1.4　智能设计的研究内容

1.4.1　设计知识智能处理

人工智能的发展，可大致分为符号智能、计算智能和群集智能三个阶段。符号智能构成了半个世纪以来人工智能研究的主流，为实现人类逻辑思维奠定了坚实基础。而以人工神经网络（artificial neural network，ANN）和遗传算法（genetic algorithm，GA）为代表的计算智能在近20年内取得了突破性的进展，为实现人类形象思维提供了可行途径。因此，依托于以人工神经网络和遗传算法为代表的计算智能方法进行设计知识的智能处理是当下研究的重点之一。

从广义上说，知识是人类对于客观事物规律性的认识，具有多种描述形式。就工程设计而言，数学模型、符号模型、人工神经网络是三种主要的知识描述形式。对于数学模型，我们在以往的学习中已经熟知。通过基于人工智能的知识处理技术，就可使读者对智能设计所涉及的主要知识形态有一个比较全面的认识和把握。此外，知识处理大致可分为知识获取、知识表示、知识集成和知识利用这四大环节。符号系统与人工智能相结合实现了知识获取和知识集成两个环节，这为实现知识自动获取和知识集成提供了一个成功范例和可行途径。

智能设计的发展经历了设计型专家系统和人机智能化设计系统两个阶段，设计自动化程度和创新能力正在逐步提高。以进化涌现等自然法则为核心思想的遗传算法为进一步提高设计自动化程度和创新能力提供了新的思路。利用智能算法的编码、选择、交叉、变异、适应度评价等操作进行产品方案设计是设计知识智能处理的主要方法。