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Título: Case-based reasoning for the creative design of electromagnetic devices
Autores: Ouyang, Jun
Fecha: 2012
Publicador: McGill University - MCGILL
Fuente:
Tipo: Electronic Thesis or Dissertation
Tema: Engineering - Electronics and Electrical
Descripción: Design is concerned with the question of how to construct an artifact or system to meet the desired specification and is normally categorized as either routine, non-routine or creative. Up until now, the study of knowledge-based design has concentrated on routine or non-routine design. In order to explore creativity in design, a new computational model based on the combination of case based reasoning (an approach to solving new problems based on the solutions of similar past problems) and soft computing techniques (such as machine learning, data mining and optimization), is proposed in this thesis. The new model is able to deal with the four challenging issues related to creativity: generation of a design prototype from incomplete requirements, judgment and improvement of system performance given a sparse initial case base library, extraction of pivotal features from a given feature space, adaptation of retrieved previous solutions to similar problems for deriving a new innovative solution to a given design task. The core principle underlying this model is that different knowledge from various level cases can be explicitly explored and integrated into a practical design process.In addition, in order to demonstrate the practical significance of our proposed computational model, a design system for electromagnetic devices which is capable of deriving a new design prototype from a real-world device case base with high dimensionality has been developed.
La conception en général s'intéresse à savoir comment construire un objet ou un système à partir d'une spécification et est normalement classée soit comme routine, non-routine ou créative. Jusqu'à présent, l'étude de la conception basée sur la connaissance est largement concentrée sur la conception routine et non routine. Afin d'explorer la classe créative de la conception, un nouveau modèle computationnel basé sur la combinaison de raisonnement par cas en fonction (une approche pour résoudre de nouveaux problèmes avec l'aide d'une base de solution à des problèmes similaires) et des techniques du «soft computing» (tels que l'apprentissage automatique, l'exploration de données et d'optimisation) est proposé dans cette thèse. Ce nouveau modèle est capable de traiter quatre difficultés associées à la conception créative: la génération d'un prototype à partir d'une spécification incomplète, le raisonnement et l'amélioration de la performance d'un système avec un manqué d'exemple dans la bibliothèque de base de cas, l'extraction de caractéristiques clés d'un espace central de caractéristique donnée, l'adaptation de solutions trouvées à des problèmes similaires pour proposer une nouvelle solution innovante pour une tâche de conception donnée. Le principe de base au sein de ce modèle est que la connaissance de différents cas à des différents niveaux peuvent être précisément exploré et intégré dans un processus de conception pratique. En outre, afin de démontrer l'importance pratique de notre modèle computationnel proposé, un système pour la conception des dispositifs électromagnétiques capable de générer un prototype de conception nouveau à partir d'une base de cas réel à haute dimensionnalité a été développé.
Idioma: en