一种基于ACIS平台的创新进化设计方法

随着智能计算机辅助设计技术的发展,进化设计方法已经成为最重要的创新设计技术之一.众多的造型平台又为CAD系统的开发提供强大的支持.将遗传算法应用于创新设计时,容易受到造型工具和设计者自身创新能力的限制.文中提出一种将遗传算法和特定的造型技术相结合的创新设计方法.该方法充分利用遗传算法的进化功能和ACIS平台强大的造型优势,通过进化产生更具创意的产品造型,为设计者的创新设计提供更强大的支持.实验表明,该方法在创新进化系统中有很好的应用前景.     

基于人机一体的混合智能创新设计

如何应用智能技术进行创新设计是制造领域的研究热点。该文在分析和总结当前智能设计方法的基础上,将进化思想引入创新设计过程,以人类设计师为主导,将改进遗传算法与基于实例推理的产品设计方法结合起来,集成人机智能进行产品设计,实现了基于人机一体的混合智能创新设计。     

复杂数字电路多级在线进化技术研究

复杂数字电路的在线进化是目前演化硬件领域的难题之一.本文阐述了基于多级分解进化的复杂数字电路在线进化思想,给出了数字电路进化设计算法,分析了数字电路编码方案,研究了数字电路在线验证评估方法,设计了适应度函数,给出了数字电路在线进化设计实验系统方案.以典型数字电路为例,验证了多级分解进化方法的有效性,实验结果表明,采用多级分解进化方法可大大提高数字电路在线进化设计的速度与成功率,也有利于提高数字电路在线验证评估效率.     

问题的基因-蛋白质表示模型

本文从表示的角度来研究基于进化计算的设计(规划)问题,鉴于在传统方法中,由于不区分信息携带者表示与实体表示所带来的问题描述的领域相关性,本文根据生物学"基因表达"原理提出了基因-蛋白质表示模型.在其组成部分中,基因形式、RNA和核糖体是领域无关的.而氨基酸库则由领域相关的问题的解的基元组成.这样,更换领域时,只要更换氨基酸库即可.由此提高了进化计算在设计领域的通用性.最后用两个例子--排课表和电路设计说明此模型的应用.     

进化计算在复杂机电系统设计自动化中的应用综述

复杂机电系统设计自动化是知识自动化的一个重要分支, 在机器人系统设计、高档数控机床设计、智能装备系统设计等方面具有重要的研究意义和应用价值. 本文对进化计算在复杂机电系统设计自动化中的应用进行了综述. 首先, 介绍了几种常用进化计算方法及其优点; 其次, 对进化计算在电子系统、微机电系统和复杂机电系统三个领域的设计自动化进行了较为系统且全面的总结. 然后, 以一类典型的复杂机电系统—机器人系统的设计自动化为代表, 对进化计算在机器人系统设计自动化的研究发展进行了讨论. 最后, 针对进化计算在复杂机电系统设计自动化中存在的共性关键问题进行了讨论与展望.     

使用可进化核在线进化算法级数字硬件系统

提出一种基于可进化实时可参数化核(RTP核)的算法级数字硬件在线进化设计方法,可根据用户设计实时改变软IP核的功能.给出可进化RTP核的概念和模型,并以HDB3编码器设计为例,给出可进化RTP核的进化设计方法和基于可进化RTP核的数字系统设计方法.使用可进化RTP核可以实现任意算法级数字硬件系统的在线进化、自适应与自修复,为进化硬件的工程应用提供了一种可行的实现方法.     

差分进化算法参数控制与适应策略综述

差分进化算法逐渐成为进化计算领域最流行的随机搜索算法之一,已被成功用于求解各类应用问题.差分进化算法参数设置与其性能密切相关,因此算法参数控制与适应策略设计是目前该领域的研究热点之一,目前已涌现出大量参数控制方案,但尚缺乏系统性的综述与分析.首先简要介绍差分进化算法的基本原理与操作,然后将目前参数控制与适应策略分成基于经验的参数控制、参数随机化适应策略、基于统计学习的参数随机化适应策略和参数自适应策略4类进行系统性综述,重点介绍其中的参数适应与自适应策略.此外,为分析各种参数控制与适应策略的功效,以实值函数优化为问题背景设计了相关实验,进一步分析各种策略的效率与实用性,实验结果表明,参数自适应控制策略是目前该领域最有效的方法之一.     

