前言

产品设计是一个知识驱动的创造性过程。它包含了对知识的继承、集成、创新和管理，随着产品结构越来越复杂，功能越来越趋向集成化和复合化。新产品开发所需要的知识越来越多，尤其是面对市场国际化的激烈竞争，产品设计活动越来越要求以最快的时间将所需要的知识融合到新产品设计之中。正因为如此，知识融合作为知识工程和信息技术的一个交叉学科，在产品设计中已受到越来越多的关注。本书拟在产品概念设计领域中引入知识融合思想，为设计者提供基于知识的产品设计解决方案，也为实现产品的创新设计提供技术支持。

当前，中国企业亟需从模仿照搬国外先进产品阶段，跨越到自主研发创新设计产品阶段，知识融合作为知识工程和信息技术的一个交叉学科，在产品设计中已越来越体现出其研究的必要性。本书介绍了知识融合的理论和方法，并在原有理论基础上，创造性地提出了面向跨领域设计的知识融合方法，以利实现基于知识的产品创新设计，提高企业产品设计的新颖性与效率。在国务院2006年发布的《国家中长期科学与技术发展规划纲要（2006—2020年）》中，支持产品创新设计的“数字化与智能化设计制造”被列为优先主题，提出了用高新技术改造和提升制造业，大力提高制造业创新能力的发展思路。研究知识融合驱动下的新产品设计方法，符合国家战略思路，同时也是智能化设计理论方法的一个重要发展趋势。

本书首先介绍现代产品设计方法以及产品设计领域知识工程理论方法，并分析目前知识工程方法在产品设计中的挑战与难题，引申出知识融合方法的必要性；接着，进一步论述产品设计中知识融合的主要步骤，包括知识模型构建、知识相似检索、知识语义聚类、知识功能融合、知识结构推理和融合解优化，并介绍了知识融合相关系统的开发；最终通过工程领域中面向产品知识融合的设计案例，说明知识融合方法在产品设计过程中的应用情况。

本书系统阐述了产品设计中知识融合理论与方法，涵盖了理论与实践部分。理论方面，本书介绍了知识建模、知识检索、知识聚类、功能融合、结构推理、融合解优化等知识融合关键技术，构建了完整的知识融合理论体系。实践方面，本书介绍了知识融合相关系统开发，以及在实际产品设计中应用情况，便于读者理解知识融合理论方法。本书编写过程中，黄海清博士、胡晓博士、朱国牛博士、马进博士、李晟博士等提供了相关资料，并得到了陈集懿、陈彪、刘玮洁等的帮助，在此一并表示感谢。

知识融合理论、方法及其应用研究仍处于发展阶段，同时限于作者水平，书中存有不足之处、缺点和错误，恳请读者批评指正。

作者

2018.4.16