1.3　图(树)

　　图和树是概念设计阶段常用的两种表示手段，可以对有关产品的所有属性，包括功能、行为和结构进行描述。Malmqvis描述了如何利用图来描述机构、电子设备和液压设备的结构功能，图中节点代表不同的物理实体(如容器、转化器等)，而弧用来表示速度、力这样一些属性。Murthy和Addanki利用改进的图模型来修改象梁设计这样的结构设计原型。除了描述产品，图(树)还用于描述需求和约束。Kusiak和Szczerbicki利用树模型描述机械系统概念设计阶段的功能和需求，并利用关联矩阵来表示功能和需求之间的转换关系。由于图论研究的深入和相对成熟，将图(树)用于概念设计中具有一定的优越性。

　　1.4　对象

　　对象表示是近来比较流行的一种表示方法，由于具有抽象性、封装性、多态性和继承性等一些特点，对象表示在建模方面有很大的灵活性。除了表示物理实体，对象还可以应用到其他方面。Martin利用面向对象的树表示描述金属疲劳和失效的分析，同样的方法由Ohki用于表示约束和物理实体。Yoshioka等人用对象表示轮船设计中的实体和过程知识，以利于知识的重用。Kolb和Bailey利用O-O技术对航空发动机的概念设计进行建模，Kusiak在CONDES系统中采用了O-O技术和规则相结合的方法，利用对象进行设计的合成，而利用规则来指导这个过程。

　　1.5　知识模型

　　概念设计阶段处于设计的初期，不仅需要成本、性能、环境等信息，而且需要知道物理、数学、实验等不同方面的知识。最常用的知识模型包括框架、产生式规则、语义网络、谓词逻辑等。Rao采用基于规则的技术解决球轴承设计中的更换问题，Tong和Gomory则采用框架结构描述标准厨房设备的部件。目前这个领域有许多工具可以利用，Krause和Schlingheider对常用的工具如ICAD、MEDUSA-ENGIN、CONNEX等进行了归纳。

　　利用知识模型取得了很大的成功，但也存在一些不足，如知识模型正确性的检验、知识获取的问题以及知识库管理等问题。

　　1.6　图象

　　最接近人类思维和推理方式的表示方法之一就是利用图象，如徒手草图是设计活动中常用的加速设计活动和比较设计结果的方法，但直到McKim通过实验研究表明可视化思维适用于所有领域的设计活动，图象的利用才得到了一定的发展。1990年Radcliffe和Lee提出了克服认识到实体之间障碍的可视化思维模型，Sittas做了进一步的扩展并将之应用在3D草图的创建和修改中。

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