进化式设计研究现状与展望

1

作者 高越 张帆 +1 位作者 曹天一 宫晓东 《机械设计》 CSCD 北大核心 2024年第8期11-16,共6页

进化式设计是智能设计领域的重要研究方向,对进化式设计的研究现状和发展趋势进行系统性综述,可为当下数智化设计相关研究提供参考。通过文献回顾,对算法、工程及设计交叉领域相关研究进行全面梳理,厘清进化式设计的研究范畴,归纳出进... 进化式设计是智能设计领域的重要研究方向,对进化式设计的研究现状和发展趋势进行系统性综述,可为当下数智化设计相关研究提供参考。通过文献回顾,对算法、工程及设计交叉领域相关研究进行全面梳理,厘清进化式设计的研究范畴,归纳出进化式设计方法与工具、工程优化领域的进化式设计和感性审美领域的进化式设计3个主要研究方向。基于现有研究思路和成果对进化式设计领域未来发展趋势进行探讨,提出进化式设计范式、进化式设计模型有效性和通用进化式设计方法这3个关键研究方向。进化式设计方法能在保持以人为创造主体的前提下发挥数字智能技术的效率优势、创新多样性和规模化潜力,在数智化时代具有深入研究的价值。 展开更多

关键词 进化式设计 智能设计 进化算法 优化设计 感性工学

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家具设计的进化与动态拟合 被引量：13

2

作者 许柏鸣 《家具与室内装饰》 2018年第9期7-8,共2页

本文从物种进化论角度对家具设计的动态发展及其内部与外部的拟合予以了诠释;以十年为一个时间刻度,对当代中国家具设计的角色变化做了明确的界定;对设计的标准和自由、系统和局部、无机与有机、静态与动态的概念进行了哲学思考。

关键词 家具设计 设计进化 动态拟合

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产品多意象造型进化设计 被引量：67

3

作者 苏建宁 张秦玮 +1 位作者 吴江华 刘芸 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2014年第11期2675-2682,共8页

为解决消费者对产品造型的多意象需求,在分析产品造型进化设计整体流程的基础上,提出产品多意象造型进化设计的模型、实现方法和关键技术。确定了多意象目标需求和产品样本造型参数,建立了意象造型神经网络评价系统,利用非支配排序遗传... 为解决消费者对产品造型的多意象需求,在分析产品造型进化设计整体流程的基础上,提出产品多意象造型进化设计的模型、实现方法和关键技术。确定了多意象目标需求和产品样本造型参数,建立了意象造型神经网络评价系统,利用非支配排序遗传算法建立了多意象造型进化设计系统。该算法的非劣分类、拥挤度计算和修剪运算等技术保证了多意象造型进化设计的多样性和高水平性。以汽车侧轮廓设计为对象进行实例研究,结果表明该方法可有效应用于产品多意象造型进化设计。 展开更多

关键词 造型设计 设计流程 多意象造型 多目标遗传算法 进化设计

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产品意象造型进化设计研究进展 被引量：30

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作者 苏建宁 张秦玮 +2 位作者 张书涛 吴江华 刘芸 《机械设计》 CSCD 北大核心 2014年第2期97-102,共6页

在分析产品造型情感化设计的基础上,总结了产品意象造型进化设计的流程和常用技术,重点讨论了遗传算法、群智能算法、交互式进化算法和混合算法应用于产品意象造型设计的思想、主要步骤和实例等,比较了其优缺点和研究案例。最后提出了... 在分析产品造型情感化设计的基础上,总结了产品意象造型进化设计的流程和常用技术,重点讨论了遗传算法、群智能算法、交互式进化算法和混合算法应用于产品意象造型设计的思想、主要步骤和实例等,比较了其优缺点和研究案例。最后提出了产品意象造型进化设计研究的未来发展方向。 展开更多

关键词 产品设计 意象造型 产品形态 情感化设计 进化设计

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集成环境下创新产品进化设计技术研究 被引量：5

5

作者 冯毅雄 谭建荣 +1 位作者 张树有 马辉 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2006年第1期1-8,20,共9页

从创新性与重用性相结合的角度探索集成环境下创新产品设计概念和设计过程的发展规律,系统地提出了基于语义单元的创新产品进化设计理论和方法,深入地研究了产品运动进化设计、装配进化设计、结构进化设计和重用进化设计中的关键技术,... 从创新性与重用性相结合的角度探索集成环境下创新产品设计概念和设计过程的发展规律,系统地提出了基于语义单元的创新产品进化设计理论和方法,深入地研究了产品运动进化设计、装配进化设计、结构进化设计和重用进化设计中的关键技术,并结合企业具体应用,将上述理论应用于实际产品开发中,取得了良好的效果。实例研究结果表明,该设计方法可使设计者更直观自然地在高层次的语义层上表达产品设计信息,实现了对计算机辅助创新设计的支持。 展开更多

