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本书全面系统地讲述了与数据驱动设计有关的理论、方法。
内容简介
数据驱动设计主要指的是以用户数据和行为分析为核心，通过量化的方法来改进和优化设计决策的过程。随着数字化进程的加快，企业在产品开发和用户互动过程中积累了大量的数据，这些数据蕴含了用户的需求和偏好。
通过对这些数据的深入挖掘，设计团队能够识别用户的痛点和趋势，从而更精准地满足市场需求。数据驱动设计不仅提高了设计的客观性和科学性，也为产品开发提供了新的思路和方向，是现代设计实践中一种被广泛采用的有效策略。
本书将围绕数据驱动的产品设计，介绍设计知识数据的获取、建模和挖掘等技术，同时，结合机器学习和优化算法，分析数据驱动设计过程中的设计需求分析、知识重构、期望性能感知、智能推荐、性能反演、个性化配置、型谱优化及多源异构数据集成等关键技术，为工程设计领域的从业人员了解数据驱动设计的相关技术提供参考。
作者简介
作者冯毅雄，浙江大学机械工程学院教授，工学博士，博士生导师，浙江大学设计工程研究所副所长，浙江省杰出青年基金获得者。
章节目录
版权信息
内容简介
前言
第1章 绪论
1.1 引言
1.2 产品设计的基本概念
1.3 数据和产品设计的关系
1.3.1 产品数据的定义及属性
1.3.2 基于数据驱动的产品设计流程
1.4 数据驱动的产品设计发展历程
1.4.1 数据驱动的需求分析
1.4.2 数据驱动的产品概念设计
1.4.3 数据驱动的详细设计
1.4.4 数据驱动的设计工具
1.5 数据驱动下产品设计的主要研究内容
1.5.1 数据驱动的需求分析
1.5.2 数据驱动的概念设计
1.5.3 数据驱动的详细设计
1.5.4 数据驱动的设计工具
1.6 本书的篇章结构
第2章 基于证据推理的产品细分需求建模技术
2.1 客户需求群物元细分
2.1.1 客户需求的物元表达与筛选
2.1.2 客户需求物元的相似度计算
2.1.3 基于物元蚁群聚类算法的客户需求群划分
2.2 客户需求与产品质量特性的证据推理评价
2.2.1 证据推理的基本概念
2.2.2 证据推理的评价信息转化规则
2.2.3 基于证据推理递归算法的客户需求与产品质量特性评价
2.3 产品质量特性的优化提取
2.3.1 基于D-S理论的客户需求重要度确定
2.3.2 基于D-S理论的质量特性初始重要度计算
2.3.3 基于D-S的质量特性自相关关系推理
2.3.4 基于整数规划法的产品质量特性的优化与决策
习题
参考文献
第3章 基于粒度的产品设计需求知识本体重组技术
3.1 产品设计需求知识的本体化表示
3.1.1 产品设计需求知识本体的定义
3.1.2 产品设计需求的语义化形式表达
3.2 产品设计需求知识本体的多粒度解析与重构
3.2.1 产品设计需求知识本体的多粒度解析
3.2.2 产品设计需求知识本体的多粒度重构
3.3 产品设计需求知识的粗糙集处理
3.3.1 粗糙集理论的基础概念
3.3.2 高维产品设计需求知识的粗糙集简化
习题
参考文献
第4章 基于状态感知的产品性能期望数据感知解析识别技术
4.1 复杂产品性能期望闭环感知模型构建
4.2 不确定环境下的性能期望渐进分析
4.2.1 不确定语义分析与量化表征
4.2.2 性能期望重要度表征与评估
4.3 状态感知反馈下的性能期望综合识别
4.3.1 服役状态下性能期望动态感知与反馈
4.3.2 基于性能损失的重要度反演评估
4.3.3 考虑互补关系的性能期望融合识别
习题
参考文献
第5章 基于奇异分解的产品设计知识主动推送技术
5.1 从设计知识模型到描述词-设计知识矩阵的转换
5.1.1 产品设计知识的物元模型
5.1.2 描述词-设计知识矩阵的构建
5.1.3 基于改进TF-IFD的矩阵权重计算
5.1.4 考虑描述词位置的矩阵权重计算
5.2 基于奇异分解理论的描述词-设计知识矩阵拆分
5.3 产品设计知识主动匹配及推送
5.3.1 设计知识检索匹配规则建立
5.3.2 关键设计知识多重过滤
5.3.3 面向设计师的设计知识推荐
习题
参考文献
第6章 基于几何同伦的产品结构多参数关联性能反演技术
6.1 产品结构多变量耦合性能反演问题描述
6.1.1 多维几何空间行为性能反演坐标系构建
6.1.2 多变量耦合行为性能反演目标分析
6.2 多参数关联行为性能同伦反演算法
