考虑用户认知噪声的产品交互式遗传配色设计研究

产品配色设计对塑造产品风格和企业品牌形象有重要作用,为有效辅助工业设计师进行产品配色设计,准确反映用户对产品配色方案的意象感知,利用交互式遗传算法集成用户认知度和疲劳度构建了认知噪声模型,根据产品配色方案评价值和色彩值的相似度测量求解认知噪声模型相关参数,对配色方案适应度值进行调整,提出了考虑用户认知噪声的产品交互式配色设计过程。以电熨斗的配色设计为例,通过与普通交互式遗传算法对比,结果显示:1)用户对产品配色的知识背景差异会显著影响其认知度;2)配色设计过程的收敛性提升了37.5%,平均进化代数减小了2.4代。以上结果验证了本文方法符合用户主观认知特点,有助于提高产品交互配色设计的收敛性和进化效率。     

基于正交-交互式遗传算法的产品造型设计

为提高概念设计的效率,提出一种基于正交-交互式遗传算法的产品造型设计方法.在获取、表征造型特征的基础上,采用正交分析来精简遗传种群空间,提高收敛速度;同时,以共识满意度作为适应度函数,优化评价机制,达到减小主观评价误差的目的.另外,可视化的界面有利于特征偏好选取,减轻用户交互的心理负担.实例研究表明,与普通交互式遗传算法相比,正交-交互式遗传算法能以较少的交互代数达到较高的适应值,具有更好的可行性和实用性.     

产品研发中面向用户意象的交互式遗传算法评价模式

针对产品研发过程中了解用户意象的需求,采用交互式遗传算法对产品设计方案实施优化。由于评价噪声影响用户意象的准确获取,对交互式遗传算法的用户评价噪声来源及其与评价精度之间的关系作了分析,对四种不同评价精度下的收敛速度、评价耗时和用户疲劳等指标进行了实验研究。结合产品优化设计的具体案例,论证了低精度评价方法具有降低疲劳、缩短评价时间、提高种群规模等优势,并且可以有效利用数理统计方法进行适应值预测和用户意向分析。     

面向产品配置设计的改进交互式遗传算法

针对传统的交互式遗传算法不能很好地减少用户疲劳的问题,对其进行了优化。通过对变异个体和遗传操作的改进设计,对其进行了优化,并将其应用到多功能液压千斤顶的配置设计中。将所得到的产品配置结果与传统交互式遗传算法的结果进行比较,发现新的交互式遗传算法不仅可以有效地减少用户疲劳,还可以更快地配置出令用户满意的产品。     

利用交互式遗传算法的产品造型设计方法

对产品造型进行了编码,采用目标客户参与的方式评定造型参数的权重;根据权重次序将产品设计的造型编码进行层次分级;通过层次降级的方式对原始解空间进行数据处理,每次降级利用交互式遗传算法搜索最优解,逐级完成造.型设计的细化设计.求解过程基于解码的形态方案进行,并为设计师提供了直观的操作界面.     

基于遗传算法的产品人机形态设计研究

分析产品人机形态设计的特点、现状和存在的不足,简述基因遗传算法的原理,提出建立接触点集和曲面形态的方法。通过基因编码、生成初始种群、适应度评估和选择等步骤,将基因遗传算法应用于产品人机形态设计,实现了产品人机形态设计的优化。最后以轮椅靠背的曲面设计为例,论述该方法的应用。     

基于遗传算法的交互式齿轮优化设计方法研究

常规的齿轮设计方法通常需要花费大量时间，通过数次试算才能得到一个较好的设计结果，采用一般的非线性和线性优化方法注解起来也比较困难。为此，本文以渐开线标准直齿圆柱齿轮为例，提出了一种基于遗传算法的交互式优化设计方法，对于设计原始数据，设计要求及设计过程中的经验型中间结果采用交互式输入，而对其他主要设计变量采用遗传算法进行优化。     

基于遗传算法的液压机上梁交互式结构优化

很多结构优化问题的数学模型并不存在或难以求解,传统优化方法难以对这类问题进行准确寻优,需要使用交互式结构优化方法。针对基本遗传算法的缺陷,提出了一种改进型遗传算法。以700T铸造式液压机上梁(简称上梁)为例,建立结构优化模型和遗传算法模型。以上梁的最大变形和最大等效应力为约束条件,以重量为目标函数,基于有限元法和改进遗传算法对上梁进行了交互式结构优化设计。优化结果使上梁变形基本保持不变,最大等效应力降低5.87%,同时使上梁减重12.09%。     

基于交互式遗传算法的轨道列车造型优化设计研究

面向轨道列车车头造型设计过程中的方案推演与评价调整的低效问题,基于交互式遗传算法开发了设计者与算法协作的交互优化技术。针对轨道列车造型的特征,设计了三线造型编码方法,实现了造型方案的批量化快速生成与优化。通过设计者提供的造型曲线框架,程序可自动完成方案种群的构建,实现造型约束,并可基于设计者的交互评价进行方案换代演化、交叉重组和变异等系列遗传操作。通过草图曲线的智能化识别与调整技术,降低了对设计者手绘输入曲线的精度要求,减轻了设计人员的工作量。设计者与智能技术的合理分工,拓展了概念方案搜索的广度,可提升设计效率。     

