知识驱动产品设计情境探索

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知识驱动产品设计情境探索

【内容摘要】

一般在工业设计的过程中,对情境知识的研讨包括感性和思维两方面,也是在研究设计时的难点。为了从更深层次了解情境对于实际工作的影响,提出了这一概念———“知识驱动设计情境”。把产品的设计过程分为问题、解决和结果情境这三个维度,先从问题情境开始入手,从而深入到求解情境与结果情境当中。基于这三个维度之上,再通过知识对产品进行组合上或者是结构上的创新、改良,提出了知识驱动下的产品设计情境模型。

【关键词】

产品设计;知识驱动;情境模型

一、引言

随着经济的快速发展,世界逐渐进入知识与技术相竞争的时代,市场的竞争力度也随着逐渐丰富的产品在逐渐加大,为了销售产品和获得更多的客户,只有满足他们需求,并且能够提供多样的、人性化的服务,而且现在的发展速度越来越快,已经不仅仅是硬件与软件的比拼,更多的还是产品的风格和设计。产品的风格也是自身的一个代表、一个象征,也成为了设计师与消费者之间沟通的媒介。产品的设计不是只看是否美观,还要融入进去文化、人性、公益等,在符合产品的要求或者特点之外,还要能寄托一种价值、情感,这就为产品更添了一层“重量”。当产品有了自己的特殊情感之后,使用者就会在一定的场合或者情境中感受到产品所带来的文化联系。知识驱动就是用信息或者事实来改善产品,从而有效提高产品价值。

二、知识驱动的方式

知识驱动的产品设计情境对产品的开发贯穿始终,从一开始的市场需要到产品成型,即使在产品的衰退以及新阶段需求的产生也一直存在。知识在各个过程中都是千变万化的,可概括为知识在处理时呈螺旋化。在产品的开发和设计的过程当中,知识不断地驱动着产品的设计,为其提供强有力的理论保障和支持,同时在这个过程当中,显性知识和隐性知识也在不断地充实着庞大的知识体系。

(一)知识获取。

知识的获得主要包括各种样式的信息资源的采集方式,比如说:电子文档采集,设计实验和人机工程方法,其中第二个实际实验可以细分为做问卷调查、进行采访、通过小组做课题等。对于知识的获得主要是从两大方面,一是对显性的知识的采集,即通过文献、资料、书本等将已有的知识进行分类再输入进知识库中;二是对隐性的知识的收纳,即通过人的思维、感官、洞察力等,对书本上表面的意思有更深层次的认知,通过整理再存入知识库中。

(二)知识表示。

在上一步的获取知识完毕后,要能让计算机可以准确识别出这些内容,将这些内容转换成计算机可操作的语言。计算机的主要功能就是为了便捷人们的使用与搜索,所以这些知识的存储也同样要利于计算机去进行处理,所以,将已经存在的数据和经验经过相应的归纳、总结、整理和提炼来充实知识库,在知识的约束驱动下的产品,使其设计有更高的水平,也更加合理。

(三)知识的传递与利用。

知识在产品的设计当中不是一成不变的,而是进行从上至下的空间传递,分布在不同的工作环节中,可以通过信息推送、教育指导、传送数据等方法来进行传递。知识的传递在整个对知识的处理过程中占据着重要的地位,利用得好可以少走弯路,节约时间,而不能很好地进行利用的话,不仅事倍功半,大大降低了工作的效率,还可能会对经济带来一定的损失。一般说来,常见的表现方式就是指导设计、专家知识库和协同工作。

(四)知识评价。

在对知识进行转化的过程中,一定要对知识进行评价,来修改知识库中错误的信息或者对知识库加以补充。知识评价也为分析知识的有效率提供了可靠的依据。

(五)知识保护。

这相对来说也是一个很重要的环节,现如今全球都在比拼创新的能力,我国对于各种专利也是相当尊重和提倡。在知识的转化中,对形成的知识进行一定的保护措施是很重要的,这其中包含对专利知识的保护、对专有知识的资本保护等等。

三、知识驱动下产品设计情境的关键技术

(一)基于知识的产品建模技术。

基于知识的产品模型包含了由产品的定义、产品的设计、产品的分析以及产品的制作所包含的种种信息,这其中包括几何信息与非几何信息;在产品的分析、设计和制作的过程中,都有一定的标准和规则,按照这些标准来开展工作,这些都集成了具有动态性的、层次分明的、有上下关系的更深层的知识。基于其建模技术包括知识的表达方式和CAD模型的融合,从一方面来说,就应当使产品的信息能够得到一致化和更加有效的表达,另一方面来说,应当充分利用其CAD的优点,优化产品设计过程中参数输入的步骤,增加系统中对各个操作过程的提醒。

(二)推理求解的技术。

产品的设计过程是复杂的,是在经验与知识相融合的基础上孕育而生的,本质上来说,设计方面的问题是没有办法通过数学模型来表示的,即使是同一个设计问题,它的解决方式和思路都是多样的,由于知识本身就具有的多样性,使得知识具有复杂性这一特征。通过推理求解这一技术,全面对问题进行一个规划,从而求得答案。在此当中,一定要做好推理与控制的工作。从现在来看,遗传算法和神经网络都是被用于CAD系统的推理求解技术,这两种推理过程都是以知识为基础而开展的。

(三)知识库技术。

知识库是对所需数据的集合。设计知识库就是将产品的设计阶段时的知识、信息和数据的集合,支持利用知识来表达并且共享的过程。基于CAD系统有一个显著的特点,即应用设计知识库后,可以使专业设计人员在工作的过程中能很快捷地搜索到相关领域的资料、文献、设计成品、数据标准等。知识库的主要功能就是将各种信息分类收纳,按照一定的标准来归纳数据,使知识与产品设计产生联系,随之可以智能地为遇到的问题提供解决的方法。这对于管理者和设计工作者来说是一项很便利的服务。

(四)感性意向的评定技术。

每个人都有自己的感官,面对同一事物,很有可能会因为自己的经验和所受的教育而产生不同的感受,因此,可以利用这一特点,将消费者产生意向转化成产品中的设计元素,来连接消费者和产品,增进彼此之间的距离。感性意象可以结合文化、艺术、市场营销、消费者心理学等知识,分别按照年龄、性别等再进行细分,总结出他们的倾向和需求。还要制定一个评估机制,以便于及时对产品作出调整,以消费者为主。

四、结语

思维和感性方面的研究一直都是个难点,本文通过对知识驱动的方式进行总结,简要说明了其中的步骤,每一步都有自己的重要性,各有各的作用,只有做好每一步,才能取得好的成果。随着全球化的热潮,人们也越来越重视知识的作用,即使是在设计产品的过程中,这也是需要知识的保障和支撑,既要美观又要实用,在知识的驱动下又向着现代化迈进了一步。例如现在的眼睛造型也是通过分类,再进行三维造型、感性意象评定、设计知识库这几步来完成,并且取得了很好的效果。不过这一理论的实施还有待继续考察,还要对其内在规律进行深刻的探讨,进一步为产品设计的技术打好基础。

作者:唐迪 单位:遵义师范学院

【参考文献】

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