Знания в области дизайна
 | Судя по всему, основной автор этой статьи тесно связан с ее предметом. ( январь 2022 г. ) |
Существует большой объем знаний , которые дизайнеры используют в процессе проектирования, чтобы справиться с постоянно растущей сложностью задач проектирования. [1] Знания в области дизайна можно разделить на две категории: [2] Знание продукта и знание процесса проектирования .
Знание продукта [ править ]
Знания о продукции достаточно изучены и разработан ряд методов моделирования. Большинство из них адаптированы к конкретным продуктам или конкретным аспектам проектной деятельности. Например, геометрическое моделирование используется в основном для поддержки детального проектирования, тогда как моделирование знаний используется для поддержки концептуального проектирования. Основываясь на этих методах, проект репозитория проектов в NIST пытается смоделировать три фундаментальных аспекта представления артефакта: [3] [4] физическое расположение артефакта (форма), указание общего эффекта, который создает артефакт (функция), и причинно-следственная связь с работой артефакта (поведение). Недавние исследования NIST, направленные на разработку базовых основ САПР следующего поколения , предложили базовое представление проектной информации, называемое моделью основного продукта NIST (CPM). [5] и набор производных моделей, определяемых как расширения CPM (например, [6] [7] ). Базовая модель продукта NIST была разработана для унификации и интеграции информации о продукте или сборке. цена за тысячу показовпредоставляет модель продукта базового уровня, которая: не привязана к программному обеспечению какого-либо поставщика; открыть; неимущественный; расширяемый; независимость от какого-либо процесса разработки продукта; способный охватить инженерный контекст, который чаще всего используется в деятельности по разработке продукта. Основная модель фокусируется на представлении артефактов, включая функцию, форму, поведение, материальную, физическую и функциональную декомпозицию, а также отношения между этими понятиями. Модель данных « сущность -связь» сильно влияет на модель; соответственно, он состоит из двух наборов классов, называемых объектом и отношением, что эквивалентно классу UML и классу ассоциации соответственно.
процесса проектирования Знание
Знания о процессе проектирования можно описать на двух уровнях: проектная деятельность и обоснование дизайна. [8] Важность представления для обоснования дизайна признана, но это более сложная проблема, выходящая за рамки функции артефакта. Матрица структуры проектирования (DSM) использовалась для моделирования процесса (действий) проектирования, и были проведены некоторые соответствующие исследования. Например, в Массачусетском технологическом институте разрабатывается веб-прототипная система для моделирования процесса разработки продукта с использованием многоуровневой DSM. Однако мало исследовательских работ по обоснованию конструкции было обнаружено. [9] [10]
Сценарии представления [ править ]
С точки зрения сценариев представления знания проектирования также можно разделить на офлайновые и онлайновые знания. Знания о процессе проектирования можно разделить на онтологии.
Офлайновые знания [ править ]
Офлайновые знания относятся к существующему представлению знаний , включая знания о дизайне в справочниках, ноу-хау в области дизайна и т. д.; последнее относится к новым дизайнерским знаниям, созданным в ходе проектной деятельности самими дизайнерами. Для офлайновых знаний существует два подхода к представлению. Один из них — абстрагировать и классифицировать существующие знания, включая опыт, по ряду принципов проектирования, обоснований и ограничений. ТРИЗ является хорошим примером такого подхода. Другой — представить набор знаний о проектировании в определенном случае для описания. на основе конкретных случаев . проектирование Примером такого подхода является [11] Ключевым вопросом является компьютеризацияпредставление знаний о дизайне. Например, исследователи из Центра инженерного проектирования Ланкастерского университета (Великобритания) разработали уникальную методологию представления знаний и словарь базы знаний, основанный на теории предметных областей, принципах проектирования и компьютерном моделировании . Они разработали программный инструмент для управления инженерными знаниями. Этот инструмент предоставляет разработчику инженерных систем возможность поиска в базе знаний прошлых решений и других известных технологий для изучения жизнеспособных альтернатив для проектирования изделий. [ нужна ссылка ]
Онлайн-знания [ править ]
Представление знаний в режиме онлайн — это фиксация знаний динамического проектирования в определенном формате для повторного использования и архивирования. В этой области было предпринято несколько исследовательских работ. Благословение [12] предлагает систему поддержки, основанную на процессах (PROSUS), основанную на модели процесса проектирования, а не продукта. Он использует матрицу проектирования для представления процесса проектирования как структурированного набора задач и действий. Вместе с общей моделью данных о продукте (CPDM) PROSUS поддерживает сбор всех результатов проектирования.
