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。     

眼动联合脑电技术的产品形态感性认知特性研究

为产品感性形态设计的认知特征提供客观生理层面的深入剖析。运用眼动、脑电技术，以家用充电桩形态为刺激对象，基于语义差异量表设计并实施眼-脑感性认知实验，并记录被试“极‘不符合’、有点‘不符合’、‘不确定是否符合’、有点‘符合’、极‘符合’用户感性期望”5种感性认知结果下的眼-脑生理信息，剖析认知特性。研究结果表明：在产品形态极“符合”用户感性期望时，被试行为反应时最短，首次注视时间最少，且能产生中央-顶区联合皮层和顶区较强烈的P₃、 LPP波幅。在产品形态极“不符合”用户感性期望时，被试行为反应时、首次注视时间增加，后颞N₂成分幅值最大；在产品形态“不确定”是否符合用户感性期望时，被试中央区产生的N₄波幅增大。从感性意象认知的神经加工机制出发，行为、眼-脑生理信息均能客观有效区分用户不同感性意象的认知状态，视觉、脑认知特性可为设计提供认知本源性的底层支持。     

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。     

基于消费者感性需求的产品材质意象评价方法

针对产品开发过程中的材质设计问题,以感性工学为理论基础,将消费者对产品材质的感性认知量化,构建产品材质意象评价方法。基于模糊层次分析法建立产品方案材质与感性意象之间的层次分析图,提取产品材质风格意象词汇,根据消费者需求将感性意象词汇作为评价准则,建立模糊层次矩阵,进行评价。通过护眼台灯的材质评价实例,证明该方法更贴近消费者的主观意象。     

驾驶员脑电特征与手臂操纵驾驶行为研究

为了进一步研究脑电信号与驾驶行为的关系,通过脑电采集设备与惯性运动捕捉系统同时捕捉驾驶员脑电信号数据与操作手臂运动参数。分析驾驶员手臂驾驶方向盘的过程中,脑电信号的变化与操作手臂运动方向之间的关系。利用共同空间模式(CSP)与小波包分解(WPD)的方式,提取左右运动相关的C3和C4导联特征,结合手臂运动关节的加速度进行相关性分析。实验结果表明:在实际的驾驶行为中,左右转向过程,C3、C4导联出现持续的ERD/ERS现象,为脑机接口控制量化标准提供基础。     

基于椭圆傅里叶的产品外形意象设计

针对当前产品外形意象设计研究在形态描述、关键感性意象定位及感性意象拟合模型构建等方面存在的问题与不足,提出一种基于椭圆傅里叶分析的产品外形意象设计研究方法。该方法通过对经图像处理得到的样本外形轮廓进行椭圆傅里叶分析,提取到包含外形信息的椭圆傅里叶主成分数据,对数据进行相关分析和回归分析,构建出感性意象综合评分模型和主成分评价模型。采用总体样本的感性意象综合评分模型确定关键感性意象项目及其重要性排序,以此明确外形设计目标,再以个体方案的主成分评价模型评价并指导创意外形方案的优化。以汽车侧面外形意象设计的应用研究为例,进一步验证了方法的可行性和有效性。     

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。     

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.     

基于感性意象的产品造型设计方法研究

通过分析产品意象的认知理论,提出基于感性意象的产品造型设计方法:首先通过问卷调查,由因素分析和集群分析提取出适合形容产品的意象语汇;以定性分析的方式,对产品形态要素进行分解;再通过问卷调查,进行定量分析,获得产品造型与意象因素之间的对应关系,由此建立产品造型的设计规则库,指导产品设计。最后经验证和实际应用,证明该方法是合理、可行的。     

基于视觉-行为-情感的产品族设计基因

为进一步探索产品族设计中关于体现品牌特征和用户情感的问题,提出基于视觉-行为-情感的产品族设计基因研究方法.在分析品牌识别的硅性因素和隐性因素基础上,提出情感设计基因、行为设计基因和视觉设计基因的概念,构建了基于视觉-行为-情感的产品族设计基因的层次模型,讨论了产品族设计基因的构造方法和循环模型,探讨了产品族设计基因、信息建模、品牌风格基冈的构建,以及产品族设计基囚与品牌风格基因的映射、评价与优化等研究方法与关键技术.以家用绣花机外形设计为例,构建了产品族设计基因,以及与晶牌风格感性意象的映射,开发了计算机辅助家用绣花机设计系统软件,包括设计DNA装配模块、设计评价模块和设计知识库模块.该系统可以实现家用绣花机造型设计的快速生成与设计评价,验证了基于视觉-行为-情感的产品族设计基因理沦体系.     

