定性推理在概念设计中的应用

【摘要】：概念设计作为产品创新的一个重要环节，受到了越来越多的关注。概念设计作为产品设计整个生命周期的初始阶段，在这个阶段我们所获得关于系统结构的信息是不精确的、不完全的、定性的一些信息，此时我们无法甚至有时候也不需要建立定量的系统模型，因此就不能要用传统的定量方法去分析，而定性推理却能根据这些模糊的信息推出对设计有用的信息，因此将定性推理用在概念设计上有着重要的意义。 本文从抽象的角度对产品的概念设计过程进行了进一步的认识，强调了定性推理在概念设计中应用的重要性。在研究了定性推理常用方法的基础上，着重介绍了基于SDG的定性推理方法，它是定性推理的一个重要分支，是一种重要的定性推理方法。本文在总结有关SDG故障诊断研究的基础上，将基于SDG的定性推理方法引入概念设计领域，对基于SDG的定性推理方法进行了系统的研究，详细研究了SDG定性模型的建立过程以及基于此模型的推理过程，采用基于经验知识为主，以基于数学模型的方法为辅来建立了相应的SDG模型，利用SDG的相容通路，推导出推理规则，从而进行约束传播。通过设计相应的知识表示方法，构造了约束传播和反向推理正向演算算法，结合相应的规则从而实现推理。最后结合平面四杆机构这个问题，采用基于数学模型和基于经验知识相结合的方法建立了相应的SDG模型的以及对反向推理正向演算的过程进行了深入的研究。