基于脑电的产品意象推理模型研究

将用户对产品的感性认知通过脑电数据量化,探求消费者认知过程脑电与产品意象的对应关系,并以此建立相应的意象推理模型。以吊灯为研究样本,通过多组感性意象形容词描述产品意象空间。基于被试的行为数据、脑电信号和事件相关电位,分析被试在吊灯产品意象辨别过程中的决策行为。研究不同意象匹配情况下,各脑区N200、P300、N400等脑电成分的波幅和分布情况,确定脑电成分与产品意象匹配的映射关系。基于被试的反应时长、选择率和脑电信号等评价因素,构建模糊推理的产品意象认知模型。通过试验验证,推理模型与意象语义评估的结果有一致性,具有较好的可靠性。     

基于内隐测量和BP神经网络的产品色彩情感化设计

为准确获取用户对产品色彩的情感意象，有效缩小设计师与用户之间的情感认知差距，以电熨斗产品的色彩设计为研究对象，以内隐测量技术和BP神经网络为研究手段，开展用户情感认知的演化机理研究。通过眼动、脑电和行为实验分别提取被试面对不同色彩方案时的眼动指标、脑电信号和情感意象评价值，结合BP神经网络构建基于“产品色彩—生理信号—情感意象”三层关联结构的产品色彩情感意象评价模型。实验表明，所提方法能够准确获取用户对产品色彩的情感认知规律，为产品色彩情感化设计研究提供有效的理论依据和数据支撑。     

面向性能的定制产品感性意象评价方法研究

机械产品的设计已经从功能层面的满足上升到情感层面的满足,功能不再是唯一的重点,机械产品特别是定制产品的性能越来越受到重视。感性意象是用户对产品性能表现形成的印象,决定了产品是否能够满足用户高层次的情感需求。提出一种面向性能的定制产品感性意象评价方法,采集脑电信号用于反映用户的感性意象,并以此为主要依据,验证产品的性能。为了精确、全面地反映用户对于定制产品性能的感性意象评价,综合客观评价法和用户主观评价结果对采集的脑电信号分级标定。以乘客对于高速电梯乘运性能的评价为例,通过小波包分解提取乘客脑电信号的特征,利用随机森林算法实现对于电梯运行过程中脑电信号的分类。从而建立一种针对高速电梯乘运性能的感性意象评价模型,实现脑电数据特征的约简,得到了一种新的电梯乘运性能评价指标。通过脑电信号将乘客使用电梯产品时的愉悦感、舒适性量化表达,为定制产品感性意象评价提供了一个新的理论与方法。     

脑视觉认知机制下意象-产品归类的集群用户偏好推理

精准获取用户客观需求是智能个性定制亟待解决的问题之一,传统方法明确用户认知偏好时存在多属性用户群体需求错位、对设计师经验依赖性强的问题,对此提出脑视觉认知机制下意象-产品归类的集群用户偏好推理方法。运用统计学方法甄选样本域及意象域,降低了人工干预;基于K-modes聚类用户认知特征元,构建了相似用户集群;采用K近邻算法智能化识别被试所属集群,并开展眼脑融合的主客观集成化认知实验,提取了集群中的关键主客观认知指标;最后运用逼近理想点排序法归类集群用户对应的意象-产品群,基于此归类推理出了新相似用户的认知偏好。以无人机用户认知偏好推理为例,建立了脑视觉认知机制下集群用户的意象-无人机归类,快捷推理新用户的需求案例及认知偏好,结果表明,运用现有集群用户的生理认知数据明确新用户的客观偏好的可行性和有效性,可提升生理实验的再利用率,为群体智能定制模式的个性设计提供理性客观视角。     

基于感性工学的盲人阅读器设计研究

针对现有盲人用品未能充分满足用户感性诉求的问题,以盲人阅读器为研究对象,基于感性工学理论研究面向特殊群体感性需求的设计程序和方法。通过建立感性意象语义库,运用语义差分法研究用户对代表性样本造型风格的感性认知,明确盲人阅读器的感性意象词汇与形态元素之间的映射关系,并根据典型样本形态元素进行创新设计,最终给出设计方案。结果表明,运用该方法设计的产品适应盲人的感知特性,符合盲人的期望意象,为盲人用品设计研究提供参考。     

基于DE-BP的机械装备配色设计评价方法

针对机械装备色彩意象认知复杂性问题,提出基于DE-BP算法的感性意象与产品色彩属性的评价模型,实现对复杂机械装备配色设计的有效评估.首先运用ALSCAL与聚类算法获取感性意象词,分析产品的色彩属性,通过K-Means算法提取样本色彩与面积比,完成色彩样本编码;然后应用语义量表法对样本进行意象词符合程度评价,得到样本各个意象词的评价值.通过SPSS对用户喜爱度的评价值与产品设计要素进行显著性分析,验证设计要素对色彩意象认知的影响程度;最后运用DE-BP算法构建用户感性意象与设计要素之间的关系模型.通过研究感性意象和产品的色彩属性,构建感性意象与设计要素的评价系统,为机械装备配色设计过程提供定量的色彩评价指导.以换油机为研究对象进行设计实践,验证评价系统的可靠性与有效性,实现了配色设计评价与智能分析,更好的满足机械装备的色彩设计需求.     