概念产品设计信息关系网的构造与表示

在产品概念解产生之后,应正确处理和表示设计过程中众多的设计信息。为此,建立了用于概念产品拓扑结构抽象表示的设计特征层次关系模型,提出了设计特征属性依存关系网模型。在这两个模型基础上,构造了用于表示概念产品设计信息的关系网。简要介绍了多色集合的主要思想,将概念解设计信息所包含的单元与多色集合的成分相对应,建立了概念产品设计信息基于多色集合的数学描述,以便于产品设计信息的存储、管理和随后设计工作的开展。     

基于多模态信息融合的图像情感标注方法

随着互联网中图像资源的不断增长,情感作为图像的一个重要语义,是人们检索和选择图像的重要依据,因此对于图像进行情感标注显得至关重要。结合脑电信号(EEG)和图像内容,提出了一种基于多模态信息融合的图像情感标注方法。首先,提取EEG频域特征及图像特征(颜色及纹理);其次,结合两者特征信息,基于两种融合策略(特征层和决策层),构建支持向量机分类模型,进行图像情感识别与标注。为了评估方法的有效性,使用国际情绪图片系统公共数据集进行了实验验证。结果表明,提出的多模态信息融合图像情感标注方法优于单独使用EEG或图像内容的标注方法。此外,该成果有助于缩小低层视觉特征和高层情感语义之间的语义鸿沟。     

用户和设计师的产品造型感知意象

研究了用户和设计师在感知产品造型上的共同点及差异,提出和讨论了用户和设计师的产品造型感知意象的概念,建立了用户与设计师之间的感知意象匹配模型,探讨了其关键技术和研究方法。以MP3音乐播放器造型设计为例,采用口语分析、心理量表和设计概念草图等研究方法,分析了用户与设计师感知意象的获取以及表征形式,将内隐性意象外显化,验证了该模型。研究证明:用户与设计师的感知意象之间存在较大差异;在产品设计之前,研究用户的感知意象,找出其共性和个性特征,有利于提高设计方案的成功率。     

考虑定位特征的公差规范本体化研究

针对现阶段的公差规范设计很少涉及对定位连接优先级的考虑,将本体引入到公差规范自动生成的研究中。从装配特征面之间的约束关系出发,给定定位连接优先级关系、基本配合约束与自由度之间的关系、公差类型的生成与定位特征面之间的关系等信息,建立公差规范表示模型。基于所建模型,通过Protégé构建公差规范信息本体,并以本体规则的形式显示地表示知识和经验的语义。基于装配体定位连接优先级与公差规范的内在推理机制,实现公差规范设计。通过实例验证所提出方法的可行性。     

汽车内饰材料气味的用户嗅觉体验测评及装置

为改善汽车内饰气味用户嗅觉体验的愉悦度,提出了一种汽车内饰工业设计材料气味用户嗅觉体验测试评选方法,并设计了相关装置。分析了用户嗅觉感知体验测试原理,构建了基于用户嗅觉体验的气味评价指标体系,建立了用户嗅觉体验模糊综合测评模型。以汽车座椅设计材料气味用户体验测试评选为例,招募20名被试对象对来自4家供应商的座椅材料进行用户嗅觉体验测试,通过评价模型对实验数据进行了验算,选出了气味最优的汽车座椅材料方案。     

A knowledge-based system for the selection of fluid film journal bearings

This paper describes a knowledge-based system developed for the selection of fluid film journal bearings. The system consists of three major parts which are a knowledge base, an inference engine and a user interface. The system is implemented on HyperCard on a Macintosh computer. The knowledge base is constructed by the method of production rules with weight numbers. A new reasoning mathematical model based on the production rules makes the reasoning much faster. The system operation shows that the system makes intelligent and appropriate bearing selections which are suitable for a user's application.     

探讨机电产品形象和品牌形象的统一性塑造

从产品形象设计的角度出发,探讨机电产品形象与品牌形象的有机整合,通过对产品形象和品牌形象的理论分析,找出产品形象与品牌形象的关系,并根据产品形象的一些特点与表现,以及运用相应的产品形象设计方法、手段,达到品牌形象与产品形象统一的目的。     

计算机辅助造型设计支持系统构建方法研究

通过分析计算机辅助工业设计现状和产品型态认知理论,提出以感性工学的观点探讨构建计算机辅助造型设计支持系统的方法.首先准备相关素材,建立基于网络的感性意象调查系统进行设计调查;然后由统计分析建立感性意象资料库,并定性分解产品型态要素建立造型资料库;再通过二次调查,由量化分析获得支持产品造型的设计知识库.经验证和实际应用,证明该方法是合理、可行的.