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數(shù)據(jù)驅(qū)動設計 
定 價：168 元 叢書名：工業(yè)智能與工業(yè)大數(shù)據(jù)系列
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9 7 4 8 2 7 8 1 8 2 3 1 8 讀者對象:相關專業(yè)科技人員，以及相關專業(yè)師生。 
數(shù)據(jù)驅(qū)動的產(chǎn)品設計主要指的是，圍繞產(chǎn)品交互數(shù)據(jù)進行建模和分析，從而挖掘事物的相關性和隱藏 模式以協(xié)助產(chǎn)品設計的過程。隨著大數(shù)據(jù)時代的到來，在整個產(chǎn)品生命周期中已經(jīng)生成了許多有價值的數(shù) 據(jù)。收集的產(chǎn)品數(shù)據(jù)包含大量的設計知識，有助于提高生產(chǎn)效率和產(chǎn)品競爭力。數(shù)據(jù)驅(qū)動的產(chǎn)品設計是一 種有效且流行的設計方法，可以支持設計師做出明智的決策。本書將圍繞數(shù)據(jù)驅(qū)動的產(chǎn)品設計，介紹設計 知識數(shù)據(jù)的獲取建模、挖掘和可拓派生技術，同時結合智能優(yōu)化算法，分析數(shù)據(jù)驅(qū)動產(chǎn)品設計過程中的數(shù) 據(jù)感知解析辨識、約束傳遞模糊適配、魯棒學習可信評估、協(xié)同推理決策、多參數(shù)關聯(lián)性能反演、多目標 拓撲優(yōu)化及異構設計數(shù)據(jù)集成技術等，為工程設計領域的從業(yè)人員了解相關數(shù)據(jù)驅(qū)動技術提供參考。
馮毅雄，浙江大學機械工程學院教授，工學博士，博士生導師，浙江大學設計工程研究所副所長，國家優(yōu)秀青年基金(優(yōu)青)獲得者，浙江省杰出青年基金獲得者，浙江省新世紀151人才，隸屬于浙江大學譚建榮院士學術團隊，浙江大學流體動力與機電系統(tǒng)國家重點實驗室固定科研人員，"機電液系統(tǒng)基礎研究”國家自然基金創(chuàng)新研究群體學術骨干。
第 1 章 緒論 ............................................................................................................................. 001?
1.1 引言 ............................................................................................................................ 001 ? 1.2 數(shù)據(jù)驅(qū)動產(chǎn)品設計的基本概念 ................................................................................ 002? 1.2.1 產(chǎn)品數(shù)據(jù)的概念和特征 ................................................................................ 002? 1.2.2 數(shù)據(jù)驅(qū)動的產(chǎn)品設計過程 ............................................................................ 002 ? 1.3 數(shù)據(jù)驅(qū)動產(chǎn)品設計的發(fā)展概述 ................................................................................ 003 ? 1.3.1 數(shù)據(jù)驅(qū)動的需求分析偏好感知 .................................................................... 003? 1.3.2 數(shù)據(jù)驅(qū)動的概念設計 .................................................................................... 004? 1.3.3 詳細設計中的數(shù)據(jù)建模 ................................................................................ 006? 1.3.4 設計知識支持工具 ........................................................................................ 007? 1.4 本書的篇章結構 ........................................................................................................ 008? 第 2 章 產(chǎn)品設計知識獲取建模技術 ..................................................................................... 010? 2.1 引言 ............................................................................................................................ 010? 2.2 產(chǎn)品設計實例知識的分解 ........................................................................................ 011? 2.3 產(chǎn)品設計實例知識的形式化描述 ............................................................................ 012? 2.3.1 產(chǎn)品設計實例的一般描述方法 .................................................................... 012? 2.3.2 物元理論及其形式化方法 ............................................................................ 014? 2.3.3 產(chǎn)品設計實例物元模型的建立 .................................................................... 017? 2.4 產(chǎn)品設計實例的封裝 ................................................................................................ 022? 2.4.1 產(chǎn)品設計事物元 ............................................................................................ 022 ? 2.4.2 關聯(lián)信息的建立 ............................................................................................ 028? 第 3 章 產(chǎn)品設計知識數(shù)據(jù)挖掘技術 ..................................................................................... 030? 3.1 引言 ............................................................................................................................ 030? 3.2 數(shù)據(jù)挖掘與產(chǎn)品知識信息 ........................................................................................ 031? 3.2.1 數(shù)據(jù)挖掘的基本概念與主要技術 ................................................................ 031? 3.2.2 可挖掘的產(chǎn)品知識信息 ................................................................................ 033? 3.3 基于粗糙集理論的產(chǎn)品設計規(guī)則知識挖掘 ............................................................ 034? 3.3.1 粗糙集理論與數(shù)據(jù)挖掘 ................................................................................ 034? 3.3.2 產(chǎn)品設計規(guī)則知識的挖掘過程 .................................................................... 039? 3.4 產(chǎn)品設計規(guī)則知識綜合 ............................................................................................ 043? 第 4 章 產(chǎn)品設計知識可拓派生技術 ..................................................................................... 044? 4.1 引言 ............................................................................................................................ 044? 4.2 產(chǎn)品構造模型知識的可拓集合 ................................................................................ 044? 4.2.1 產(chǎn)品構造模型的共軛特性 ............................................................................ 045? 4.2.2 基于共軛視圖的產(chǎn)品基本構造模型描述 .................................................... 046? 4.2.3 產(chǎn)品構造模型的知識拓展 ............................................................................ 048? 4.3 產(chǎn)品設計過程知識的可拓變換 ................................................................................ 