智能设计：理论与方法

　　本书将围绕智能设计，介绍设计知识获取、表达和建模技术，同时结合智能优化算法，介绍产品智能设计过程中的认知建模、功构映射求解、稳健优化及冲突消解技术等，为工程设计领域的从业人员了解相关智能设计技术提供参考。全书从设计知识智能处理、概念设计智能求解、设计方案智能评价、设计参数智能优化的角度全面系统地讲述了与智能设计有关的理论、方法和智能系统的开发技术及应用案例。本书可作为高等院校机械设计、航空、工业设计等专业的课程教材，也可供有关技术人员作为自学用书。

　　谭建荣，教授，中国工程院院士，国家973项目首席科学家，浙江大学求是特聘教授、博士生导师，现任浙江大学设计工程及自动化研究所所长，浙江大学流体动力与机电系统国家重点实验室学术委员会副主任、浙江大学CAD&CG国家重点实验室学术委员会委员。中国机械工程学会副理事长、中国工程图学学会副理事长、教育部工程图学教学指导委员会主任。主要的研究方向是机械设计及理论、计算机辅助设计与图形学、数字化设计与制造。

第1章绪论00
1.1引言00
1.2智能设计的基本概念00
1.2.1智能设计的产生00
1.2.2智能设计的内涵00
1.3智能设计的发展概述00
1.3.1智能设计研究现状00
1.3.2智能设计的发展趋势00
1.4智能设计的研究内容00
1.4.1设计知识智能处理00
1.4.2概念设计智能求解00
1.4.3设计方案智能评价00
1.4.4设计参数智能优化0
1.5本书的篇章结构0
第2章基于粒度的产品设计需求知识本体重组0
2.1产品设计需求知识的本体式表达0
2.1.1产品设计需求知识本体的概念0
2.1.2产品设计需求语义形式化表达0
2.2产品设计需求知识本体的多粒度分解与重组0
2.2.1产品设计需求知识本体的多粒度分解0
2.2.2产品设计需求知识本体的多粒度重组0
2.3产品设计需求知识的粗糙集分析0
2.3.1粗糙集理论基本理论0
2.3.2高维产品设计需求知识粗糙集约简0
第3章基于作用反馈的产品结构性能知识派生0
3.1产品结构性能分解与作用反馈描述0
3.1.1产品结构性能单元划分0
3.1.2性能知识作用反馈描述0
3.2性能知识产品结构模型建立0
3.2.1性能知识符号表示0
3.2.2产品性能知识符号结构模型0
3.3性能知识支持下的产品方案派生0
3.3.1性能知识与产品结构方案求解0
3.3.2性能知识与实例结构映射机制0
3.3.3性能知识驱动产品结构方案派生0
智能设计: 理论与方法+Product Intelligent Design：Theory and Method
目录
第4章基于奇异值分解的产品设计知识主动推送0
4.1设计知识模型到描述词设计知识矩阵的转化0
4.1.1产品设计知识物元模型0
4.1.2描述词设计知识矩阵的生成0
4.1.3基于非线性改进TFIDF的矩阵权重值计算0
4.1.4考虑设计知识模型中描述词位置的矩阵权重值计算0
4.2描述词设计知识矩阵奇异值分解0
4.3设计知识匹配度计算及主动推送0
4.3.1检索条件与设计知识的匹配度计算0
4.3.2设计知识二阶段排序过滤0
4.3.3设计知识主动推送0
第5章基于演化博弈的概念设计功构映射求解0
5.1面向需求满足的产品概念设计质量特性获取0
5.1.1客户需求模糊筛选及重要度确定0
5.1.2质量特性模糊获取及重要度确定0
5.2产品概念设计质量特性的多域映射0
5.2.1面向质量特性的功能域和结构域0
5.2.2产品概念设计功构映射建模0
5.3功构映射求解的演化博弈算法原理0
5.3.1演化博弈算法的基本概念0
5.3.2演化博弈算法流程0
第6章基于量词约束满足的产品设计参数优化0
6.1产品质量特性参数稳健优化控制问题描述0
6.2产品质量特性参数稳健优化的量词约束满足建模0
6.2.1质量特性参数稳健优化中的变量0
6.2.2质量特性参数稳健优化中的变量值域0
6.2.3质量特性参数稳健优化中的约束0
6.2.4质量特性参数稳健优化的量词概念表达0
6.2.5质量特性参数稳健优化解的存在性表达0
6.3产品质量特性参数区间分析——蛙跳算法稳健优化0
6.3.1区间分析算法缩小参数搜索空间0
6.3.2质量特性参数混合蛙跳算法稳健优化0
第7章基于仿生学的产品装配结构基因进化设计0
7.1产品装配结构的仿生表达0
7.1.1产品装配结构基因的定义0
7.1.2产品装配结构蛋白质的合成0
7.1.3产品装配结构细胞的组成0
7.1.4产品装配结构的染色体模型0
7.2遗传学特征模型下的机构基因变异0
7.2.1机构的遗传学特征模型0
7.2.2机构的基因运算0
7.3遗传学原理模型下的机构基因变异0
7.3.1机构的遗传学原理模型0
7.3.2运动副染色体的基因重组运算0
第8章基于混合协同优化的产品型谱性能重构
8.1多平台产品型谱重构设计问题描述
8.1.1多平台产品型谱设计空间表达
8.1.2平台通用性目标函数
8.1.3产品型谱优化重构的数学模型
8.2产品型谱模糊聚类平台规划
8.2.1设计变量敏感度分析
8.2.2平台常量的模糊聚类
8.2.3实例产品重构与平台性能检验
8.3混合协同进化的产品型谱性能权衡重构
8.3.1非支配排序遗传算法概述
8.3.2产品型谱性能混合协同优化重构原理
8.3.3设计变量种群的进化
8.3.4产品型谱性能混合协同优化重构算法
第9章智能设计在重大装备产品中的应用案例
9.1复杂锻压装备性能增强设计及工程应用
9.1.1复杂锻压装备性能增强设计系统的应用背景
9.1.2复杂锻压装备行为性能均衡规划
9.1.3复杂锻压装备结构性能合理适配
9.1.4复杂锻压装备预测性能可信评估
9.1.5应用效果分析
9.2宝石加工专用装备机构智能设计及工程应用
9.2.1宝石加工专用装备机构智能设计的应用背景
9.2.2机械手染色体建模的设计过程
9.2.3进料机构的基因表达
9.2.4进料机构的基因变异
9.2.5应用效果分析
9.3数控机床结构智能布局设计系统及工程应用
9.3.1数控机床整机结构智能布局系统的应用背景
9.3.2数控机床总体布局模型构建
9.3.3数控机床位姿图结构布局设计
9.3.4数控机床传动机构与运动方案多性能融合评价
9.3.5应用效果分析
9.4空分装备方案设计智能优化及工程应用
9.4.1大型空分装备方案设计智能优化的应用背景
9.4.2透平膨胀机方案设计约束模型构建及最优设计方案确定
9.4.3透平压缩机扩压器质量特性稳健优化
9.4.4应用效果分析