第1章 绪论 1
1.1 创新设计概述 1
1.1.1 设计及其本质 1
1.1.2 创新设计 4
1.1.3 创新设计与设计思维 4
1.2 智能设计的基本概念 6
1.2.1 智能设计的产生 6
1.2.2 智能设计的概念内涵 9
1.2.3 人机智能化设计系统 11
1.3 智能设计的研究内容 14
1.4 人工智能概观 16
1.4.1 人工智能的产生背景 16
1.4.2 人工智能的发展 17
1.4.3 关于智能水平的分析说明 21
1.5 设计型专家系统 23
1.5.1 专家系统的概念及特点 23
1.5.2 专家系统的结构及分类 26
1.5.3 设计型专家系统的特点 28
1.5.4 一个设计型专家系统的示例 29
1.6 本书的篇章结构 33
参考文献 35
第2章 知识表示和知识利用 36
2.1 知识的定义 36
2.2 知识表示概述 37
2.2.1 知识的描述形式 37
2.2.2 知识表示方法概述 39
2.3.1 谓词逻辑 40
2.3 知识表示方法 40
2.3.2 产生式规则 48
2.3.3 语义网络和框架 51
2.3.4 面向对象的知识表示方法 56
2.4 知识利用概述 61
2.4.1 关于知识利用的一般性说明 61
2.4.2 关于推理机的基本要求 63
2.4.3 推理方法与控制策略概述 63
2.4.4 推理费用与控制费用的关系 64
2.5 推理方法 65
2.5.1 推理方法分类 65
2.5.2 归纳推理 66
2.5.3 不精确推理 68
2.5.4 非单调推理 78
2.6 控制策略 80
2.6.1 推理策略 80
2.6.2 搜索策略 84
参考文献 92
第3章 基于神经网络和遗传算法的知识处理技术 93
3.1 引言 93
3.2 神经网络基本原理 94
3.2.1 人工神经网络的原型 94
3.2.2 神经元结构模型 97
3.2.3 网络连接形式 98
3.2.4 学习算法 100
3.3 符号系统与神经网络的结合 101
3.3.1 符号系统与神经网络的互补性 101
3.3.3 符号系统与神经网络的综合 103
3.3.2 符号系统与神经网络的结合途径 103
3.3.4 应用实例 109
3.4 遗传算法基本原理 111
3.4.1 遗传算法的运行机理 111
3.4.2 遗传算法的求解步骤 114
3.5 基于遗传算法的知识获取与产品方案设计 120
3.5.1 基于遗传算法的知识获取 120
3.5.2 基于遗传算法的产品方案设计 125
参考文献 130
第4章 智能设计模型 131
4.1 引言 131
4.2 设计过程的描述模型 132
4.2.1 设计概念的进一步说明 132
4.2.2 设计模型概述 133
4.2.3 通用设计理论 134
4.2.4 方案设计模型 136
4.3 设计过程的动态模型 141
4.3.1 设计活动联系的基本形式 141
4.3.2 设计活动联系的矩阵表示 141
4.3.3 设计过程动态模型的建立 143
4.3.4 设计过程规划的策略 144
4.3.5 设计结构矩阵分解的代数方法 146
4.3.6 基于遗传算法的设计结构矩阵规划工具软件 151
4.4 设计对象模型 151
4.4.1 传统的设计对象模型 152
4.4.2 集成产品定义模型 152
4.4.3 集成产品定义模型的实现方法 158
4.5 创新设计模型与实例 161
4.5.1 计算机辅助创新设计的通用过程模型 162
4.5.2 颜氏机构创新设计模型与实例 170
参考文献 176
第5章 产品设计的综合评价 178
5.1 产品设计综合评价概述 178
5.1.1 关于设计决策的分析说明 178
5.1.2 产品设计综合评价的概念 179
5.1.3 产品设计综合评价的特点 180
5.2 产品设计综合评价模型与方法 181
5.2.1 产品设计综合评价模型 181
5.2.2 综合评价方法概述 182
5.2.3 产品设计综合评价的有关问题 184
5.3.1 模糊综合评价模型 188
5.3 模糊综合评价 188
5.3.2 模糊综合评价的基本步骤及示例 190
5.3.3 模糊综合评价模型的进一步讨论 191
5.4 层次分析法 195
5.4.1 层次分析法的基本思想和步骤 195
5.4.2 关于层次分析法有关问题的说明 200
5.4.3 层次分析法应用举例 202
5.5 基于灰色关联分析的设计方案评价方法 203
5.5.1 灰色关联分析概述 203
5.5.2 方法原理 203
5.5.3 讨论 205
5.5.4 应用实例 206
参考文献 208
6.1.1 智能设计系统建造的目的和要求 209
6.1 智能设计系统建造概述 209
第6章 智能设计系统的建造原理 209
6.1.2 智能设计系统建造的途径 210