057? 4.3.1 產(chǎn)品設計過程知識蘊含系統(tǒng)的建立 ............................................................ 057? 4.3.2 基于蘊含系統(tǒng)的變換派生 ............................................................................ 062? 4.4 產(chǎn)品設計過程知識的遞歸 ........................................................................................ 064? 第 5 章 產(chǎn)品期望性能數(shù)據(jù)感知解析辨識技術 ....................................................................... 066? 5.1 引言 ............................................................................................................................ 066? 5.2 產(chǎn)品期望性能閉環(huán)感知模型構建 ............................................................................ 067? 5.3 不確定條件下的期望性能遞推解析度量 ................................................................ 070? 5.3.1 不確定性能語義分析與量化表達 ................................................................ 070? 5.3.2 期望性能正向重要度解析與度量 ................................................................ 072? 5.4 狀態(tài)感知反饋的期望性能綜合辨識計算 ................................................................ 074? 5.4.1 期望性能服役狀態(tài)感知反饋分析 ................................................................ 074? 5.4.2 基于性能損失的反向重要度確定 ................................................................ 075? 5.4.3 考慮互補關系的期望性能融合辨識 ............................................................ 077? 第 6 章 產(chǎn)品結構性能約束傳遞模糊適配技術 ....................................................................... 079? 6.1 引言 ............................................................................................................................ 079? 6.2 結構性能的約束空間分析 ........................................................................................ 080? 6.2.1 性能約束的分類與表征 ................................................................................ 080? 6.2.2 基于粗糙集的約束空間約簡 ........................................................................ 081? 6.3 約束傳遞下關聯(lián)相似度確定及設計空間縮減 ........................................................ 084? 6.3.1 功能—結構模糊相似度分析及度量 ............................................................ 084? 6.3.2 性能約束傳遞下設計空間過濾縮減 ............................................................ 086? 6.4 基于離散差分進化算法的性能適配模型求解 ........................................................ 087? 6.4.1 結構性能適配的數(shù)學模型構建 .................................................................... 088? 6.4.2 基于約束水平關系的離散差分進化算法 .................................................... 089 ? 6.4.3 約束滿足偏差最小的方案排序篩選 ............................................................ 092? 第 7 章 產(chǎn)品預測性能魯棒學習可信評估技術 ....................................................................... 094? 7.1 引言 ............................................................................................................................ 094? 7.2 產(chǎn)品多元設計變量降維 ............................................................................................ 096? 7.2.1 互信息估計的多元設計變量篩選 ................................................................ 096? 7.2.2 局部近鄰分析的異常誤差點判別 ................................................................ 097? 7.3 基于魯棒學習的產(chǎn)品預測性能回歸擬合 ................................................................ 099? 7.3.1 試驗樣本隨機采樣構建 ................................................................................ 099? 7.3.2 基于最小二乘支持向量回歸機的預測性能回歸擬合 ................................ 100? 7.3.3 回歸模型魯棒學習修正 ................................................................................ 103 ? 7.4 基于區(qū)間估計的預測性能可信評估分析 ................................................................ 104? 7.4.1 可信性能區(qū)間估計的數(shù)學描述 .................................................................... 105? 7.4.2 基于 Bootstrap 的預測性能可信度計算 ....................................................... 105? 7.4.3 預測性能全局靈敏度分析 ............................................................................ 106? 第 8 章 產(chǎn)品概念方案協(xié)同推理決策技術 ............................................................................. 108? 8.1 引言 ............................................................................................................................ 108? 8.2 產(chǎn)品概念方案模糊積分評價 .................................................................................... 111? 8.2.1 透平膨脹機質(zhì)量控制方案評價的基本問題描述 ........................................ 111? 8.2.2 基于模糊 Choquet 積分的透平膨脹機方案質(zhì)量耦合評價模型 ................. 112? 8.3 產(chǎn)品概念方案集合的優(yōu)劣排序 ................................................................................ 115? 8.4 產(chǎn)品概念方案證據(jù)推理團隊協(xié)同評價 .................................................................... 116? 8.4.1 證據(jù)理論的基本概念 .................................................................................... 117? 8.4.2 透平膨脹機質(zhì)量控制方案的團隊一致性決策模型 .................................... 118? 第 9 章 產(chǎn)品結構多參數(shù)關聯(lián)性能反演技術 ......................................................................... 120? 9.1 引言 ............................................................................................................................ 120? 9.2 產(chǎn)品結構多參數(shù)關聯(lián)性能反演問題描述 ................................................................ 121? 9.2.1 多維幾何空間行為性能反演坐標系 ............................................................ 121? 9.2.2 多參數(shù)關聯(lián)行為性能反演目標分析 ............................................................ 