کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
4942765 1437421 2017 25 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
A study on metadata structure and recommenders of biological systems to support bio-inspired design
ترجمه فارسی عنوان
یک مطالعه در مورد ساختار ابرداده و پیشنهاد دهنده سیستم های بیولوژیکی برای حمایت از طراحی الهام گرفته از بیوگرافی
کلمات کلیدی
طراحی بیو الهام گرفته، مدل سازی ابرداده سیستم، سیستم مبتنی بر دانش، سیستم توصیه شده، هستی شناسی،
ترجمه چکیده
طراحی بیو الهامبخش به عنوان یک روش جایگزین برای تشویق نوآوری های دستیابی به موفقیت در پروژه های طراحی با تحریک استدلال های مشابه و تفکر طراحان به کار گرفته شد. با این حال، این روش انجام نشد و همچنین محققان انتظار داشتند زیرا اکثر طراحان، که تازه در زمینه زیست شناسی و محیط زیست هستند، نمیتوانند مقادیر مناسب (به عنوان مثال سیستم بیولوژیکی) از طبیعت را بیابند. برای حل این مشکل اساسی، یک چارچوب نمایندگی مبتنی بر مدل علی مبتنی بر "استدلال مشابه" - جستجو و انتخاب سیستم های بیولوژیکی برای اعمال - توسعه یافته است. علاوه بر این، ساختار مخزن و سیستم های بازیابی مبتنی بر هستی شناسی برای حمایت از تفکر مشابهی از طراحان پیشنهاد شده است. با این وجود، این رویکردهای سیستماتیک هنوز کاندیداها را محدود می کنند و به ناچار سیستم های بالقوه بیولوژیکی مربوط به پروژه طراحی را از دست می دهند، به دلیل مشکالت روابط فیزیکی و ابهام مکانیزم نمایندگی در هر دو چارچوب نمایندگی فعلی و سیستم های بازیابی. به عنوان مثال، سیستم پشتیبانی مبتنی بر علیت که به عنوان یک چارچوب نمایندگی قوی برای یک سیستم بیولوژیک شناخته می شود، تنها اطلاعات مربوط به یک سیستم بیولوژیکی را با روابط فیزیکی درونی آن ذخیره می کند و تنها از طریق ارتباط فیزیکی سیستم های بیولوژیکی را بازیابی می کند. با این حال، از منظر تفکر اکولوژیکی، ارتباط بیشتر ارتباطات فیزیکی، زیست شناختی و زیست محیطی، مفهوم کلانی را که برای شناسایی ارگانیسم در جریان تکامل استفاده می شود، می سازد، زیرا روابط زیست شناختی و زیست محیطی نیز در صفات دخیل هستند ممکن است طراحان علاقه مند باشند. بنابراین، اطلاعات مکمل برای روابط زیست محیطی و زیست محیطی باید به شاخص تعاملات زیست محیطی و محیطی و استفاده از اتصال در میان کل موجودات در فرآیند بازیابی اضافه شود. در این تحقیق، یک چارچوب بازنمایی جامع برای سیستم های بیولوژیکی مبتنی بر علیت و سیستم ذخیره سازی و بازیابی مبتنی بر هستی شناختی مبتنی بر علیت به عنوان یک سیستم توصیه مبتنی بر دانش برای حمایت از طراحی الهام گرفته از طراحی طراحی شده است. سیستم مبتنی بر دانش ما به توسعه دهنده اجازه می دهد تا طراحان مهندسی برای جستجو و انتخاب یک سیستم بیولوژیکی خاص و استخراج استراتژی طراحی بدون دانش بیولوژیکی زیادی. این تلاش با افزودن سیستم های بالقوه بیولوژیکی که ممکن است قبلا مورد توجه قرار نگرفته باشد، فرصت های بیشتری را در فرایند طراحی زیست شناختی ایجاد می کند.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی کامپیوتر هوش مصنوعی
پیش نمایش مقاله
یک مطالعه در مورد ساختار ابرداده و پیشنهاد دهنده سیستم های بیولوژیکی برای حمایت از طراحی الهام گرفته از بیوگرافی
چکیده انگلیسی
Bio-inspired design was introduced as an alternative method to encourage breakthrough innovations during design projects by stimulating analogical reasoning and thinking of designers. However, the method did not perform as well as researchers expected because most designers, who are novices in the fields of biology and ecology, cannot infer the proper analogue (i.e. biological system) from nature. To resolve this fundamental problem, a causal model based representation framework for 'analogical reasoning' - searching and selecting the biological systems to apply - have been developed. In addition, ontology based repository structures and retrieval systems have been proposed to support 'analogical thinking' of designers. Nevertheless, these systematic approaches still restrict the candidates and inevitably lose potential biological systems relevant to the design project, due to the 'physical relation' biased problem and the ambiguity of the indexing mechanism of both current representation frameworks and retrieval systems. For example, the causality based support system known as a robust representation framework for a single biological system, stores information of a biological system only by its internal 'physical relations' and retrieves biological systetabms only by the physical relevance. However, from the perspective of ecological thinking, the further relatedness of 'physical, biological, and ecological relations' composes the holistic concept used to identify an organism in the flow of evolution because the 'biological and ecological relations' are also involved in the traits that designers may be interested in. Therefore, the supplementary information for 'biological and ecological relations' must be added to index the biological and environmental interactions, and to use the connectivity among entire organisms in the retrieval process. In this research, a causality based holistic representation framework for biological systems and an 'all-connected' ontology based repository and retrieval system are developed as a knowledge-based recommendation system to support bio-inspired design. The knowledge-based system we developed allows engineering designers to search and select a particular biological system and extract design strategy without much biological knowledge. This effort provides more opportunities in a bio-inspired design process by adding potential biological systems that might previously not have been considered.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Engineering Applications of Artificial Intelligence - Volume 57, January 2017, Pages 16-41
نویسندگان
, ,