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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RGIDS288

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DTD329

A.3.1 为何需要DTD329

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DOM335

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