是人类深层而且高度复杂的思维过程的体现。对于工业造型设计来说，这种复杂性表现在思维过程的不可知性，从而导致获取和表达设计师设计过程中形成的设计知识和经验变得十分困难，这正是数控机床ICAID系统智能化构建的难点。因此，工业设计导入人工智能的关键就是通过认知科学的相关研究，逐步打开设计师设计思维过程的神秘“黑箱”。同时为设计师借助于计算机的自动化模拟，有效获取设计过程知识提供有力的支持。构建智能化ICAID系统就是这方面的一次尝试。 本研究以ICAID系统初步智能化造型辅助设计的实现形式为主线，以ICAID系统中数控机床的设计过程和设计对象研究为出发点，主要通过研究设计师设计过程中的思维规律，探讨了通用设计理论和“原型说”在ICAID系统中的具体辅助设计实现过程，为智能化思想导入ICAID系统的可行性提供了重要的理论依据和实现的途径。 通过理论研究，并借助于口语分析法和意象尺度法实验，我们得出：设计师的创造性设计与以往成功的设计经验密切相关，视觉意象为设计过程知识的外在化提供了直观、有效的表达媒介。原型能够极大地激发设计师的创造性设计灵感，可以有效地作为设计师进行造型设计的“语义启动”的诱发物(Trigger)，来辅助设计师寻找隐藏于感性下的理性归纳的依据。 借助于理论支持，本研究开发出了基于草图器、基于意象尺度图和基于典型案例的计算机辅助设计系统，同时辅助机床设计师进行在线学习，为数控机床的智能化造型辅助设计开发进行了一次成功的尝试。