基于动态小生境集的多种群协同进化模型

将常规进化计算应用到建筑设计中,直接进化操作得到的优化方案的成功率并不高,而且进化速度缓慢。基于此,提出一种基于动态小生境集的多种群协同进化模型,融合动态小生境共享和协同进化计算的优点实现创新概念设计,从而具有良好的适应性和稳定性。应用表明,该模型能提高设计作品的创新水平,激发设计人员的创作灵感。     

进 化 机 器 人

进化机器人(evolutionary robots)是一种基于进化思想设计的机器人系统，是 机器人设计领域的新方向，它把人工生命的概念和思路引入到这个领域．本文介绍了进化机 器人的基本概念、设计方法、发展历程、研究现状、发展前景，并详细介绍了一个进化机器 人的设计实例．     

基于可重构模拟细胞阵列的进化电路研究

进化电路具有自组织、自适应和自修复的特性,在航空航天领域具有重大应用价值;阐述了模拟可进化电路的基本原理,分析了基于现场可编程晶体管细胞阵列FPTA（Field Programmable Transistor Array）的可进化模拟电路体系结构与电路原理,提出了基于单染色体进化策略的模拟细胞阵列进化方法;建立了FPTA细胞电路的数学仿真模型,开发了模拟细胞电路进化研究仿真平台;以带通滤波器电路作为进化实例,讨论了进化实验结果,实验结果表明：新型FPTA细胞阵列电路能够通过进化得到带通滤波器电路,所设计的细胞电路是正确的,进化方案是有效的.     

一种基于分形的创新概念设计系统的实现

改进了以往采用数学函数生成初始构件的概念设计过程，提出了一种基于分形的交互式创新概念设计系统的实现方法。给出了一个建筑造型创新设计实例：初始化种群先经分形化的嵌套、拟态等操作再进化计算，使生成的建筑体具有分形自相似的特征。实验表明，分形在创新进化系统中有很好的应用前景。     

模拟设计思维过程的产品意象形态设计研究

为提高产品意象形态辅助设计过程中的效率和质量,提出了模拟设计思维过程的 辅助方法。通过产品意象形态认知实验,对设计师的思维过程进行解析,将其设计活动分解为 3 个部分：命题分析、生成创意解、优化创意解。针对其中的关键节点策略,分别运用层次分 析法、有向相似性法、逼近理想解法、神经网络、遗传算法等建立对应的模拟模型,最后结合 复古造型水龙头的设计方案验证了方法的有效性。     

设计思维与产品设计

思维决定设计,设计体现思维。设计的过程就是创造的过程,产品设计离不开创造性的思维活动,设计思维必然是一种创造性思维。产品设计需要利用创造性思维激发创意火花,并需要用适当的设计语言表达出相应的解决问题的方式方法。出于产品设计的实用功能需要,最直观的形态、最简洁的产品外观无疑是表达创造性设计思维的最佳视觉语言。     

基于认知心理学的产品形态创新设计

运用认知心理学,分析了产品形态设计的创新认知过程,提出了以形态问题空间为基础的系统化创新思考方法。根据认知系统的模块化特征,建立了作为创新思考独立单元的思维模块,提出了通过创新思维模块链进行创新思考的具体方法。     

基于组合原理的概念创新设计

创新设计技术研究是近几年先进制造与自动化技术领域－热点问题,实现创新的关键阶段是设计早期的概念设计过程,当前,关于创新设计,概念设计技术的研究还处于初级阶段,本文在自身研究基础上,通过深入分析概念设计过程中的创新思维和各类创新技法,提出了一种基于组合原理的概念创新设计方法,并阐述其具体的实现技术。     

标志创意之维——解码汉字的形、神、意

标志设计中的"汉字"作为视觉传达信息的原型,是设计师创意的思考之维。本文在分析典型标志的基础上,探讨了汉字字型的视觉信息功能,汉字字义的所指信息功能,以及汉字书写表现出来的审美意境,这三个创意的思考维度来解码标志设计的创意来源。     

探究水墨艺术意境之美在现代平面设计中的表达

中国水墨艺术历史悠久,经过长期的发展已经形成了自己独特的绘画艺术语言和审美意韵,并深刻影响了中国当代设计师的创作思维。本文从水墨艺术意境的内涵出发,探究水墨艺术的意境之美在现代平面设计中的运用和发展。     

基于基元模型的产品创意设计方法与表征研究

为打破传统 “设计直觉、灵感”生成过程“黑箱”,运用可拓学基元理论, 构建创意设计阶段基元模型,结合工业设计学科属性,提出“异特征”、“异量值”、“异规则”、 “关系同构”四个构思层面,明确分物元获取参照方法,以保证物元变换品质,得到基于基元 模型的产品创意设计方法及表征,有效提升产品创新品质。最后,以家用加湿器设计实例验 证了本方法的有效性、实用性和创新性。     

现代包装的创造性设计——以喜糖包装为例

喜糖体现了中国传统文化的基本理念和审美情趣,它既是中国传统文化理念的再现,又是民族精神的传播媒体。本文从喜糖包装的传统设计着手,提出现代喜糖包装的创造性设计策略,树立喜糖包装设计的新理念,以适应当前经济社会发展的需求。