关键词 进化设计 创新设计 语义单元 创新产品

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基于多目标遗传算法的模拟电路进化设计方法 被引量：9

6

作者 赵曙光 焦李成 +1 位作者 王宇平 杨万海 《西安电子科技大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2004年第3期342-346,共5页

提出一种面向电路进化设计的多目标自适应遗传算法,利用均匀设计技术合成多个适应度函数以提高搜索方向的空间均匀性,利用基于元件标称值的网表形式高效编码方案来支持电路结构自动生成和提高设计结果的实用性,利用基于均匀设计的多个... 提出一种面向电路进化设计的多目标自适应遗传算法,利用均匀设计技术合成多个适应度函数以提高搜索方向的空间均匀性,利用基于元件标称值的网表形式高效编码方案来支持电路结构自动生成和提高设计结果的实用性,利用基于均匀设计的多个体交叉算子来提高交叉操作的效率和采样均匀性,利用跟随遗传进程并区别不同基因位的遗传概率调整策略来提高进化效率和全局收敛率.实验结果表明,该方法可用较小的运算量获得符合设计目标的多种设计结果. 展开更多

关键词 电路进化设计 均匀设计 自适应遗传算法 多目标优化 可进化硬件

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基于单层进化的产品客户化设计 被引量：3

7

作者 任尊茂 蒋祖华 黄国全 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2004年第11期1321-1325,共5页

为了满足客户的个性需求进行产品设计,提出了基于单层进化的产品客户化设计方法。在产品平台的基础上,利用进化技术中的遗传、变异和交叉等方法进行产品设计,产生更多的变型产品设计方案。产品的结构和参数在一个个体中得到表达,在个体... 为了满足客户的个性需求进行产品设计,提出了基于单层进化的产品客户化设计方法。在产品平台的基础上,利用进化技术中的遗传、变异和交叉等方法进行产品设计,产生更多的变型产品设计方案。产品的结构和参数在一个个体中得到表达,在个体结构部分存储其节点号码列,在参数部分存储所选择模块相应的参数,在进化过程中产品的结构和参数同时得以确定。通过适应度函数的评价,使进化后的设计方案满足客户的定制需求。通过蜗轮蜗杆减速器的进化设计来说明以上方法。 展开更多

关键词 客户化设计 产品平台 进化设计 智能设计

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机构运动的变换式进化设计 被引量：2

8

作者 程锦 冯毅雄 +1 位作者 谭建荣 郑兵 《浙江大学学报（工学版）》 EI CAS CSCD 北大核心 2007年第6期890-895,共6页

现有的基于几何约束关系的CAD系统不能很好地解决面向方案设计的机构运动模型表示这一问题,为此提出了一种新的基于功能语义的运动进化建模方法.以功能单元的定义实现机械产品功能运动约束的抽象表达,研究了在机械产品运动进化建模过程... 现有的基于几何约束关系的CAD系统不能很好地解决面向方案设计的机构运动模型表示这一问题,为此提出了一种新的基于功能语义的运动进化建模方法.以功能单元的定义实现机械产品功能运动约束的抽象表达,研究了在机械产品运动进化建模过程中功能语义的表达、功能运动约束的进化模式以及机构运动综合技术.建立了功能运动约束与机构组合约束间的进化关系,实现了由语义层向几何约束层传递运动意图.将功能语义与运动功能综合求解的变换式进化过程相结合,实现了对设计者功能意图的映射转化.结合企业具体应用将上述理论应用于实际产品开发中,取得了良好的效果. 展开更多

关键词 进化设计 变换式进化 功能语义 方案建模

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面向定制产品进化设计的优势种群产生策略 被引量：7

9

作者 包志炎 王学斌 +2 位作者 计时鸣 张海波 王萱 《农业机械学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2018年第1期404-413,共10页