产品配色设计的色彩邻接网络模型

图像是设计师进行配色设计的重要灵感来源,通过技术手段对源图色彩提取、色彩选择到目标设计方案的色区赋色、调整等过程进行辅助,可以提高设计效率。提出了色彩邻接网络模型,以图像提取色为节点、以色区间的邻接紧密程度为边,为源图和目标配色对象分别建立源网和目标网两个网络模型。将配色问题映射为从源网中搜索可以最佳匹配目标网的子网,利用逆序数和异连接数两个指标的组合来评价匹配强度,并基于交互式遗传算法等技术实施配色方案的优化。基于平面设计软件开发了配色设计系统,实现了从色彩提取到重用的配色设计关键环节的辅助。以汽车外观配色为载体进行了应用测试,证明了所提方法的有效性。     

彩色滤光片新产品开发管理的研究

介绍了一种新产品开发管理模式,结合了产业的特点和本企业组织结构管理要求,并应用在实际的新产品开发工作中,以提高产品开发的效率及有效性。     

综合规则知识和实例知识的产品色彩设计系统

提出了将设计通用知识和特例知识结合在统一的设计实例系统中的一种方法,讨论了在实现这样一个系统的过程中要解决的诸如知识组织、知识搜索和实例修改等问题;介绍了一种根据领域知识进行色彩设计过程控制的方法,提出了一种解决采用智能设计技术进行产品色彩设计过程中的创造性和继承性相统一的问题的方法。     

产品设计的文化性透视

依据现代产品设计信息化、系列化、商品化、生态化的发展特征,从产品设计的物质性、精神性、民族性、时代性和自然性五部分探讨产品设计的文化性。在现有技术条件下,探索有生命力和市场竞争力的新产品的有效设计途径。用实例说明产品设计蕴藏着丰富的文化内涵,供从事产品设计的人员参考。     

并行化产品设计中概念设计的产品信息管理技术研究

概念设计是产品设计过程中的一个重要环节 ,为了实现并行化产品设计 ,有必要将概念设计阶段的产品信息管理纳入到基于产品数据管理系统的并行化产品设计环境中。本文首先分析了对概念设计产品信息进行管理的意义及现有的商品化 PDM系统对其支持能力的不足之处 ,探讨了以产品结构树为中心的产品信息管理方式 ,并提出了采用这种管理方式对概念设计阶段产品信息进行管理所需要解决的一些关键问题及其解决方法 ,初步构造了一个可行的并行化概念设计的产品信息管理模式。     

支持快速变型设计的产品模型研究

根据快速变型设计的特点 ,研究了型设计的系统总体框架 ,对支持快速变型设计的产品模型进行了深入的研究。将产品模型划分为功能模型、结构模型、原理模型和制造模型 ,以使产品模型具有响应用户、支持快速变型的能力。最后详细阐述了产品原理模型的构造和应用 ,包括几何原理模型和计算原理模型     

产品设计中用户感知意象的思维结构

为获取产品总意象、子意象和产品构成元素之间的关系,分析了产品设计中用户感知意象的生成机制,并提出了感知意象思维结构的模型。以太阳镜外形为研究案例,采用多元自适应回归样条技术构建产品总意象与造型、色彩、材质和光影子意象的关系模型,据此应用子意象最低规则和意象值近似规则,在Matlab软件中求解四个子意象的最优组合。采用回归树技术得到各子意象与产品构成元素的关系模型,进一步地以感知意象区间为基础,求解对应于四个最优子意象的最优产品构成元素,据此得到对应于用户感知意象的最优产品构成元素组合。研究表明:在感知意象的思维结构中,产品子意象与构成元素的关系可用树结构表征,而与产品总意象之间存在复杂的映射关系。     

基于公理设计的产品平台设计方法

产品平台设计是实现大规模定制生产的关键技术,以产品平台为核心,通过添加、删除或修改个性化模块满足不同客户需求对产品的要求。应用公理设计的功能独立性分析框架,从客户需求出发同时进行功能－物理结构间的“之字形”映射变换,建立相对独立的功能等级结构树;通过分析完整设计矩阵明确功能之间的影响关系,将存在影响的功能结构组成模块并根据功能结构和客户需求的实现关系确定产品功能平台;在保证功能独立的前提下,以设计参数的物理集成和分离原则为依据,建立通用的产品平台物理结构。以合作企业的蝶阀产品为实例,建立其通用的产品平台,实现快速响应市场的设计开发。     

基于超图的产品4D信息模型研究

介绍产品4D信息模型的构造和特点,将超图与产品4D信息模型相结合,用关联超图描述产品4D信息模型的复杂映射过程;以不同时刻的版本对应不同的产品信息为对象,给出产品设计过程中的配置算法,并结合实例验证该方法的可行性.     

产品创新概念设计集成过程模型应用研究

通过集成不同的设计方法,如发明问题冲突解决理论、约束理论(Theory of constraints, TOC)、未预见发现(Unexpected discovery, UXD)、类比设计(Analogy-based design, ABD)等,建立一种产品创新概念设计集成过程模型,并分析产品需求。利用约束设计理论与发明问题解决理论(Theory of inventive problem solving,TRIZ)方法相结合来发现、确定并解决产品冲突;再利用类比设计将获得的UXD结果作用于驱动跨领域知识创新构想产生,进而确定领域内的产品冲突,获得了系统原理解或产品创新方案。以水力旋流器为例对该集成过程模型进行应用研究,提高了产品创新设计效率。     

运用色彩设计实现产品创新

产品创新是企业发展的关键,工业设计是产品创新的重要方法和途径。在产品外观设计中,色彩是非常重要的因素,运用色彩设计创造个性化、差异化的创新产品,已成为有效的商业竞争手段。在产品设计的初期创新阶段,就要进行系统的色彩计划,为产品创新寻找突破口。通过打破常规、逆向思维等方法．巧妙的运用色彩,突破产品的创新。