智能与设计性型专家系统.ppt

8.1.2智能CAD的概念智能CAD是人工智能（AI）和CAD技术相结合的一门综合性研究领域，其英文名为IntelligentCAD，简写为ICAD。迄今为止，虽然对ICAD有许多定义，但还没有一个大家公认的统一的定义。本书给出其中的一个定义为：ICAD是一种由多个智能体（或称专家系统）与多种CAD功能模块有机集成的支持产品设计的复杂系统。上述ICAD概念的表述强调了以下思想：(1)ICAD是传统CAD技术与专家系统技术的有机集成。(2)ICAD中一般包含有多个专家系统，或称智能体，它们独自负责解决某个单一领域的设计问题，但它们又是分布式的。(3)ICAD系统应该是为复杂产品的创新设计、革新设计或变型设计提供支持环境或工作平台，不应该是针对某类产品设计的专用系统。(4)ICAD支持复杂产品设计的范围应包括产品需求分析、方案设计、结构设计、可制造性分析、工程分析、优化设计、可靠性设计、详细设计和运动仿真等环节。第2页,共23页，星期六，2024年，5月8.1.3智能CAD的发展根据智能化的水平，可将ICAD的发展分为初级和高级两个阶段。1．ICAD的初级阶段—设计型专家系统随着CAD技术与专家系统技术的发展，人们开始把它们结合起来使CAD系统具备某些计算机化的智能来解决某些设计问题。2．ICAD的高级阶段—面向动态联盟的集成化智能设计系统集成化智能设计（integratedintelligentCAD，IICAD）系统是智能CAD的高级阶段，代表了ICAD的发展方向，从而在人的主导下将复杂产品的设计自动化推向更高的水平。第3页,共23页，星期六，2024年，5月§8.2智能CAD的方法与应用8.2.1面向方案形成过程的智能CAD方法方案是一个设计的核心，它表示设计结果或接近设计结果，所以，智能CAD的一类方法，自然是面向方案形成过程的，具体如下：1．基于推理的设计方法方案的形成过程可以看作为一个推理的过程，它的输入是已有的设计数据和设计知识，ICAD系统借助于推理，如正向推理、反向推理、混合推理等，由计算机得出设计的方案。至于设计知识的表示，常用的有谓词逻辑、框架结构、产生式规则表示等，将在8.3节中进行介绍。第4页,共23页，星期六，2024年，5月2．基于有哪些信誉好的足球投注网站的方法如果把设计的各种可能的方案组合成为设计空间，那么设计过程可被看成是在设计空间中的解的有哪些信誉好的足球投注网站，设计的结果即是对应于设计空间中的某个点（一种设计方案）。有哪些信誉好的足球投注网站方法可分为两大类，即盲目有哪些信誉好的足球投注网站和启发式有哪些信誉好的足球投注网站。3．基于约束满足的设计方法方案的形成过程可以看成是一个约束满足问题，即所有的设计要求与限制都可被看作是对变量的约束，而最终的方案则是满足所有的约束条件后的设计。约束集限制下的子空间即为设计的解空间，而求解的过程则是基于约束进行的。第5页,共23页，星期六，2024年，5月8.2.2基于设计对象表达的智能CAD方法对于设计问题的求解，人们有很多理解，从信息加工角度来看，设计是人们对某一领域知识的创造、检索、整理、表示、传播以及在客观世界的再现，是一个设计对象的描述信息逐步增加的过程。因此，从设计对象表达的角度出发，人们提出了更适合于设计问题求解的智能CAD方法：基于实例的设计方法（CBD）和基于原型的设计方法（PBD）。1．基于实例的设计方法一个典型的CBD过程包括以下步骤：(1)根据当前的设计问题从实例中检索出相应的实例。(2)调整该实例中的求解方案，使之适合于求解当前的设计问题。(3)求解当前设计问题并形成新的实例。(4)根据一定的策略将新实例加入到实例库中。第6页,共23页，星期六，2024年，5月2．基于原型的设计方法设计原型是一些经验性的设计要素的组合，概括了一类事物的基本特征或共同属性，是对一类事物的抽象。在进行设计活动时，原型既给出了一个基本的设计对象描述模型，又限定了设计模型，并对设计过程的推进起导引作用。一类设计对象的原型可用如下方式表示：原型知识=原型+变换规则+范例原型=子原型+结构关系+特性基于原型的设计系统须具备以下两种学习能力：(1)从实例中进行学习。(2)从类比中进行学习。第7页,共23页，星期六，2024年，5月8.2.3智能CAD的应用智能CAD