基于情境感知的移动消防产品功能设计研究

目的针对现阶段消防产品功能单一,无法满足复杂多变环境下的用户深度需求的问题,从情境出发研究挖掘用户对移动消防产品功能设计的深度需求,为移动消防产品的功能优化提供指导。方法以情境中的环境、用户和任务为切入点,研究情境感知理论中环境情境、用户情境、任务情境。采用实时监测的方式获取数据,所得数据进行无量纲化综合分析并构建情境感知模型以获取用户需求,将用户需求与产品功能匹配。通过模拟火场情境,应用情境感知模型转化模拟情境下用户深度需求,结合消防产品设计准则建立反映火场情境下产品功能设计清单,利用主成分分析法对产品功能进行权重分析实现移动消防产品功能优化设计。结论通过模拟火场情境提取出用户的深度需求,实践于移动消防产品设计中,为移动消防产品功能优化开发提供了依据;同时也证实了情境感知理论在产品功能设计领域中可以有效加深用户对产品功能的深度理解。     

A framework for smart workflow services in agricultural environments

To improve work efficiency and productivity in agricultural environment, which may naturally be protean, unpredictable and laborious, many researchers have made attempts to apply information technology in the field of conventional agriculture. Especially, they have great concern toward a reasonable and reliable service control model or architecture to control agricultural works automatically and smartly. This article proposes a framework to support context-aware or smart services in agricultural environments, based on a context-aware workflow model and USN/RFID. The suggested framework is focused on supporting autonomous agricultural services in the fields of growth control, protection against disease and insects, and the output control of the agricultural computing environment using a workflow model which is one of the successful service automation models, using contexts from various sensors in agricultural fields. The proposed framework, based on a context-aware workflow, can be greatly helpful in the development of smart applications or work automation in the field of agriculture.     

基于技术中介论的交互设计跨情境分析框架

目的 对人与产品的交互关系进行概念化、结构化,并给出交互体验的解释模式,以支持交互设计实践。方法 基于后现象学人—物—世界的“互为塑造论”,分析了一种基于交互关系的跨情境框架。结果 该框架将用户、产品、情境置于一个动态连续体中,区分了具身、解释、他者、背景四类交互关系及其体验特征。结论 本框架从整体上回应了人与产品交互的生成性、体验性、扩展性的特点,不仅使用户体验、交互情境、原型设计的构建和验证变得清晰,而且还着重关注混合物理空间,为物联网和智能产品设计提供了思路。     

基于改进型功能方法树的公理化设计

分析了公理化设计在产品设计中的应用现状,指出现有公理化设计的两大不足：不能提供从功能域到物理域具体的映射实现手段和公理化设计不能支持这种经验性设计行为．针对公理化设计中存在的不足,提出基于改进型功能方法树的公理化设计方法的框架模型：以设计知识库为基础,建立改进型功能方法树,并以此为依据促成公理化设计的功能需求与设计参数的分解与映射,实现公理设计中功能与结构的同步演化;最后,通过自动化糖果包装机设计为例验证了该方法的可行性．     

基于CMR+FBS方法模型的家庭智能体交互设计

目的 FBS（即功能—行为—结构）认知计算设计模型对内容容器的设计缺乏对应的有效指导方法。本文提出针对内容功能关系需求的CMR认知计算设计模型,探讨家庭智能体交互设计的功能与内容设计的本体论框架。方法 除了在家庭智能体的功能设计中引入FBS模型,本文还提出了针对智能体及人机交互内容设计的CMR（即内容—心智及交互模型—需求与关系）设计模型。其中,内容包括用户自身产生内容（UGC）、专业生产内容（PGC）、职业生产内容（OGC）,以及本文提出的生态系统生成内容（EGC）。本文提出CMR+FBS方法模型,分析了功能任务与内容描述之间的转换关系,并将CMR+FBS模型应用于百度智能音箱项目的研究中,对其唤醒功能的设计进行了分析。结论 FBS模型与CMR模型的结合能够支持高度灵活的智能体产品设计和数据服务的交互设计,CMR模型是提供高满意度用户体验的关键因素。寻求功能任务需求与构建用户生成内容的人机交互（HRI）关系是智能产品交互设计的新方法。     

