论文摘要：设计思考过程模板化方法研究

 

知识在产品设计过程的重要作用日益受到人们的重视，作为一类重要的设计过程知识，设计思考过程是设计过程中设计者深层次的设计意图、设计依据和设计决策等思维信息及其逻辑关系的结构化表达，是对设计对象不断演进过程的描述。有效重用已有设计思考过程知识对设计者的思维引导、进而提升设计效率与设计质量均有重要的作用。针对目前设计思考过程知识模型主要面向个体设计者设计实例的详细表达，缺乏抽象与提炼，知识成熟度低、可用性差等问题，结合协同设计、共享心智模型以及过程挖掘等领域的概念与方法，提出面向设计者群体设计认知与知识重用的设计思考过程模板化方法，提高设计思考过程知识的可重用性，并为基于知识的创新设计奠定基础。

首先，详细分析了设计思考过程模型表达、重用相关研究发展历程与现状，总结了设计思考过程知识在重用过程中的不足与进行模板化操作的需求，并结合工程领域中模板化相关概念与方法，提出了由设计意图树模板化与设计决策片段模板化两部分组成的设计思考过程模板化的整体技术框架。

其次，基于意图驱动的设计思考过程语义模型，提出了设计意图树提取方法。通过分析验证了过程挖掘α算法应用于设计意图树模板化的适用性，在此基础上提出了基于α算法的设计意图树模板化方法，主要包括意图树模型前处理、模板化以及模型后处理三个过程，并通过实例予以说明和验证。

再次，基于意图驱动的设计思考过程语义模型，提出了设计决策片段提取方法。分析了设计决策片段的特点，提出了基于可信度的设计决策片段模板表达与模板化方法，包括设计决策网络构建、可信度确定以及决策网络融合等过程，并通过实例予以说明和验证。

最后，基于上述原理与方法，提出设计思考过程模板化原型系统的整体框架，设计了系统的总体方案，重点针对设计意图树模板化、设计决策片段模板化等关键技术进行了验证。

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