6.1.3 智能设计系统建造的工具 211
6.1.4 智能设计系统的建造流程 214
6.2 智能设计系统建造的知识基础 215
6.2.1 软件工程 215
6.2.2 知识工程 221
6.3 需求分析 224
6.3.1 设计任务的确定 224
6.3.2 可行性论证 225
6.3.3 智能设计系统开发工具的确定 225
6.3.4 需求陈述和需求模型建立 226
6.4.1 知识建模概述 228
6.4 知识建模 228
6.4.2 领域知识的获取与规范化 229
6.4.3 设计任务规划与推理策略的设计 235
6.4.4 面向对象的知识建模 238
6.4.5 知识求精 243
6.5 原型系统设计 244
6.5.1 体系结构设计 244
6.5.2 形成原型系统 247
6.6 原型系统实现 248
6.6.1 系统模块的实现与集成 248
6.6.2 系统测试 249
6.7 系统使用和维护 249
6.7.1 投入使用 249
参考文献 250
6.7.2 系统维护 250
第7章 智能设计系统开发工具 251
7.1 概述 251
7.2 DEST3.0的总体结构 252
7.3 DEST3.0的基本知识表示方法 255
7.3.1 知识表示方法概述 255
7.3.2 设计对象的表达 257
7.3.3 复杂对象的构成 257
7.4 DEST3.0的知识表示的XML实现 260
7.4.1 XML概述 261
7.4.2 基于XML的知识集成表示 262
7.5 DEST3.0的知识获取 273
7.5.1 可视化知识获取 274
7.5.2 基于样本学习的知识自动获取 275
7.6 DEST3.0的知识利用 276
7.6.1 基于文档对象模型解析的知识利用 276
7.6.2 元推理机 279
7.6.3 对象推理 280
7.6.4 规则推理 280
7.6.5 方法推理 283
7.7 DEST3.0的交互与协调机制 285
参考文献 287
第8章 应用实例 288
8.1 引言 288
8.2 齿轮减速器智能设计系统RGIDS 288
8.2.1 RGIDS简介 288
8.2.2 RGIDS的主要功能与总体结构 289
8.2.3 RGIDS的设计任务分解 291
8.2.4 RGIDS的知识库设计 292
8.2.5 RGIDS的运行实例 302
8.3 重型数控机床模块化设计智能支持系统 309
8.3.1 HMMDISS系统概述 309
8.3.2 HMMDISS的总体结构 310
8.3.3 HMMDISS的运行实例 311
8.4 相控阵雷达系统方案设计决策支持系统 314
8.4.1 PRDSS系统概述 314
8.4.2 PRDSS的主要功能 314
8.4.3 PRDSS的运行实例 316
参考文献 319
A.1 XML的基本概念 320
A.1.1 XML的起源和目的 320
附录A XML技术简介 320
A.1.2 XML的特点 321
A.1.3 XML在人工智能中的应用 321
A.2 XML的语法 322
A.2.1 字符与命名 322
A.2.2 XML文档的结构 323
A.2.3 元素 327
A.2.4 注释 328
A.2.5 CDATA部分 328
A.3 文档类型定义DTD 329
A.3.1 为何需要DTD 329
A.3.2 编写DTD的通用原则 329
A.3.3 元素 331
A.3.4 属性 333
A.4.1 文档对象模型的概念 335
A.4 文档对象模型DOM 335
A.4.2 文档对象模型编程接口 336
A.4.3 标准的文档对象模型接口 337
A.4.4 DOM和XML的编程实例 337
附录B DEST3.0使用指南 341
B.1 DEST3.0简介 341
B.1.1 DEST3.0的结构 341
B.1.2 DEST3.0的主要功能 342
B.1.3 DEST3.0的文件名约定 342
B.3 DEST3.0的集成开发环境 343
B.3.2 DEST3.0的主菜单 343
B.3.1 DEST3.0的主界面 343
B.2.2 DEST3.0的安装与运行 343
B.2.1 DEST3.0的运行环境 343
B.2 DEST3.0的安装与运行 343
B.3.3 文件管理 345
B.3.4 文本编辑 349
B.3.5 工程管理 351
B.3.6 格式 352
B.3.7 视图 353
B.3.8 插入 354
B.3.9 知识获取 354
B.3.10 推理 354
B.3.11 工具 357
B.3.12 窗口管理 358
B.4 DEST3.0的运行实例 361
B.4.1 汽车总体方案智能设计系统运行实例 361
B.4.2 机械运动方案综合评价系统运行实例 373