1.3.2　智能设计的发展趋势

智能设计最初产生于解决设计中某些困难问题的局部需要，近20年来智能设计的迅速发展应归功于CIM技术的推动。智能设计作为CIM技术的一个重要环节和方面，在整体上要服从CIM的全局需要和特点。

CIM技术是一种新的生产哲理，它是为适应现代市场瞬息多变、小批量多品种、不断推陈出新的产品需求应运而生的。CIM技术强调企业生产、管理与经营集成优化的模式，力图从全局上追求企业的最佳效益。CIM技术可以大大提高制造系统对市场的迅速反应能力，也即制造的柔性。决策的依据是知识，要实现决策自动化，就必须采用知识的自动化处理技术。产品设计作为制造业的关键环节，在CIMS中占有极其重要的地位。同时，在CIMS这样的大规模知识集成环境中，设计活动也与多领域、多学科的知识集成问题相关。在CIMS环境中实施的并行设计要求在设计阶段就要考虑整个产品生命周期的需求（制造、装配、成本、维护、环境保护、使用功能），它必然涉及广泛领域和众多学科的知识。因此，智能设计是面向集成的设计自动化。

由于CIM技术的发展和推动，智能设计由最初的设计型专家系统发展到人机智能化设计系统。虽然人机智能化设计系统也需要采用专家系统技术，但它只是将其作为自己的技术基础之一，两者仍有较根本的区别，主要表现在以下四个方面。

（1）设计型专家系统只处理单一领域知识的符号推理问题；而人机智能化设计系统则要处理多领域知识和多种描述形式的知识，是集成化的大规模知识处理环境。

（2）设计型专家系统一般只能解决某一领域的特定问题，因此比较孤立和封闭，难以与其他知识系统集成；而人机智能化设计系统则是面向整个设计过程，是一种开放的体系结构。

（3）设计型专家系统一般局限于单一知识领域范畴，相当于模拟设计专家个体的推理活动，属于简单系统；而人机智能化设计系统涉及多领域、多学科的知识范畴，用于模拟和协助人类专家群体的推理决策活动，属于人机复杂系统。这种人机复杂系统的集成特性要求对跨领域知识子系统进行协调、管理、控制和冲突消解进行决策，而且应有必要的机制（如智能界面）保证人和机器的有机结合，使得计算机系统真正成为得力的决策支持手段，而人类设计专家则能借助计算机系统得到这种支持并发挥出关健和权威决策的作用。

（4）从知识模型角度看，设计型专家系统只是围绕具体产品设计模型或针对设计过程某些特定环节（如有限元分析或优化设计）的模型进行符号推理；而人机智能化设计系统则要考虑整个设计过程的模型，设计专家思维、推理和决策的模型（认知模型）以及设计对象（产品）的模型，特别是在CIMS环境下的并行设计，更鲜明地体现了智能设计的这种整体性、集成性、并行性。因此在智能设计的现阶段，对设计过程及设计对象的建模理论、方法和技术加以研究探讨是很有必要的。

综上所述，智能设计从单一的设计型专家系统发展到现在的人机智能化设计系统乃是历史的必然，它顺应了市场对制造业的柔性、多样化、低成本、高质量、快速响应能力的要求。它是面向集成的决策自动化，是高级的设计自动化。当然，正如我们一再强调的，这种决策自动化不会完全排斥人类专家的作用。随着知识自动化处理技术的发展，计算机可以越来越多地承担以往由人类专家所担当的大量决策工作，但不会完全取代人类专家作为最有创造性的知识源的作用。在一个合理协调、有机集成的人机智能化设计系统中，计算机做得好的工作应由计算机做，而且我们还要不断地提高机器的智能，使之可做更多的事情。而如果智能设计的高质量和高可靠现阶段机器无法实现，则应由人类专家去做。这样一个系统可以保证设计的高质量和高效率。