为了提高个性化定制产品进化效率,提出了一种在相似实例等距布种的基础上进行等位基因多样化阈值控制的优势种群产生策略。阐述了个性化定制产品优势种群的特征,认为精英个体应同时具有定制需求宏观上的相似性和种群基因微观上的多样性... 为了提高个性化定制产品进化效率,提出了一种在相似实例等距布种的基础上进行等位基因多样化阈值控制的优势种群产生策略。阐述了个性化定制产品优势种群的特征,认为精英个体应同时具有定制需求宏观上的相似性和种群基因微观上的多样性两大特征。在产品基因建模的基础上,采用夹角余弦作为聚类统计量,提取具有相似定制基因组的历史实例作为优势种群的初始解;基于加权的闵科夫斯基距离,对初始解成员进行等距采样,形成差异化精英个体候选队列,以实现种群的均匀布种;采用杰卡德距离度量候选个体承载的基因组与当前初始基因库两者间差异度,提出了等位基因阈值矩阵,构建了多样化等位基因生成算法。给出了产品适应度评价函数,基于评价反馈对优势度低的初始种群进行改进。以桥式起重机为例,对提出的策略进行了验证。实验结果表明,该策略能同时兼顾进化效率和进化质量,有助于避免早熟收敛现象的发生,适合个性化定制产品的进化设计。 展开更多

关键词 定制产品 进化设计 初始种群 优势种群 适应度评价

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树型模型中进化设计的一致性维护技术的研究 被引量：2

10

作者 王山山 邬春学 +1 位作者 高丽萍 杨桂松 《小型微型计算机系统》 CSCD 北大核心 2014年第12期2780-2784,共5页

基于文本操作转换算法已经广泛的应用于协同应用中,但是之前基于文本编辑的协同研究大部分都是基于文本的插入,删除操作,而且研究的对象大多为线性的文档模型,对于新的文档模型和新的操作之前的协同算法已经不适应.本文对基于树型文档... 基于文本操作转换算法已经广泛的应用于协同应用中,但是之前基于文本编辑的协同研究大部分都是基于文本的插入,删除操作,而且研究的对象大多为线性的文档模型,对于新的文档模型和新的操作之前的协同算法已经不适应.本文对基于树型文档模型的遗传操作(包括交叉操作和变异操作)进行了一致性维护研究.对比分析了之前多种协同设计方案的优劣,建立了基于树型文档模型,描述了遗传操作实现的过程,设计和冲突检测和冲突消解算法,提出了一致性维护的流程.最后模拟了协同编辑的场景,并把算法应用于协同编辑,从理论上证明了算法的收敛性和方案的正确性. 展开更多

关键词 树型模型 进化设计 遗传操作 一致性维护

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逻辑电路的进化设计与在线评估 被引量：8

11

作者 赵曙光 杨万海 《计算机辅助设计与图形学学报》 EI CSCD 北大核心 2002年第8期735-737.,共3页

简要介绍电路进化设计的基本原理 ,提出并讨论基于最小项表达式的染色体编码方案和以 RAM查找表为核心的函数级 FPGA原型 ,以及相应的内部进化实现方法 .理论分析和进化实验结果表明 :文中的编码方案与 FP-GA结构相配合可显著地减少运算... 简要介绍电路进化设计的基本原理 ,提出并讨论基于最小项表达式的染色体编码方案和以 RAM查找表为核心的函数级 FPGA原型 ,以及相应的内部进化实现方法 .理论分析和进化实验结果表明 :文中的编码方案与 FP-GA结构相配合可显著地减少运算量 ;基于相应的实验平台进行适应度在线评估 ,可显著提高进化速度、规模和成功率 . 展开更多

关键词 逻辑电路 进化设计 在线评估 可进化硬件 遗传算法

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基于动态评价方法的多态电路进化设计 被引量：2

12

作者 柏磊 朱翔 朱晓华 《南京航空航天大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2012年第3期354-359,共6页

针对传统多态电路进化设计算法有效性问题,提出了基于动态评价方法的多态进化设计算法。在进化算法适应度评价阶段,利用适应度评价扩展对于不同模式下的电路分别进行评价,采用比较选择进行电路最优结构配置,防止了潜在解的丢失。将多态... 针对传统多态电路进化设计算法有效性问题,提出了基于动态评价方法的多态进化设计算法。在进化算法适应度评价阶段,利用适应度评价扩展对于不同模式下的电路分别进行评价,采用比较选择进行电路最优结构配置,防止了潜在解的丢失。将多态门与普通门混合使用,进行了Multiplier/Sorter及Majority/Parity两种多态电路的进化设计实验。实验结果表明,与传统多态电路进化算法相比所提算法进化代数减少了31.2%-77.7%,成功概率提高了11%-52%,具有进化迭代次数少、成功概率高的优势,提高了算法有效性。 展开更多

关键词 多态电路 进化设计 动态评价

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双线程螺旋导向式产品进化设计 被引量：2

13

作者 陈卫敏 李彦 +1 位作者 李文强 杨琨 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第S1期38-46,共9页

