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概念设计的基础--获取新知识的资源

概念设计的基础--获取新知识的资源 2011年12月03日 来源： 摘要：概念设计包含两个问题：推理方法和推理的基础(知识)，后者几乎没有人研究。文章讨论了设计中的知识基础，建议一种水平的知识资源结构和知识获取资源结构，并对构成的细胞——资源单元进行了研究，对它们的生存条件、特点和形式作了分析。 1 概念设计中的争论创新，是目前我国制造业特别热门的话题。原因很清楚，仅仅靠引进技术是不可能发展成一个经济大国的。特别是在全球经济一体化日益形成，我国即将进入WTO的今天，一个企业，它的产品在市场上有没有竞争能力，是一个关系到生死存亡的大事。创新的目的是提高竞争力。关于竞争力的要素可以举出如下一些：功能、质量(功能的实现及保持)、价格(全成本、效益)、上市时间、售后服务(维修、升级、培训)、环境(含人、机)相容性、营销活动。当然，所有这些要素中的任何一项都是可以创新的，但是从一个企业长远的、根本的利益来看，最重要的要素还是产品的功能和质量，这是创立名牌所不可缺少的要素。功能、质量、环境相容性上的竞争，基本上取决于创新设计，而且成本、上市时间、售后服务也与创新设计有密切关系。如果把设计的任务区分阶段的话，那么创新的主要任务就应当落在概念设计的肩上。于是概念设计也就成了现代设计领域中的热点。讨论概念设计的书和文章非常多，每一位作者都提出了自己的一整套理论、概念、定义体系和方法论。要把这些文献的思想弄明白并进行比较很不容易，于是有人专门下功夫去进行整理。其实不管争论如何复杂，概念设计研究的主要是两个问题：推理的方法论和知识基础。现有的研究，至少可以说绝大部分集中在方法论上。出于对目前CAD技术不能解决概念设计的状态不满，希望能沿着同样的思路，即寻求依靠计算机帮助从问题空间(市场需求)推理达到解空间(创新设计)的方法。这些文献一个共同的特点是人在里面的位置不清楚，虽然都说以人为本，但是研究的仅仅是计算机。追溯人的思维路线，创新设计依靠的就是不断学习到的知识和广泛的联想。人在一生中的学习能力，计算机目前还不能想象。现在还没有人想去办一所学校，招收计算机做学生，从小学培养到大学，授予博士学位，毕业后就能与人一样工作。在广泛的联想方面，计算机也不能与人相比。这首先是受到学习新知识的能力的限制，联想能力也有限。许多创新都不是由原有方案简单外延得到，而是一种在不同、甚至相距甚远的领域之间诸多可能解之间飞跃的结果。所以，无论什么推理机制，都不可能与处理知识的方法相互独立地研究。我们说：“知识基础”，一层意思是知识是基础，没有知识，也就无所谓联想：知识的范围很窄，联想的范围也宽不了，联想的范围走不出占有知识的范围。另一层意思是联想得到的创新设计仅仅是“可能解”，如何使它变成“确解”呢?那就要经历一系列的评估、修改、优化和确认过程。这是一个真正的“知识获取”过程，见图1。在这个过程中，人们的认识从“可能解”变成“确解”，产生了一项新知识。对于我国的制造业来说，研究如何形成和发展创新的知识基础，比研究用计算机代替人的推理方法论更为迫切。恰恰这个问题，研究得最少。

图1 设计中获取知识的过程

2 概念设计中的知识基础我们把概念设计中所需要的知识分为两类：已有知识和为某一个设计任务而获取的新知识(简称新知识，下同)。这里没有采用“经验”这个词，因为它有时会产生误解。已有知识包括设计师本人所掌握的和本人未掌握但别人掌握的知识。这些知识可以是直接提供的，它们能够用各种规则、框架、语义网络、面向对象等方法表达，也可以是隐含在产品里面，即以产品为载体提供。接受方可以根据合同规定的性能使用这些产品，却并不知道实现规定性能的知识。例如，设计中需要一个dn值等于106的滚动轴承，找到一个供应商。他只供应轴承，不提供生产的知识。通常情况下，设计师也不需要知道有关的核心知识。已有知识在设计过程中只是诸多由之可以获取知识的

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