基于实在概念结构拓扑的设计智能理论研究

吉川弘之创立的一般设计学是设计智能理论的基础，他以实体作为基本的研究 对象，有其局限性。比如，不能处理设计实体的分解问题，也没有明确研究实体系 统的问题。富山哲男的物理定律概念拓扑，只研究与单一实体有关的物理量间的关 系。 本文为了解决现有理论的不足，将实体概念扩展为实在概念，基于实在概念间 的作用关系，提出了实在概念结构拓扑假设，并且基于此假设建立起能描述多个实 在概念之间作用关系的设计智能理论，这个理论可以应用于与实在概念系统相关的 设计任务。通过文中的设计实验验证了所提出的理论，所完成的主要研究工作及创 新成果包括： 1．把研究对象从实体概念扩展为实在概念，把研究范围从实体扩展为实体系统， 在此基础上，提出了实在概念结构拓扑假设； 2．在研究中引入了理论渗透的概念，证明了实在概念结构拓扑是一个渗透了理论 的可理解模式； 3．研究了基于实在概念结构拓扑的不同粒度世界的变换及思考的转移问题，并给 出了相关算法； 4．将抽象概念与实在概念结构拓扑用于类比推理研究，开拓了类比推理研究的新 领域； 5．在富山哲男教授提出的元模型理论基础上，证明了可以基于作用关系概念来建 立元模型，提出了元模型的实在概念结构拓扑表示方法，应用这种方法，将已 掌握的理论存储于元模型之中，只要直接使用元模型进行设计，就可以将理论 渗透入设计物之中； 6．研究了基于作用关系概念的设计过程模型的性质，给出了基于作用关系拓扑的 设计过程模型的收敛条件，并证明在引入了作用关系拓扑之后，一般设计学的 基本定理依然有效。 通过以上研究，本文提出了基于实在概念结构拓扑的设计智能研究新思 路。基于实在概念结构拓扑的设计智能理论研究只是尚处于起步阶段，还有许 多重要问题函待解决。比如，基于理论渗透与开放逻辑相结合的设计过程模型、 导入模态逻辑的设计过程模型、基于实在概念结构拓扑的信息量的设计过程模 型等等。对已有的研究还需进一步加深，比如，关于元模型的传播理论、关于 高级主动学习模型的理论、关于将抽象概念与实在概念结构拓扑用于类比推理 研究等。诸方面研究还需进行大量的设计实验。