进化计算技术在手机造型设计及评价中的应用研究

摘要

一件产品，只有迎合了当代人们的价值观念和审美情趣，才能被人们所接受。特别是当今社会物质极为丰富、市场商品十分充裕的情况下，一件缺乏当代审美意识或并无多少文化内涵的产品，在市场上是没有竞争力的。大多数消费者通常不会直接告诉你，买东西不看性能只看外观，但实际上如果产品质量比较同质化，或产品质量不能为消费者短时间内所直接感知，那么外观的影响力是很大的，比如手机这种产品。 现在手机已经成了人们生活中必不可少的一部分，成为了人们进行沟通的工具，人们可以通过手机实现打电话，发短信，拍照片，浏览网页，发送邮件等多种功能，无法想象现在如果有一天没有手机，世界会是什么样子。同时，手机用户的快速增长以及普及促使手机的销售成为了一个巨大的商机。 随着手机各种技术的成熟以及各种功能的健全，手机价位档次分配的逐步合理，性价比在影响购买者决策的优势已经越来越小，而手机造型的个性、创新成为了购买者做决定的一大影响因素。手机产品的创新性、外观造型、宜人性、环保性等非技术性的因素愈来愈受到重视，在竞争中占据突出地位。这种趋势促使企业在着手进行手机新品开发时把面向产品的创新性、外观造型等方面的设计提到一个新的高度。如何开发具有新颖造型的手机产品是各厂商非常关注的问题。 进化计算技术的兴起，为我们探索一种支持进化的手机造型创新设计途径提供了很好的支持。本文主要研究的就是如何将进化计算技术中的遗传算法应用到手机造型的设计中去，并通过相应的评价方法对所产生的造型进行评价。本文的主要工作体现在以下的三个方面： 1、将遗传算法应用到手机造型的创新设计中在手机造型的创新设计中，人们受到经验、思维定式的一些约束，往往在设计新造型时，出现模仿容易，创新困难的现象，同时，对已有的一些优秀的手机造型利用率也不高。因此，在这里将遗传算法引入到创新设计中去，通过构造基于特征分解的编码方式在计算机中表示抽象的手机造型，并对已有优秀手机造型进行识别构造父个体库，从而调用遗传操作来实现手机造型的创新设计。 2、基于SVM机制的手机布局评价机制支持向量机是一种机器学习方法，它实现的最终目的就是分类，而对手机布局的评价从根本上说也是一种分类，把造型的布局方案分成优秀，普通和较差三类。因此本文利用支持向量机的原理，并结合手机布局中用到的相关控制参数作为评价因子，选择合适的核函数和分类算法实现了对一个手机造型布局方案的智能评价。 3、人机交互的手机造型评价方法研究对于有创意的设计，我们很难给出一个确定恰当的目标函数进行统一的评判。而在造型的创新设计中最能体现人的智慧和思维，所以我们采用一种人机交互的方式进行产品的评价。设计人员可以对选择出的产品根据相应评价选项在多个指标上进行评分，指定评价分值，最终根据人们的倾向加权求和得出最终的评价结果。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1造型设计的意义

1.1.1设计的定义

1.1.2造型的概念

1.1.3造型设计重要性

1.1.4产品造型的创新概念设计

1.2进化计算发展史

1.2.1进化计算定义

1.2.2进化计算产生与发展

1.3研究目标

第二章研究现状

2.1创新概念设计

2.1.1创新概念设计的方法及应用

2.1.2创新概念设计的研究现状

2.2手机造型设计

2.2.1手机造型设计的重要性

2.2.2手机造型设计的现状

2.3遗传算法

2.3.1遗传算法历史及现状

2.3.2遗传算法在创新设计中的应用

第三章进化计算和遗传算法

3.1进化计算

3.1.1进化计算的特点

3.1.2进化计算的分类

3.1.3进化算法的基本原则

3.1.4进化计算的基本框架

3.1.5进化计算的应用

3.2遗传算法摘要

3.2.1遗传算法的基本思想

3.2.2编码方式

3.2.3适应度函数

3.2.4性能评估

3.2.5遗传算法的特点

第四章进化计算在手机造型设计中的应用

4.1算法流程图

4.2手机造型的表示

4.2.1手机造型的特征分析

4.2.2手机造型的具体表示

4.3父个体的生成

4.3.1父个体的来源

4.3.2应用模式识别将已有的手机造型图片转为父个体

4.4遗传操作

4.5交叉变异概率

4.6具体实例

4.6.1实验平台介绍

4.6.2对优秀手机造型进行识别

4.6.3运用遗传算法生成新的造型

4.6.4组装生成新手机造型

第五章手机造型评价系统研究

5.1基于SVM的手机布局评价系统研究

5.1.1 SVM简介

5.1.2 SVM对手机布局评价的原理

5.1.3手机布局评价过程

5.2人机交互的手机整体造型评价系统

5.2.1人机交互评价的必要性

5.2.2人机交互评价人员组成和评价对象

5.2.3人机交互评价的基本原理

5.2.4人机交互评价的实现

第六章总结和展望

6.1本文工作总结

6.2进一步研究方向

参考文献

发表文章目录及参与的基金项目

致谢