24、迈向支持概念设计的智能系统与设计自动评估中的图相似度度量

迈向支持概念设计的智能系统与设计自动评估中的图相似度度量

1. 支持概念设计的智能系统

智能系统在设计过程的多个阶段都有应用，如产品规划、概念设计和详细设计等。这里着重探讨支持概念设计阶段的智能系统。

1.1 系统概述

该系统能够从以通用设计图纸形式呈现的早期解决方案中提取设计知识，这些知识可用于在整个设计过程中支持快速决策。设计图纸是人机交互的一种方式，系统内部使用基于图的结构来表示这些图纸，这种结构能同时编码设计解决方案的句法和语义方面。存储在图结构中的设计知识会被转化为描述设计图纸的逻辑公式，基于这些公式的推理机制可让系统检查设计是否满足指定的要求和约束。

1.2 设计解决方案的可视化及其空间功能

早期设计解决方案以通用设计图纸的形式呈现，可视为简化的建筑图纸，是设计师与系统沟通的视觉语言元素。这种语言的词汇由对应房间、墙壁等组件的形状组成，组件的排列规则由句法知识决定。设计师还能在墙上放置门、传感器或摄像头，门的功能空间（开门和通过门所需的空间）和传感器/摄像头的范围空间（其覆盖的区域）也被视为图表元素。

例如，在设计楼层布局的示例中，设计图由放置在正交网格中的多边形组成，代表房间。房间之间的相邻关系用线段表示墙壁，可达关系用带有小矩形的线段表示。线段上的黑点代表摄像头，灰色扇形代表摄像头的空间范围，这些扇形由系统根据设计师指定的摄像头属性自动生成。

1.3 内部知识表示

每个设计图都以带属性的布局超图形式进行内部表示。超图有两种类型的超边：一种对应布局组件，如楼层布局中的房间和摄像头；另一种代表组件片段之间的关系。组件超边通过超图节点与关系超边相连，超图节点代