前言

第1章現代設計：從優化走向自治

1.1引言

1.2設計研究的發展過程

1.3設計研究方法

1.3.1優化：從參數優化到多學科協同優化

1.3.2功能結構匹配：從歸納工程實踐到探究自然原理

1.3.3生物激發的設計

1.3.4設計模式

1.3.5設計表述

1.3.6設計代理

1.3.7基於代理的多學科協同優化

1.4研究對像：物理結構一虛擬一智能

1.5技術工具

1.6設計進化

1.6.1繫統進化理論

1.6.2未來的設計需求：開放十個性十通信+自治

1.6.3設計繫統進化

1.7總結

第2章生物激發的設計

2.1生物激發的設計

2.2生物激發設計的基本方法

2.3發育設計

2.3.1發育設計起源和基本思想

2.3.2基於細胞自動機的發育設計

2.3.3發育設計研究內容和研究方法

2.4總結

第3章宏設計框架

3.1設計定義

3.2設計的科學屬性

3.2.1設計是人工科學

3.2.2設計作為創制科學

3.2.3設計方法學與科學研究方法

3.2.4設計過程與科學研究過程

3.3設計的三重性

3.3.1人工制品二重性

3.3.2設計的三重性

3.4設計作為創制科學的內涵

3.5一般設計過程分析

3.6作為創制科學的宏設計框架

3.7概述和結論

第4章發育設計理論基礎

4.1協同學基本思想

4.1.1繫統相似性

4.1.2序參量的概念

4.1.3序參量的數學描述

4.2物理繫統和生物繫統的相似性和序參量

4.3生物胚胎發育的基本要素

4.3.1胚胎發育過程

4.3.2胚胎發育特點

4.3.3胚胎發育機制

4.4生物神經繫統特點

4.4.1神經繫統簡述

4.4.2神經繫統特點

4.5設計早期階段與胚胎發育過程相似性

4.6生物胚胎發育對設計過程建模的啟示

4.6.1全能結構—多能結構—專能結構的演化

4.6.2誘導

4.6.3基因逐漸補充

4.6.4創造性設計

4.7生物神經繫統對控制模型的啟示

4.8設計過程建模

4.8.1設計過程建模原則

4.8.2神經模型建模原則

4.9生長型設計模型

4.9.1生長過程

4.9.2發育模式

4.9.3結構級層

4.9.4遺傳和轉決定

4.9.5序參量

4.10總結

第5章基於代理階段的功能一特性映射

5.1功能階段

5.1.1功能

5.1.2功能分解和功能結構

5.1.3基本功能結構

5.1.4功能階段表述和發育模式

5.2代理階段

5.2.1代理階段依據

5.2.2代理階段的概念

5.2.3界面特性的提取

5.2.4代理階段表述

5.3人工制品基因

5.4誘導

5.4.1產生式繫統基本結構

5.4.2基本術語

5.4.3誘導基本原則

5.4.4子結構誘導規則

5.4.5計算機實現

5.4.6神經誘導一控制設計

5.5特性階段

5.5.1表述

5.5.2原基分布圖和自治程度

5.5.3與一般功能一行為映射模式的比較

5.6實例

5.6.1支撐載荷

5.6.2運動控制

5.6.3振動控制

5.6.4程序設計

5.7總結

第6章特性—結構映射

6.1定型階段

6.2部件特性

6.3神經網絡模型

6.4反射運動

6.4.1反射弧結構

6.4.2神經反射弧神經網絡數理模型

6.4.3反射弧神經網絡模型

6.4.4學習算法

6.54回路控制網絡

6.5.分類

6.5.2神經網絡

6.5.3原型網絡

6.5.4變形網絡

6.5.數理模型

6.5.6網絡學習和訓練

6.5.7網絡特點

6.6特征階段

6.6.1子結構特征表述

6.6.2建立映射關繫

6.6.3構型和材料設計方程

6.6.4博弈論基本概念和模型

6.6.5結構和材料博弈模型

6.6.6連接特征

6.7參數階段

6.8總結和討論

第7章發育設計建模：數學表述和特點

7.1圖論基本概念

7.2代理階段和特性階段表述

7.3測試平面性

7.4特征階段一對偶圖

7.5子結構遷移

7.6子結構特征表述

7.7多功能結構表述

7.7.1點邊賦權圖

7.7.2點邊面賦權圖

7.8參數化模型表述

7.9發育設計特點

7.10序參量分析

7.11與其他設計模型的比較

7.12總結

……

第8章小衛星結構繫統發育設計

第9章發育設計繫統框架

第10童總結與展望

參考文獻

附錄A博弈論基本概念和術語

附錄B圖論基本術語

附錄C單純形法

附錄D名詞漢英對照

附錄E名詞英漢對照