智能家居产品显隐融合交互设计研究

目的 在智能时代背景下,以显隐融合的思路,探索智能家居场景中新交互、新范式的转型方向。方法 以显隐式交互连续体框架为基础,结合显隐式交互的优缺点、可转化性和智能家居产品特征,进行系统整合与综合分析。结果 论证了显隐融合是当前技术困境下智能家居产品体验升维的关键途径之一,明确了显隐融合的必要性和可行性,归纳出三种显隐融合交互设计模式,以及不同交互设计模式中交互方式组合的比例,并提出了进一步融合的设计思路,包含了显隐并置、动态赋权、双向延异,以实现三种交互方式的协调合作。结论 本文提出的智能家居产品显隐融合交互设计模式和思路,回应了当前智能家居产品交互设计中存在的问题,并为推动智能交互新范式的转向提供了参考方向和研究路径。     

Robust Parameter Designs in Computer Experiments Using Stochastic Approximation

Robust parameter designs are widely used to produce products/processes that perform consistently well across various conditions known as noise factors. Recently, the robust parameter design method is implemented in computer experiments. The structure of conventional product array design becomes unsuitable due to its extensive number of runs and the polynomial modeling. In this article, we propose a new framework robust parameter design via stochastic approximation (RPD-SA) to efficiently optimize the robust parameter design criteria. It can be applied to general robust parameter design problems, but is particularly powerful in the context of computer experiments. It has the following four advantages: (1) fast convergence to the optimal product setting with fewer number of function evaluations; (2) incorporation of high-order effects of both design and noise factors; (3) adaptation to constrained irregular region of operability; (4) no requirement of statistical analysis phase. In the numerical studies, we compare RPD-SA to the Monte Carlo sampling with Newton–Raphson-type optimization. An “Airfoil” example is used to compare the performance of RPD-SA, conventional product array designs, and space-filling designs with the Gaussian process. The studies show that RPD-SA has preferable performance in terms of effectiveness, efficiency and reliability.     

基于用户体验研究的独居女性智能电暖炉设计

目的 基于用户体验模式的智能家用产品设计是当下主要研究趋势之一,随着独居女性这一特殊群体比例不断增加,并且在设计实践方面仍缺少针对该群体的研究及应用参考。为拓展基于用户体验的智能家居设计方法,以用户体验为中心,结合体验设计和情感设计的相关原理,从独居女性人群需求的特殊性出发,研究符合此类用户需求的智能家居产品设计方法,并据此设计一款智能电暖炉产品。方法 通过文献调查,定性、定量调研相结合的方式研究独居女性情感需求与产品设计需求,得出符合用户需求的外观、功能及交互方式。最终制作原型机用于用户体验满意度测试,并通过SPSS验证其需求分析及设计结果的合理性。结论 研究得出了适用于独居女性智能产品设计的需求分析方法,验证了其方法和产品设计流程的有效结合符合用户体验需求且满意度较高,尤其体现在产品的功能、外观、氛围感和陪伴感等方面,它给此类产品的设计流程和实践提供了新的参考。     

生活形态下的智能家居产品设计研究

目的构建生活形态的家居智能产品设计与研究的方法。方法根据社会学、用户行为学、心理学的特点,遵循可持续发展的理念,分析家庭的生活形态与家居智能产品发展及设计趋势之间的关系,搭建产品设计与生活形态和智能化之间的桥梁,理清互联网时代智能化的要求,构想未来生活形态向着"数位生活"、"物联生活"以及"智慧生活"改变的理论,从而引出智能家居产品设计与用户生活形态发展的方向。结论通过对家居产品的智能化来探讨家庭成员生活形态对产品设计的影响,以及小米智能家居产品的案例分析,并分析生活形态对家居产品的空间布局的影响,总结出家居产品—智能化—生活形态三者之间的关系,为家居产品的智能化设计提供参考,提升设计效能。     