6.2.1 多变量耦合混合反演系统的建立
6.2.2 几何同伦行为性能反演实现
6.3 同伦两段分步的行为性能参数修正
习题
参考文献
第7章 基于模糊评价的产品个性化配置寻优技术
7.1 定制产品个性化单元配置基础
7.1.1 基于事物特性表的定制产品个性化配置
7.1.2 定制产品的个性化配置寻优结构模型
7.1.3 定制产品的个性化配置结构
7.2 定制产品的个性化多目标配置寻优建模
7.2.1 定制产品性能驱动的个性化配置寻优
7.2.2 定制产品成本驱动的个性化配置寻优
7.2.3 定制产品出货期驱动的个性化配置寻优
7.2.4 定制产品多目标配置寻优的约束条件
7.3 定制产品的个性化配置寻优求解
7.3.1 定制产品的个性化多目标配置寻优
7.3.2 基于NSGA-Ⅱ的定制产品个性化配置寻优实现
习题
参考文献
第8章 基于混合协同优化的产品型谱性能重构技术
8.1 多平台产品型谱重构设计问题解析
8.1.1 多平台产品型谱设计空间的建模
8.1.2 平台通用性目标函数的定义
8.1.3 产品型谱优化重构的数学表达
8.2 产品型谱模糊聚类与平台规划
8.2.1 设计变量敏感度的评估
8.2.2 平台常量的模糊聚类分析
8.2.3 实例产品重构与平台性能评测
8.3 混合协同进化的产品型谱优化
8.3.1 非支配排序遗传算法简介
8.3.2 产品型谱性能混合协同优化的原理
8.3.3 设计变量种群的进化机制
8.3.4 产品型谱性能混合协同优化的算法实现
习题
参考文献
第9章 基于组件接口的产品多领域异构设计数据集成技术
9.1 面向使能性能知识的产品设计需求辨识
9.1.1 使能性能知识跨领域数据表征形式
9.1.2 使能性能知识多学科数据约束表征
9.2 面向使能性能知识的多学科数据接口
9.2.1 使能性能知识多学科数据接口的语义解释
9.2.2 使能性能知识多学科数据接口的系统架构
9.3 使能性能知识的多领域数据集成
9.3.1 使能性能知识多学科数据接口的执行
9.3.2 使能性能知识多学科数据接口的应用
习题
参考文献
第10章 基于组合优化的产品质量规划与供应链构建技术
10.1 定制产品零部件尺度质量规划及供应链构建的问题分析
10.1.1 零部件尺度质量规划与供应链关系的基本问题描述
10.1.2 零部件尺度质量控制多目标规划的Pareto优化思想
10.2 定制产品的零部件尺度质量优化控制
10.2.1 基于SPEA2的定制产品零部件编码方式
10.2.2 定制产品零部件尺度质量优化的约束处理
10.2.3 基于SPEA2的定制产品质量控制优化模型求解
10.3 定制产品供应商的动态多属性评价与选择
10.3.1 供应商评价的基本问题描述
10.3.2 基于伯努利拟合的供应商评价属性值预测方法
10.3.3 基于动态VIKOR的供应商综合评价方法
10.3.4 从Pareto前沿中优选供应商的实施方法
习题
参考文献
第11章 数据驱动在产品设计中的应用案例
11.1 数控加工中心的细分需求建模
11.1.1 数控加工中心客户需求群划分
11.1.2 数控加工中心质量特性提取
11.1.3 数控加工中心质量特性优化
11.1.4 应用效果分析
11.2 大型注塑装备设计系统与使用性能数据集成
11.2.1 大型注塑装备结构性能建模与结构设计实现
11.2.2 大型注塑装备行为性能反演与目标性能优化
11.2.3 大型注塑装备设计系统与使能性能数据集成
11.3 复杂锻压装备性能增强设计及工程应用
11.3.1 复杂锻压装备行为性能均衡规划
11.3.2 复杂锻压装备结构性能合理适配
11.3.3 复杂锻压装备预测性能可信评估
11.3.4 应用效果分析
11.4 高速乘客电梯的模块置换设计
11.4.1 基于客户异构数据的高速乘客电梯定制需求知识挖掘
11.4.2 基于神经网络的高速乘客电梯客户需求到定制模块功能映射
11.4.3 客户需求驱动的高速乘客电梯模块结构置换设计
11.4.4 应用效果分析
11.5 大型空分设备质量控制系统集成与实现
11.5.1 系统的应用背景与实施策略
11.5.2 HY-ASEQCS系统的体系与功能模块
习题
参考文献
数据驱动设计（第2版）是2024年由电子工业出版社出版,作者谭建荣。
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