摘要
由于用户表述需求的模糊性、用户和设计师间的认知差异、设计师编码的表现维度不足等因素影响，用户和设计师间的信息传递存在一定的传而不达、会意偏差，导致产品意象造型设计过程存在认知耗散。为减少设计过程中的认知耗散，本研究从意象需求分析出发，提出了一种基于认知耗散的产品意象造型设计方法，并建立了基于猴王遗传算法的产品意象造型优化设计模型，进行意象造型优化设计。主要的研究内容包含以下三个部分： （1）基于认知耗散的产品造型意象评价。收集研究样本和感性词汇，通过语意差分法获取用户和设计师的意象认知；综合聚类分析和余弦相似度计算确定复合目标意象；分析认知耗散造成的认知不确定性，以信息熵和最小偏差构建认知耗散下的产品造型意象评价模型，得到复合目标意象权重和认知主体权重。 （2）基于认知耗散的产品意象造型设计要素评价。以形态分析法解构产品造型设计要素，结合数量化Ⅰ类理论建立认知耗散值与设计要素间的关联模型，得到设计要素贡献度排序；通过粗糙集辨识产品意象造型设计的共性要素和个性要素；构建基于尖点突变的产品意象造型设计耗散结构模型，提取认知耗散平衡的造型设计要素知识。 （3）基于猴王遗传算法的产品意象造型优化设计。以认知耗散平衡的造型设计要素知识为基础，将组合创新的概念运用到产品意象造型设计中，采用猴王遗传算法作为优化方案的生成机制，结合人的评价和回归型支持向量机作为适应度函数，构建产品意象造优化设计模型，辅助设计师进行意象造型设计。 本研究以机床意象造型设计为例，分析设计过程中的认知耗散现象，提出设计过程不同阶段的认知耗散平衡方法，提取复合目标意象和造型设计要素知识进行意象造型优化设计，验证了基于认知耗散的产品意象造型设计方法的合理性和可行性。结果表明，该方法有助于减少设计过程的认知耗散，实现较快获得符合用户心理预期的设计方案，提高设计师的设计效率和质量。
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