基于视觉特征的智能产品光效交互设计研究

目的面向智能产品状态信息的视觉性表达,探讨提取、匹配与重组智能产品光效视觉特征的设计方法。方法以空气净化器的光效设计为例,根据产品符号学和认知心理学理论,基于视觉特征,运用限定式KJ法建立智能产品光效特征的要素清单,运用问卷与量表建立光效闪烁样式、闪烁频率与灯光亮度3个特征与智能产品状态信息相匹配的设计模型,最后通过匹配实验证明本方法在智能产品光效设计中的有效性。结果设计出针对空气净化器运行活跃、夜间睡眠、通知换芯和程序故障4种状态的光效。结论通过将智能产品光效视觉特征进行提取、匹配与重组,增强光效对智能产品状态信息的准确性表达。与此同时,将光效作为用户与产品沟通的媒介,以提升用户对智能产品状态的认知,并引导用户对智能产品作出相应的操作反馈。     

智能环保产品的功能设计研究

目的对智能环保产品的功能定位及其设计方法的分类进行研究。方法结合实例及用户需求分析,基于现有技术,对智能环保产品进行创新功能设计研究。结论通过对现有智能环保产品的功能设计进行研究,得出了3种基本功能类型,包括围绕环保大数据进行的智能终端产品及可穿戴产品设计、环保公益类型产品设计、运用新技术和新媒介进行的创新设计;并针对不同的功能类型总结出了产品的基本设计方法;概括了现阶段智能环保产品的设计机会、设计领域、可实现的功能等内容。     

基于iNPD的智能音箱产品创新设计研究

目的 解决产品开发中用户需求目标不清、产品价值属性模糊等问题。方法 将KANO模型与AHP(Analytic Hierarchy Process,AHP)法融入iNPD(integrated New Product Development)产品开发程序,对智能音箱产品创新设计进行实证研究。首先,通过SET因素分析发现产品机会,引出基础故事情节;其次,基于KANO模型进行智能音箱需求属性划分,以及应用AHP法通过层次模型构建、权重计算等步骤,求解各属性下子需求的重要度;最后,根据用户需求分析,对智能音箱进行构思并提出方案设计。结论 基于KANO模型及AHP法融入iNPD的创新设计方法,实现了智能音箱产品开发中用户全程参与设计与决策,提升了智能音箱创新产品开发的科学性与合理性,增强了设计方案的可行性与有效性,可为同类产品创新设计提供参考路径。     

Development of a production cost estimation framework to support product family design

The main task of a product family designer is to decide the right components/design variables to share among products to maintain economies of scale with minimum sacrifice in the performance of each product in the family. The decisions are usually based on several criteria, but production cost is of primary concern. Estimating the production cost of a family of products involves both estimating the production cost of each product in the family and the costs incurred by common and variant components/design variables in the family. To estimate these costs consistently and accurately, we propose a production cost estimation framework to support product family design based on activity-based costing (ABC), which consists of three stages: (1) allocation, (2) estimation, and (3) analysis. In the allocation stage, the production activities and resources needed to produce the entire products in a family are identified and classified with an activity table, a resource table, and a production flow. To help allocate product data for production, a product family structure is represented by a hierarchical classification of products that form the product family. In the estimation stage, production costs are estimated with cost estimation methods selected based on the type of information available. In the analysis stage, components/design variables possible for product family design are investigated with resource sharing methods through activity analysis. As an example, the proposed framework is applied to estimate the production cost of a family of cordless power screwdrivers that share different components within the family.     

