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| 編輯推薦： |
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本书是作者近十年来在重大装备设计领域研究成果的系统总结，侧重设计知识智能处理、概念设计智能求解和设计参数智能优化，包含很多具有很强工程背景的算例。
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| 內容簡介： |
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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。
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| 關於作者： |
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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。
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| 目錄：
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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
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TFIDF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
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| 內容試閱：
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设计是人类智能的体现，其本质上是一种创造性的活动。随着市场需求的不断增加和竞争的不断加剧，对于复杂产品的设计，无论在设计的方式还是手段上都在不断地发生着变化，因此，如何实现产品设计的智能化也就成为当下产品设计的研究重点。智能设计围绕计算机化的人类设计智能，旨在讨论如何提高人机设计系统中计算机的智能水平，使计算机更好地承担产品设计中的各种复杂任务，具有重要的研究价值与意义。
智能设计最初产生于解决设计中某些困难问题的局部需要，可以追溯到专家系统技术早期应用的年代。在智能设计发展的不同阶段，解决的主要问题也不同。设计型专家系统解决的主要问题是方案设计，基本属于常规设计的范畴。而目前的人机智能化设计系统要解决的主要问题是创造性设计，包括创新设计和革新设计。这种发展趋势顺应了市场对制造业的柔性、多样化、低成本、高质量、快速响应能力的要求，是面向集成的决策自动化和高级的设计自动化。
本书全面、系统地讲述与智能设计有关的理论、方法和智能设计系统的开发应用。全书共9章内容，介绍设计知识获取、表达和建模方法，同时结合智能优化算法分析了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等技术，可以为工程设计领域的从业人员提供参考。
第1章介绍智能设计的基本概念及研究现状，梳理了智能设计的主要研究内容，包括设计知识智能处理、概念设计智能求解、设计方案智能评价和设计参数智能优化。
第2章以产品设计需求知识为核心，介绍设计需求知识与粗糙集理论的基本概念，同时基于知识粒度，提出需求知识的分解与重组方法。
第3章以产品结构性能知识为核心，介绍产品结构划分、作用反馈描述的基本概念。以作用反馈理论为核心，提出产品结构性能知识的派生方法。
第4章以产品设计知识为主体，介绍产品知识物元划分和奇异值分解方法。基于设计知识匹配及TFIFD算法，提出产品设计知识的主动推送理论。
第5章针对产品概念智能设计，介绍质量特性的基本概念及需求模糊筛选法和演化博弈算法的基本流程，提出基于演化博弈理论的产品概念设计功构映射求解方法。
第6章以产品参数化智能设计为核心，介绍设计参数稳健优化中的变量约束及区间分析法的具体流程，提出基于量词约束满足的产品设计参数稳健优化方法。
第7章以产品装配智能设计为主体，介绍产品装配结构的概念以及仿生学中的遗传学理论，提出基于仿生学的产品装配结构基因进化设计。
第8章以产品型谱智能设计为核心，介绍多平台产品型谱重构设计的主要问题和型谱性能权衡的原理方法，提出基于混合协同优化的产品型谱性能重构设计。
第9章以复杂锻压装备性能增强设计、宝石加工专用装备机构智能设计及数控机床结构智能布局设计系统等为例，介绍智能设计在重大装备产品中的应用。
撰写本书各章的作者如下：
第1章谭建荣，冯毅雄；
第2章谭建荣，魏巍；
第3章冯毅雄，魏喆；
第4章冯毅雄，张舜禹；
第5章谭建荣，林晓华；
第6章谭建荣，林晓华；
第7章冯毅雄，麦泽宇；
第8章冯毅雄，李中凯；
第9章谭建荣，冯毅雄。
全书由谭建荣、冯毅雄、娄山河修改并统稿。
本书中的部分研究内容得到国家973计划项目、国家863计划项目和国家自然科学基金资助项目的支持，特此表示感谢。
由于相关的研究工作还有待继续深入，加之受研究领域和写作时间所限，书中瑕疵和纰漏在所难免，在此恳请读者予以批评指正并提出宝贵的意见，以激励和帮助我们在探索智能设计理论与方法研究之路上继续前进。
作者
2019年9月于求是园
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