2.1.1 智能设计的含义

智能设计是指应用现代信息技术，采用计算机模拟人类的思维活动，提高计算机的智能水平，从而使计算机能够更多、更好地承担设计过程中各种复杂任务，成为设计人员的重要辅助工具。[10]

智能设计的产生可以追溯到专家系统技术最初应用的时期，其初始形态都采用了单一知识领域的符号推理技术——设计型专家系统，这对于设计自动化技术从信息处理自动化走向知识处理自动化有着重要意义，但设计型专家系统的产生仅仅是为了解决设计中某些局部性的困难问题，仍然不是高级的智能设计系统[35]。

近10年来，CIMS(Computer Integrated Manufacturing Systems)的不断快速发展为智能设计的发展提供的新的机遇与挑战。在CIMS的环境下，作为制造型企业生产的关键环节，产品设计的重要性显得尤为重要。为了使企业能够对市场能够进行更加迅速的反应和提高企业的竞争力，设计的自动化程度成为了需要重点提高的环节，需要人们能在计算机进行知识处理自动化的基础上，最终实现决策的自动化。CIMS系统是人与计算机协调运作的智能化集成系统。因此，与之相对应的，面向CIMS的智能设计最终发展到一个新的高度，即人机智能化设计的系统。

智能设计的发展与CAD的发展联系在一起，在CAD发展的不同阶段，设计活动中智能部分有着不同的承担者。传统CAD系统仅仅能进行计算型工作的处理，而由人类专家负责设计智能活动的完成。在ICAD阶段，设计型专家系统负责智能活动的完成。由于专家系统均采用单一领域符号推理技术进行求解问题因此，设计产品的规模以及复杂性都受到一定的限制。由此可见， ICAD系统进行的产品设计仍然是常规设计，不过计算机的支持大大提高了设计的效率。而在面向CIMS的ICAD，即I3CAD的阶段，由于集成化和开放性存在相应的要求，人机共同承担完成智能活动，即所谓的人机智能化的设计系统。该系统不但可以完成常规设计，还可支持创新设计。人机智能化设计系统可以用来进行复杂产品设计。它是面向集成的决策自动化，是高级的设计自动化。

2.1.2 智能设计的特点与层次文献综述

智能设计有以下几个特点：

（1）设计方法学是理论基础。对设计的本质的深刻理解指导着智能设计的发展。因此，设计方法学对过程设计思维特征、设计本质以及其相关方法学的研究是智能设计对人工设计进行模拟的基本依据。

（2）工智能技术是实现手段。主要实现手段包括专家系统技术、人工神经网络技术以及机器学习技术。

（3）传统CAD技术是数值计算以及图形处理工具。优化设计设计对象、进行有限元分析以及图形的显示输出。

（4）集成具有智能化。考虑到设计系统与CAM的有效集成，并且为之提供统一的数据模型，数据交换接口。

（5）包含人机交互功能。设计师可以对智能设计过程进行干预，即可以与人工智能进行相关的融合。

智能设计按照智能设计的程度进阶性地可以分为三个层次，包括常规设计、联想设计以及进化设计。

常规设计的含义是设计过程中，在设计属性和策略已经定义好的情况下，智能系统调用相关的符号模式，即规则，语义网络，框架等进行设计。经调查可知，目前投入应用的智能设计系统大多数都是该类的，比如如日本的Wirex系统，华中理工大学的标准V带传动设计专家系统(JDDES)等。但是，此类智能系统目前只能进行一些定义和结构良好的常规问题的解决，因此称之为常规设计[36]。源.自/751·论\文'网·www.751com.cn/ 产品智能设计中的本体映射研究(4):http://www.751com.cn/guanli/lunwen_72689.html