数据驱动设计(第2版)

数据驱动的产品设计主要指的是，围绕产品交 互数据进行建模和分析，从而挖掘事物的相关性和 隐藏模式以协助产品设计的过程。随着大数据时代 的到来，在整个产品生命周期中已经生成了许多有 价值的数据。收集的产品数据包含大量的设计知识 ，有助于提高生产效率和产品竞争力。数据驱动的 产品设计是一种有效且流行的设计方法，可以支持 设计师做出明智的决策。本书将围绕数据驱动的产 品设计，介绍设计知识数据的获取建模、挖掘和可 拓派生技术，同时结合智能优化算法，分析数据驱 动产品设计过程中的数据感知解析辨识、约束传递 模糊适配、鲁棒学习可信评估、协同推理决策、多 参数关联性能反演、多目标拓扑优化及异构设计数 据集成技术等，为工程设计领域的从业人员了解相 关数据驱动技术提供参考。

第1章 绪论 1.1 引言 1.2 产品设计的基本概念 1.3 数据和产品设计的关系 1.3.1 产品数据的定义及属性 1.3.2 基于数据驱动的产品设计流程 1.4 数据驱动的产品设计发展历程 1.4.1 数据驱动的需求分析 1.4.2 数据驱动的产品概念设计 1.4.3 数据驱动的详细设计 1.4.4 数据驱动的设计工具 1.5 数据驱动下产品设计的主要研究内容 1.5.1 数据驱动的需求分析 1.5.2 数据驱动的概念设计 1.5.3 数据驱动的详细设计 1.5.4 数据驱动的设计工具 1.6 本书的篇章结构 第2章 基于证据推理的产品细分需求建模技术 2.1 客户需求群物元细分 2.1.1 客户需求的物元表达与筛选 2.1.2 客户需求物元的相似度计算 2.1.3 基于物元蚁群聚类算法的客户需求群划分 2.2 客户需求与产品质量特性的证据推理评价 2.2.1 证据推理的基本概念 2.2.2 证据推理的评价信息转化规则 2.2.3 基于证据推理递归算法的客户需求与产品质量特性评价 2.3 产品质量特性的优化提取 2.3.1 基于D-S理论的客户需求重要度确定 2.3.2 基于D-S理论的质量特性初始重要度计算 2.3.3 基于D-S的质量特性自相关关系推理 2.3.4 基于整数规划法的产品质量特性的优化与决策 习题 参考文献 第3章 基于粒度的产品设计需求知识本体重组技术 3.1 产品设计需求知识的本体化表示 3.1.1 产品设计需求知识本体的定义 3.1.2 产品设计需求的语义化形式表达 3.2 产品设计需求知识本体的多粒度解析与重构 3.2.1 产品设计需求知识本体的多粒度解析 3.2.2 产品设计需求知识本体的多粒度重构 3.3 产品设计需求知识的粗糙集处理 3.3.1 粗糙集理论的基础概念 3.3.2 高维产品设计需求知识的粗糙集简化 习题 参考文献 第4章 基于状态感知的产品性能期望数据感知解析识别技术 4.1 复杂产品性能期望闭环感知模型构建 4.2 不确定环境下的性能期望渐进分析 4.2.1 不确定语义分析与量化表征 4.2.2 性能期望重要度表征与评估 4.3 状态感知反馈下的性能期望综合识别 4.3.1 服役状态下性能期望动态感知与反馈 4.3.2 基于性能损失的重要度反演评估 4.3.3 考虑互补关系的性能期望融合识别 参考文献 第5章 基于奇异分解的产品设计知识主动推送技术 5.1 从设计知识模型到描述词-设计知识矩阵的转换 5.1.1 产品设计知识的物元模型 5.1.2 描述词-设计知识矩阵的构建 5.1.3 基于改进TF-IFD的矩阵权重计算 5.1.4 考虑描述词位置的矩阵权重计算 5.2 基于奇异分解理论的描述词-设计知识矩阵拆分 5.3 产品设计知识主动匹配及推送 5.3.1 设计知识检索匹配规则建立 5.3.2 关键设计知识多重过滤 5.3.3 面向设计师的设计知识推荐 习题 参考文献 第6章 基于几何同伦的产品结构多参数关联性能反演技术 6.1 产品结构多变量耦合性能反演问题描述 6.1.1 多维几何空间行为性能反演坐标系构建 6.1.2 多变量耦合行为性能反演目标分析 6.2 多参数关联行为性能同伦反演算法 6.2.1 多变量耦合混合反演系统的建立 6.2.2 几何同伦行为性能反演实现 6.3 同伦两段分步的行为性能参数修正 习题 参考文献 第7章 基于模糊评价的产品个性化配置寻优技术 7.1 定制产品个性化单元配置基础 7.1.1 基于事物特性表的定制产品个性化配置 7.1.2 定制产品的个性化配置寻优结构模型 7.1.3 定制产品的个性化配置结构 7.2 定制产品的个性化多目标配置寻优建模 7.2.1 定制产品性能驱动的个性化配置寻优 7.2.2 定制产品成本驱动的个性化配置寻优 7.2.3 定制产品出货期驱动的个性化配置寻优 7.2.4 定制产品多目标配置寻优的约束条件 7.3 定制产品的个性化配置寻优求解 7.3.1 定制产品的个性化多目标配置寻优 7.3.2 基于NSGA-II的定制产品个性化配置寻优实现 习题 参考文献 第8章 基于混合协同优化的产品型谱性能重构技术 8.1 多平台产品型谱重构设计问题解析 8.1.1 多平台产品型谱设计空间的建模 8.1.2 平台通用性目标函数的定义 8.1.3 产品型谱优化重构的数学表达 8.2 产品型谱模糊聚类与平台规划 8.2.1 设计变量敏感度的评估 8.2.2 平台常量的模糊聚类分析 8.2.3 实例产品重构与平台性能评测 8.3 混合协同进化的产品型谱优化 8.3.1 非支配排序遗传算法简介 8.3.2 产品型谱性能混合协同优化的原理 8.3.3 设计变量种群的进化机制 8.3.4 产品型谱性能混合协同优化的算法实现 习题 参考文献 第9章 基于组件接口的产品多领域异构设计数据集成技术 9.1 面向使能性能知识的产品设计