Онтологии [ править ]
Онтологии используются для представления продукта (например, [13] [14] [15] ). Исследования показывают, что существует необходимость обеспечить компьютерную поддержку, которая предоставит четкие и полные знания о проектировании, а также облегчит вмешательство дизайнера и настройку во время принятия решений в процессе проектирования. [16] Например, ВебКАДЕТ [17] — это система поддержки проектирования, использующая распределенные веб- инструменты искусственного интеллекта . Он использует подход «ИИ как текст», при котором системы, основанные на знаниях (KBS), можно рассматривать как средство, облегчающее обмен проектными знаниями между дизайнерами. Система может оказать поддержку дизайнерам при поиске знаний в области дизайна.
Ссылки [ править ]
- ^ XF Чжа, Х. Ду, Моделирование и поддержка наукоемкого совместного проектирования, часть I: Обзор, распределенные модели и структура, Компьютеры в промышленности 57 (2006) 39–55
- ^ М. Стоукс, Управление инженерными знаниями: Методология MOKA для инженерных приложений, основанных на знаниях, Консорциум MOKA, Лондон, 2001.
- ^ С. Шикман, Р.Д. Шрирам, В. Регли, Роль знаний в системах разработки продуктов следующего поколения, Журнал ASME по вычислительной технике и информатике в инженерии 1 (1) (2001) 3–11.
- ^ С. Шикман, Архитектура и реализация системы репозитория проектов, в: Proceedings of ASME DETC2002, 2002, документ № DETC2002/CIE-34463.
- ^ SJ Fenves, Основная модель продукта для представления информации о дизайне, NIST IR 6736, NIST, Гейтерсбург, Мэриленд, 2001.
- ^ XF Чжа, Р.Д. Шрирам, Функциональная модель компонентов для проектирования встроенных систем, в: Б. Гопалакришнан (ред.), Интеллектуальные системы в проектировании и производстве, Proceedings of SPIE, vol. 5605, SPIE, Беллингем, Вашингтон, vol. В, 2004, стр. 226–237.
- ^ Р. Сударсан, Ю. Х. Хан, С. К. Фэн, У. Рой, Ф. Ван, Р. Д. Шрирам, К. Лайонс, Объектно-ориентированное представление электромеханических сборок с использованием UML, NISTIR 7057, NIST, Гейтерсбург, Мэриленд, 2003.
- ^ XF Zha, RD Sriram и др., Наукоемкая совместная поддержка принятия решений для процесса проектирования: гибридная модель и агент поддержки принятия решений, Computers in Industry 59 (2008).
- ^ Ф. Пена-Мора, Р.Д. Шрирам, Р. Логчер, ОБЩИЕ DRIMS: ОБЩИЕ рекомендации по проектированию и система управления намерениями, в: Вспомогательные технологии: инфраструктура для совместных предприятий, IEEE Press, 1993, стр. 213–221.
- ^ Ф. Пена-Мора, Р.Д. Шрирам, Р. Логчер, Система смягчения конфликтов для совместного проектирования, AI EDAM - Специальный выпуск параллельного проектирования 9 (2) (1995) 101–123.
- ^ WHWood III, AM Agogino, Информационный сервер концептуального проектирования на основе конкретных примеров для параллельного проектирования, Computer-Aided Design 8 (5) (1996) 361–369.
- ^ LTM Blessing, Процессный подход к компьютерному инженерному проектированию, доктор философии. Диссертация, Университет Твенте, 1993 г.
- ^ Л. Патил, Д. Дутта, Р. Д. Шрирам, Обмен семантикой данных о продуктах на основе онтологий, IEEE Transactions on Automation Science and Engineering 2 (3) (2005) 213–225.
- ^ К. Бок, К. Ф. Чжа, Онтологическое моделирование продуктов для совместного проектирования, NIST IR, NIST, Гейтерсбург, Мэриленд, 2007 г.
- ^ В.К. Лян, К. Бок, К.Ф. Чжа, Платформа онтологического моделирования, NIST IR, NIST, Гейтерсбург, Мэриленд, 2008 г.
- ^ А. М. Мадни, Роль человеческого фактора в проектировании и принятии экспертных систем, Human Factors 30 (4) (1988) 395–414.
- ^ П.А. Роджерс, А.П. Хаксор, Н.Х.М. Колдуэлл, Поддержка проектирования с использованием распределенных веб-инструментов искусственного интеллекта, Research in Engineering Design 11 (1999) 31–44.