云石机意象造型认知与感性设计研究

针对现有云石机设计不能满足用户审美需求的现状,构建了基于感性工学的云石机意象造型与人的感性认知对应关系模型。搜集并筛选出云石机代表性样本与感性词汇,运用意象尺度法和李克特量表法得到云石机的感性意象评价得分;采用主成分分析、聚类分析和多元线性回归等统计学分析方法进行数据处理,得到线型设计要素和意象空间的分段概念模型,从而得出了把手轮廓特征线与云石机感性意象之间的对应关系。最后根据符合用户审美需求的设计建议,设计了一款云石机方案,为该类产品的造型创新设计提供参考。     

脑电结合行为指标的汽车内饰色彩感性评价

为准确获取用户对色彩感性的评价信息，提高汽车内饰设计的成功率与效率，引入脑电技术，在解析用户的内隐感性信息基础上，对汽车内饰色彩样本进行感性评价研究。首先收集与汽车内饰色彩相关的形容词汇，通过聚类分析获得代表性意象词汇。其次由汽车内饰图片归纳出内饰代表性色相及其空间布局，两两组合形成新内饰色彩样本。接着，内饰色彩样本与代表性词汇建立基于脑电的感性认知实验，并实施感性评价实验。然后，将收集的原始脑电数据与行为数据进行异常值剔除与正向归一化处理，获取标准化数据。最后基于标准化数据应用熵权TOPSIS法，为不同指标进行赋权，并计算样本与意象之间的相对贴近度，得出不同意象下的最佳色彩样本排序。排序结果经专家小组讨论证明客观指标筛选出的方案具有有效性，可作为汽车内饰色彩设计的设计参考。     

基于感性工学与人工神经网络的电动剃须刀多感官意象设计方法

为研究产品在多感官渠道下传递的情感信息对用户感性期望的影响程度，基于感性工学理论，搜集了电动剃须刀样本220份，消费者感性词汇135组；采用多元尺度法和聚类分析法将样本划分为34个代表性样本，采用焦点小组法筛选出4组代表性感性词汇；采用语义差异问卷测量用户的感性意象，共取样416份；采用造型分析法和音频软件对样本的设计要素进行分类；通过数量化Ⅰ类和倒传式神经网络建立电动剃须刀在视觉和听觉的多感官渠道下整体设计要素与用户感性评价间的关联模型，在多感官设计中，提供给设计人员明确的设计指标与参考，使原本依据经验进行设计的过程更具逻辑化。     

面向复合意象的产品形态多目标优化

为了使产品开发人员和企业开发新产品时符合用户的多维度感性需求,提出了一种面向用户复合意象的产品形态多目标优化设计方法。首先,应用语义差异评价和因子分析法抽取用户的复合意象维度;然后,采用形态分析法提取产品部件和外形单元要素;最后,在构建产品形态的BP意象预测模型的基础上,采用多目标遗传算法NSGAII求解最优方案。豆浆机实例表明,该方法适用于复合意象的产品形态优化设计,成功得到分布均匀的Pareto最优解,产品开发者可根据具体情况在多个目标之间交互选择优化方案,具有很好的指导作用和实际应用价值。     

民机驾驶舱内饰设计感性评价研究

基于感性工学方法,研究民用飞机驾驶舱内饰设计的设计要素和用户感性评价之间的关系。通过分析感性工学方法的一般流程,结合驾驶舱内饰设计的特点,通过驾驶舱样本图片筛选、感性意向认知研究、设计要素体系构建,最终建立驾驶舱内饰设计要素和用户感性评价之间的关联模型。在方法实施过程中,使用语义差分法获取被试对样本图片的感性评价;运用形态分析法进行设计要素分解;采用反向传播(Back propagation, BP)神经网络法构建设计要素与感性评价之间的关联模型,确定设计要素和感性评价值之间的关系,实现感性评价值的预测。以驾驶舱T形区内饰为示例进行方法说明与验证,关联模型可以实现对样本感性评价值的预测,且预测值与实际主观评价值保持一致。结果表明,建立的关联模型是可用于驾驶舱内饰感性评价值的预测,感性工学方法可以应用于驾驶舱的内饰设计的感性评价。     

表面活化室温键合技术研究进展

随着半导体技术领域对低温晶圆键合技术的需求不断增长，表面活化键合（Surface activated bonding, SAB）技术开始被广泛研究。与其他键合方式相比，即使在室温下，表面活化键合也能完成牢固的键合，对于常规半导体、金属材料等非常有效。但对于SiO₂、有机物等材料，标准的表面活化键合并不十分适用，限制了其在特定领域的应用。近年来，研究者们提出两种改进型表面活化室温键合技术，通过在表面活化时或活化后向材料表面沉积一层纳米中间层，将晶圆的直接键合转化为纳米中间层间的键合。在键合机理方面，重点分析了材料的表面活化机制、界面原子成键机制以及环境因素对键合强度的影响等。通过对前期研究的分析总结进一步对比了三种表面活化键合技术的优缺点，期望可以推动表面活化键合技术在半导体技术领域的进一步广泛应用。