为适应动态变化的需求市场,将生态学的食物链关系引入产品概念设计,从设计认知的高度,系统地总结了产品间的关系,提出了产品分级规则,并构建了产品进化链和产品共生环,为实现双线程螺旋导向奠定了基础。在分析动态进化的产品信息的基础... 为适应动态变化的需求市场,将生态学的食物链关系引入产品概念设计,从设计认知的高度,系统地总结了产品间的关系,提出了产品分级规则,并构建了产品进化链和产品共生环,为实现双线程螺旋导向奠定了基础。在分析动态进化的产品信息的基础上,提出了以竞争与合作双线协作对产品进化进行导向的双线程螺旋导向式进化模型,同时提出了双线程螺旋导向式产品进化系统体系结构,实现了从产品进化触发机制、系统化建模2个角度来研究产品进化设计。系统构架和产品信息动态进化理论共同构成了双线程螺旋导向式产品创新设计方法,以粮食干燥机为例对该方法的使用过程进行了验证,结果可为产品进化设计进一步的系统化及计算机实现提供参考。 展开更多

关键词 模型 机械 设计 进化链 共生环 产品进化设计 粮食干燥机

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基于适应度评价扩展自适应遗传算法的门级电路进化设计 被引量：6

14

作者 柏磊 顾陈 +1 位作者 严璐 朱晓华 《南京理工大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2011年第2期240-244,共5页

针对遗传算法适应度评价阶段指定输出单元容易丢失潜在解的问题,该文提出了一种基于适应度评价扩展的电路进化设计方法。该方法将每个逻辑单元的输出都视为一个潜在的解处理,得到一个最优适应度评价值,避免了潜在解的丢失,有效地提高了... 针对遗传算法适应度评价阶段指定输出单元容易丢失潜在解的问题,该文提出了一种基于适应度评价扩展的电路进化设计方法。该方法将每个逻辑单元的输出都视为一个潜在的解处理,得到一个最优适应度评价值,避免了潜在解的丢失,有效地提高了自适应遗传算法的性能。通过多种电路的进化设计实验比较了该文方法与传统自适应遗传算法设计的性能,结果表明,该文方法具有收敛速度快、迭代次数少、获得最优解成功概率高的优点。 展开更多

关键词 电路进化设计 适应度评价扩展 门级电路 自适应遗传算法 可进化硬件

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基于博弈遗传算法的组合电路进化设计 被引量：2

15

作者 徐海芹 丁永生 胡志华 《计算机应用》 CSCD 北大核心 2009年第3期900-902,共3页

为了有效提高组合逻辑电路进化设计的速度和效率,提出了一种基于博弈遗传算法的电路进化设计算法。将组合电路中的每个输出端作为博弈者,组成每个输出端的逻辑门之间的连接和组态作为策略,将电路优化问题转化为博弈优化决策问题,策略的... 为了有效提高组合逻辑电路进化设计的速度和效率,提出了一种基于博弈遗传算法的电路进化设计算法。将组合电路中的每个输出端作为博弈者,组成每个输出端的逻辑门之间的连接和组态作为策略,将电路优化问题转化为博弈优化决策问题,策略的选择通过遗传算法实现,从而建立了组合电路优化设计的博弈模型。最后通过仿真实验验证该算法的有效性。 展开更多

关键词 电路进化设计 博弈 遗传算法 组合电路

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基于特征几何体的零件进化设计基因组研究 被引量：11

16

作者 王吉华 刘弘 《计算机集成制造系统》 EI CSCD 北大核心 2009年第1期21-27,共7页

为提高零件进化设计的效率和利用已有的产品数据资源,以得到大规模初始种群,提出了一种基于特征几何体应用程序接口函数的零件基因组模型。特征几何体作为基因通过参数和拓扑变换自我调整,具有自主性;特征基因借助它们之间的拓扑连成零... 为提高零件进化设计的效率和利用已有的产品数据资源,以得到大规模初始种群,提出了一种基于特征几何体应用程序接口函数的零件基因组模型。特征几何体作为基因通过参数和拓扑变换自我调整,具有自主性;特征基因借助它们之间的拓扑连成零件基因组。在ACIS平台上,应用程序接口函数作为特征几何体及其拓扑的基因符号表示,比索引式编码直接和规范。通过手机模型的进化试验,验证了这种基因组构造方式的有效性和可行性。 展开更多

