12、智能系统在设计与选择中的应用

智能系统在设计与选择中的应用

1 设计过程

设计是一个综合运用科学原理和技术信息的过程，旨在定义一个能够执行特定功能的机械结构、机器或系统，以实现经济性和效率的最大化。设计不仅限于技术需求，还包括美学方法。设计可以被定义为一个过程，通过使用多种知识来源来指定满足来自多个来源约束的工件描述。

设计过程通常分为几个阶段，包括市场调研、制定产品设计规格（PDS）、概念设计、优化与评估、详细设计、制造和销售。每个阶段都有其特定的目的和任务，这些阶段共同作用，确保最终产品能够满足市场需求并实现高效生产。

1.1 市场调研

市场调研阶段的主要任务是确定产品的需求，识别问题，分配资源，并针对最终用户。市场调研的结果直接影响产品的设计方向，因此至关重要。在这个阶段，设计师需要深入了解用户的需求和期望，以便为后续设计提供坚实的基础。

1.2 制定产品设计规格（PDS）

PDS是产品需求的表达，而不是产品本身的规格。它描述了产品的规格和性能要求。例如，汽车的PDS可能会规定一个产品，可以舒适地运送多达四人，并在道路上以法定限制的速度行驶。PDS的制定是设计过程中的关键步骤，它为后续的设计提供了明确的方向和依据。

2 设计作为搜索问题

设计可以被视为一个搜索问题，因为它涉及到寻找最佳或适当的设计解决方案。搜索问题的挑战在于如何从众多可能的解决方案中找到最优解。为了使搜索问题可管理，需要方法来排除不可行的设计，并通过启发式算法修剪搜索空间。

2.1 生成和测试方法

设计在被发现时可能会被测试，以检查它们是否可行并满足设计要求。这是生成和测试方法。在诊