智能设计

1绪论

1.1人工智能的研究与应用领域

1.1.1定理证明

1.1.2专家系统

1.1.3机器学习

1.1.4自然语言理解

1.1.5智能检索

1.1.6机器入学

1.1.7自动程序设计

1.1.8智能调度和指挥

1.1.9模式识别

1.1.10机器视觉

1.2设计概述

1.2.1设计及其本质

1.2.2设计的现代技术手段

1.2.3设计思维方式

1.3智能设计概述

1.3.1CAD发展概述

1.3.2智能设计概念

1.3.3智能设计的两个阶段

1.4智能设计的重要分支

1.4.1专家系统

1.4.2知识进化方法

1.4.3神经网络

1.4.4模糊设计

2知识表示

2.1—阶谓词逻辑表示法

2.1.1谓词逻辑

2.1.2一阶谓词逻辑表示法的特点

2.2产生式表示法

2.2.1产生式的基本形式

2.2.2产生式系统

2.2.3产生式系统的推理方式

2.2.4产生式表示法的特点

2.3框架表示法

2.3.1框架与框架网络

2.3.2框架的推理及其特点

2.4语义网络表示法

2.4.1语义网络

2.4.2语义网络的推理及其特点

2.5面向对象表示法

2.5.1面向对象的知识表示

2.5.2面向对象表示法的特点

3搜索策略

3.1问题求解过程的形式表示

3.1.1状态空间表示法

3.1.2与／或树表示法

3.2状态空间的盲目搜索策略

3.2.1宽度优先搜索

3.2.2深度优先搜索

3.2.3有界深度优先搜索

3.2.4代价树的宽度优先搜索

3.2.5代价树的深度优先搜索

3.3状态空间的启发式探索策略

3.4与／或树的搜索策略

3.4.1与／或树的宽度优先搜索

3.4.2与／或树的有界深度优先搜索

3.4.3与／或树的有序搜索

4专家系统

4.1专家系统的类型与特点

4.1.1专家系统的类型

4.1.2专家系统的一般特点

4.2专家系统的结构与开发方法

4.2.1专家系统的结构

4.2.2专家系统的开发方法

4.3推理

4.3.1推理方式及其分类

4.3.2推理的控制策略

4.4建立通用的专家系统

4.4.1简单的版本

4.4.2复杂的版本

5设计型专家系统

5.1设计型专家系统原理

5.1.1面向对象方法简介

5.1.2面向对象的设计知识表达

5.1.3设计对象行为与设计处理知识的表达

5.1.4知识表达的实现

5.1.5深浅知识表达模型

5.1.6专家系统生命周期开发模型

5.2设计型专家系统开发工具DEST

5.2.1DEST系统结构

5.2.2知识编辑器的系统结构和功能

5.2.3知识编译器

5.2.4DEST系统的推理机的结构

5.2.5基于CORBA技术的I—DEAS图形接口

5.3榴弹总体方案设计专家系统

5.3.1榴弹总体方案设计专家系统研发背景

5.3.2设计型专家系统的开发步骤

5.3.3榴弹总体方案设计专家系统体系架构

5.3.4弹丸设计基本知识

5.3.5弹丸总体方案的选择

5.3.6弹丸的结构方案确定

5.3.7榴弹初步方案设计专家系统

5.3.8修改建议专家系统

6知识进化方法在产品设计中的应用

6.1知识进化方法

6.1.1知识进化方法的基础

6.1.2知识进化算法原理

6.2基于知识进化方法的机械产品设计系统模型

6.2.1设计的一般步骤及特点

6.2.2产品设计系统模型的结构

6.2.3知识进化算法

6.2.4产品方案设计模型

6.3基于遗传算法的机械方案设计系统

6，3.1系统功能及结构

6.3.2设计定义要求

6.3.3GA设计机

6.3.4系统的知识及其组织

6.3.5图形输出

7多层次结构机械产品整体方案三维创新设计技术

7.1复杂产品智能设计方法

7.2多层次结构产品基因编码与知识表示

7.2.1编码

7.2.2多层次结构系统结构的描述

7.2.3个体描述法

7.3多层次结构产品知识整体进化算法

7.3.1多层次结构产品知识整体进化算法的数学描述

7.3.2多层次结构产品知识整体进化算法求解多层次方案问题的

求解策略

7.3.3交叉算子

7.3.4变异算子

7.4基于知识进化的复杂产品创新设计工具系统实现

7.4.1多层次整体方案设计过程和求解方法模型

7.4.2系统功能

7.5机床产品智能方案设计系统

7.5.1系统的功能及结构

7.5.2设计要求定义

7.5.3HGA （Hierarchical Genetic Algorithms）设计模块

7.5.4功能载体知识库

7.5.5方案输出

7.6基于CAXA的三维图形输出及二次开发

7.6.1 CAXA三维实体设计2005简介

7.6.2CAXA三维实体设计2005提供的应用程序接口

7.6.3 Smart Assembly插件的开发

7.6，4 Smart Assembly插件的应用

7.6.5数控车床整体方案设计智能装配三维元件库的建立

7.6.6数控车床整体方案设计智能装配过程

7.7设计实例

7.7.1实例一

7.7.2实例二

……

8智能工艺设计

9基于神经网络的设计

10模糊设计

11基于多层次知识进化和多级实例推理的复杂产品方案三维创新设计方法研究

12智能设计发展趋势

参考文献

《智能设计》是论述智能设计原理、方法及应用的学术专著，由辽宁科学技术出版社出版。《智能设计》从工程应用角度出发，重点阐述复杂结构机械产品的智能设计理论、方法及集成应用等问题。主要内容包括：智能设计原理、方法及应用，设计型专家系统，知识进化方法在产品设计中的应用，基于知识的复杂产品智能设计、智能工艺系统设计，基于神经元网络的设计、模糊设计及智能设计的发展趋势。【作者简介】郝博，1963年11月生，工学博士，教授，南京理工大学博士生导师，沈阳理工大学硕士生导师，沈阳理工大学数字化制造中心主任，辽宁机电职业技术学院院长。辽宁省“百千万人才”百层次人才，丹东市政协常委。沈阳理工大学机械学科领域科研学术带头人之一，研究方向为数字化设计与制造及人工智能技术。曾被评为“沈阳市十大杰出青年知识分子”和“沈阳市优秀科技工作者”。目前是国家国防预先研究专家，中国兵工学会计算机应用专业委员会委员，全国机械行业指导委员会委员，辽宁省政策咨询专家，辽宁省国防科技咨询专家，四川兵工学报编委。近年来，主持完成科研项目18项，其中国家863项目2项，国家自然基金项目l项，国家国防项目8项，教育部重点项目1项，辽宁省优秀人才项目l项。目前主持在研国家国防“十二五”项目4项，国家自然基金项目1项。科研成果获国家国防工业、部、省、市级奖励总计10项。在国内外公开发表文章86篇，主编著作2部。获发明专利1项，实用新型专利2项。