125? 9.3 多參數(shù)關聯(lián)行為性能同倫反演算法 ........................................................................ 127? 9.3.1 多參數(shù)混合反演系統(tǒng)的建立 ........................................................................ 127? 9.3.2 幾何同倫行為性能反演實現(xiàn) ........................................................................ 127? 9.4 同倫兩段分步的行為性能參數(shù)修正 ........................................................................ 130? 第 10 章 產(chǎn)品結構多目標拓撲優(yōu)化技術 ............................................................................... 133? 10.1 引言 .......................................................................................................................... 133? 10.2 產(chǎn)品結構多目標優(yōu)化算法及其改進 ...................................................................... 134? 10.2.1 基本 TLBO 算法及其流程 .......................................................................... 134? 10.2.2 TLBO 算法自信度權重的改進設計 ........................................................... 135? 10.2.3 TLBO 算法動態(tài)調(diào)整教學因子的設計 ....................................................... 136? 10.2.4 算法數(shù)值算例及對比 .................................................................................. 136? 10.3 產(chǎn)品結構拓撲優(yōu)化數(shù)學模型 .................................................................................. 139? 10.3.1 拓撲優(yōu)化問題變量描述 .............................................................................. 139? 10.3.2 拓撲優(yōu)化數(shù)學模型與約束處理 .................................................................. 139? 10.4 不確定性拓撲優(yōu)化模型建立與求解 ...................................................................... 141? 10.4.1 可靠性拓撲優(yōu)化模型構建 .......................................................................... 141? 10.4.2 可靠性拓撲優(yōu)化模型求解流程 .................................................................. 143? 10.4.3 穩(wěn)健性拓撲優(yōu)化模型構建 .......................................................................... 145? 10.4.4 穩(wěn)健性拓撲優(yōu)化模型求解流程 .................................................................. 145? 第 11 章 產(chǎn)品多領域異構設計數(shù)據(jù)集成技術 ....................................................................... 148? 11.1 引言 .......................................................................................................................... 148? 11.2 產(chǎn)品設計使能性能知識集成需求 .......................................................................... 150? 11.2.1 使能性能知識多領域數(shù)據(jù)表現(xiàn)形式 .......................................................... 150? 11.2.2 使能性能知識多領域數(shù)據(jù)集成約束 .......................................................... 151? 11.3 使能性能知識多領域數(shù)據(jù)接口 .............................................................................. 152? 11.3.1 使能性能知識多領域數(shù)據(jù)組件接口語義描述 .......................................... 152? 11.3.2 使能性能知識多領域數(shù)據(jù)組件接口系統(tǒng)模型 .......................................... 155? 11.4 使能性能知識的多領域數(shù)據(jù)集成 .......................................................................... 156? 11.4.1 使能性能知識多領域數(shù)據(jù)組件接口實現(xiàn) .................................................. 156? 數(shù)據(jù)驅(qū)動設計 XIV 11.4.2 使能性能知識多領域數(shù)據(jù)組件接口訪問 .................................................. 158? 第 12 章 大數(shù)據(jù)驅(qū)動的產(chǎn)品設計應用案例 ........................................................................... 160? 12.1 電除塵器設計知識演化管理系統(tǒng) .......................................................................... 160? 12.1.1 引言 .............................................................................................................. 160? 12.1.2 系統(tǒng)的應用背景與實施策略 ...................................................................... 160? 12.1.3 系統(tǒng)的體系結構與功能模塊 ...................................................................... 162? 12.2 數(shù)據(jù)驅(qū)動的大型注塑裝備設計系統(tǒng) ...................................................................... 180? 12.2.1 引言 .............................................................................................................. 180? 12.2.2 大型注塑裝備結構性能建模與結構設計實現(xiàn) .......................................... 181? 12.2.3 大型注塑裝備行為性能反演與目標性能優(yōu)化 .......................................... 188? 12.2.4 大型注塑裝備設計系統(tǒng)與使能性能數(shù)據(jù)集成 .......................................... 202? 12.3 復雜鍛壓裝備性能增強設計及工程應用 .............................................................. 213? 12.3.1 引言 .............................................................................................................. 213? 12.3.2 系統(tǒng)的應用背景與體系架構 ...................................................................... 213? 12.3.3 系統(tǒng)集成平臺主要功能模塊設計與實現(xiàn) .................................................. 215? 12.3.4 在 150MN 雙動充液拉深液壓機裝備設計中的應用驗證 ........................ 226? 12.4 大型空分設備質(zhì)量控制系統(tǒng)集成與實現(xiàn) .............................................................. 232? 12.4.1 引言 .............................................................................................................. 232? 12.4.2 系統(tǒng)的應用背景與實施策略 ...................................................................... 232? 12.4.3 HY-ASEQCS 系統(tǒng)的體系與功能模塊 ....................................................... 235?
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