关键词 进化设计 基因组 特征几何体 应用程序接口 产品表示 计算机辅助设计

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模拟电路自动设计的多目标自适应进化方法 被引量：1

17

作者 赵曙光 刘贵喜 杨万海 《仪器仪表学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2002年第z3期90-93,共4页

滤波器等模拟电路在仪器仪表中起着不可替代的作用 ,但手工设计步骤繁琐且精度较低。进化设计可实现电路自动设计和优化。在此所提出的改进遗传算法 ,利用 :支持元件种类变化和取值规格化的编码——解码方案 ,基于 Pspice仿真的多目标... 滤波器等模拟电路在仪器仪表中起着不可替代的作用 ,但手工设计步骤繁琐且精度较低。进化设计可实现电路自动设计和优化。在此所提出的改进遗传算法 ,利用 :支持元件种类变化和取值规格化的编码——解码方案 ,基于 Pspice仿真的多目标评估方法 ,基于平均适应度的遗传参数自适应策略等 ,可自动调整电路结构和优化元件取值 ,得到具备预期特性的电路 ,并且显著提高进化的速度、规模和实用性。有源滤波器等实验结果证明了该方法的有效性。 展开更多

关键词 遗传算法 电路进化设计 可进化硬件

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基于约束网络的产品进化设计 被引量：2

18

作者 苏建宁 白睿昇 +1 位作者 李雄 白兴易 《兰州理工大学学报》 CAS 北大核心 2021年第4期59-65,共7页

为解决约束条件下的产品设计问题,以复杂网络理论及图论为指导,建立了基于约束网络的产品创新设计模型.该模型从设计约束库中筛选相关要素作为约束变量,构建设计约束网络;利用对偶图计算约束网络中心性指标,实现节点重要度排序,进而归... 为解决约束条件下的产品设计问题,以复杂网络理论及图论为指导,建立了基于约束网络的产品创新设计模型.该模型从设计约束库中筛选相关要素作为约束变量,构建设计约束网络;利用对偶图计算约束网络中心性指标,实现节点重要度排序,进而归纳出设计约束问题并进行求解;最后建立一套基于约束的产品进化设计系统.以夜光杯为对象进行实例研究,构建相关设计约束网络;分析得到其关键节点,归纳出具体的设计约束问题,并应用动力学模拟、控制点区间约束等方法对其进行求解;开发夜光杯进化设计系统,选取具有代表性的传统夜光杯样本进行形态进化,生成一系列满足约束条件的夜光杯设计方案.结果表明:该模型有效实现了约束网络指导下的产品设计. 展开更多

关键词 产品设计 设计约束 复杂网络 对偶图 进化设计

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进化设计思维与进化设计系统 被引量：1

19

作者 张志伟 叶庆泰 王安麟 《上海交通大学学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2000年第10期1449-1452,共4页

结合思维的瞬间达尔文进化机制和遗传程序设计的思想 ,阐述了设计思维的进化过程 .在此基础上 ,提出了进化设计系统的结构 ,并对其特征和构建关键进行了分析 .设计是复杂而富创造性的活动 ,是演化方法和逻辑推理的结合 ,一方面体现出设... 结合思维的瞬间达尔文进化机制和遗传程序设计的思想 ,阐述了设计思维的进化过程 .在此基础上 ,提出了进化设计系统的结构 ,并对其特征和构建关键进行了分析 .设计是复杂而富创造性的活动 ,是演化方法和逻辑推理的结合 ,一方面体现出设计思维的诸多特征 ;另一方面为形象思维和创造性思维的计算机实现提供了一定程度上的可能性 ,拓展了设计方法学和设计自动化的研究思路 . 展开更多

关键词 进化设计 设计方法学 遗传程序设计 工程设计

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基于进化算法的产品概念设计研究进展综述 被引量：1

20

作者 俞国燕 何真 《机械科学与技术》 CSCD 北大核心 2010年第7期891-896,共6页

进化算法是一种基于自然选择的随机全局优化算法,基于进化算法的进化设计是获取产品创新方案的有效手段。分析了进化算法在产品设计中的应用现状和研究进展,比较了概念设计不同创新面的特性,综述了进化算法在外观造型创新、布局方案创... 进化算法是一种基于自然选择的随机全局优化算法,基于进化算法的进化设计是获取产品创新方案的有效手段。分析了进化算法在产品设计中的应用现状和研究进展,比较了概念设计不同创新面的特性,综述了进化算法在外观造型创新、布局方案创新、结构创新的研究进展,并综合当前进化算法在概念设计应用中存在的问题与不足,讨论了进化设计方法的未来研究方向。 展开更多

关键词 进化算法 概念设计 进化设计 综述

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