基于情境感知的户外运动类应用设计策略研究

目的 探索情境感知相关理论在户外运动类APP中的应用,以期改善目前市场上户外运动类应用中安全保障性不强、同质化严重、个性化与专属性不强等问题,从而全方位优化用户体验及提升用户户外运动的安全感,并为今后户外运动类应用的设计开发提供参考依据。方法 首先对户外运动及其应用的实践和理论现状进行分析,其次在梳理情境感知理论的基础上,分析户外运动类应用中的用户、环境、社交和设备4类情境信息及情境感知介入户外运动类应用的技术支撑。通过桌面调研、问卷调查和用户访谈3种方法洞察出用户需求,最后总结出基于上述4类情境信息的针对性设计策略。结论 情境感知理论的运用有助于在设计应用时深度理解和挖掘用户需求,在更大程度上保障用户安全的同时向用户提供更具智能化、个性化、情感化的服务。     

“互联网+”运动健康产品设计发展研究

目的研究"互联网+"运动健康产品的现状与发展趋势。方法从功能定位、支撑技术和产品特征等角度,对现有的嵌入式类、移动互联网类、大数据类和虚拟现实类等四大类"互联网+"运动健康产品的设计现状进行对比分析。结合"互联网+"技术发展,对运动健康类产品行业面临的挑战和发展趋势进行了思考与展望。结论从生理健康向全面健康、从人机共融延伸到情景感知以及运动健康平台化管理,将成为未来运动健康产品发展的重要趋势。     

基于行为特征的智能家居适老化设计方法研究

目的 旨在应对全球老龄化趋势,通过深入分析老年人行为数据,构建行为模型和智能家居适老化设计框架,以提高老年人的生活品质和独立性。方法 首先,通过系统性的数据分析,收集老年人的日常活动、移动模式和健康状况等数据,构建行为模型;其次,基于行为模型提出创新的智能家居适老化设计框架,注重个性化、智能界面、智能健康监测和紧急救援等关键设计元素;最后,通过行为数据分析,成功建立了老年人的行为模型,为智能家居设计系统提供数据支撑。结论 通过分析行为数据,建立了老年人的行为模型,为智能家居系统设计提供了有力的依据,提出的设计框架强调了个性化响应、智能界面、健康监测和紧急救援等方面,为老年用户创造更好的生活环境,对智能家居和老年护理领域具有指导意义。     

Fogg行为模型在互联网产品设计中的应用

目的探究Fogg行为模型在不同类型的互联网产品设计中的指导性。方法通过实例分析,梳理不同类型的互联网产品与Fogg行为模型的相关性,研究相关要素在各类产品设计中的作用,提出Fogg行为模型在主流互联网产品设计中的应用策略。结论 Fogg行为模型在特性不同的互联网产品中有不同的应用策略,这对产品设计初期的方向思考具有指导性意义。     

基于用户需求的产品形态设计研究

目的研究产品设计中直观外在体现的产品形态设计,使产品满足用户的物质功能需求和审美文化需求,避免设计中的伪设计和过设计问题。方法从用户需求的角度出发,综合分析产品形态设计中本能、行为和反思3个维度的要求,通过探讨用户需求理论、用户需求与产品形态设计的相互影响因素,从正反两方面分析和比较优秀与劣质的产品形态设计的内在原因,形成综合使用需求、加工工艺、结构限定、绿色、环保等多角度综合考量的产品形态设计思路。结论产品设计是多因素共同作用下的综合设计,深入研究用户需求是产品形态设计多因素约束的前提和基础,只有真正理解用户需求的深刻内涵,才能实现满足物质功能和精神功能的优秀设计。     

用户心理模型的构建方法及灭火器设计应用

目的 通过构建用户心理模型,发现用户与产品之间的交互体验问题,指导产品设计开发。方法 以灭火器设计为例,通过访谈整理和归纳专家用户的知识结构;基于模拟实验获取新手用户的视触觉感知与外在行为数据;构建匹配灭火器使用情境的用户心理模型,提出灭火器优化设计的切入点,并以此进行设计实践。结论 以“信息输入—逻辑判断—动作输出”为基础框架,以习惯、产品特性、知识结构、检查行为、用户状态信息、火点信息、环境信息为模型组件,构建了灭火器用户心理模型,总结了影响灭火器使用体验的关键问题,提出了设计方案。通过构建用户心理模型,能够指导获得符合目标用户使用心理预期的产品设计方案,为产品的用户体验设计研究提供参考。