张璐
计算机辅助设计(CAD-Computer Aided Design)是指利用计算机及其图形设备帮助设计人员进行设计工作。智能概念是20世纪70年代后期提出的,一般应包含知识获取、推理机制、知识库、数据库管理机制、显示系统等部分。
智能概念提出之后,一大批专家和学者开始关注它的应用潜力和经济意义,并在这个领域取得了可喜的成果。美国、日本、加拿大、英国等国家的计算机科学家们相继对集成电路、建筑物外形、分子模型、机械零件等应用领域进行智能化设计,取得了不少实用的成果。与此同时,我国的计算机工作者也开始关注智能研究,在开展理论探讨的基础上,部分单位探索开发了智能系统,在建筑设计、集成电路设计、机械部件设计、方案设计等方面进行智能化的尝试,部分大学和研究机构还推出了一系列专家系统开发工具。
潘云鹤院士是中国智能CAD领域的开拓者,创造性地将人工智能引入CAD技术。他基于现实的诉求,于1979年研制出我国首项智能CAD“智能模拟彩色图案创作系统”,巧妙地解决了设计工作中的图案构图、色彩和描绘等知识表达问题。创新利用组合性爆炸,通过综合和类比生成设计智能CAD技术,在花型CAD/CAM方面做出了重要贡献,成果用于大批企业。
潘云鹤对智能CAD的研究没有局限于“智能模拟彩色图案创作系统”这一项研究成果上,而是继续开拓并推动了我国计算机美术的发展。他的15项研究成果均达国际先进水平,至今还名列计算机领域前茅,大大推动了智能CAD的发展。其中,关于“智能模拟彩色图案创作系统”的研究获国家科技进步二等奖和省部级科技进步奖7项。利用新技术实现跨界合作
“智能模拟彩色图案创作系统”是计算机界一项开创性的重大成果,属国内首创,并达到国际水平。它将计算机美学和智能CAD技术结合,使计算机不仅取代了笔和纸,而且具备了部分人工智能,不仅能执行人的命令,而且还能别具匠心。“智能模拟彩色图案创作系统”为国内彩色平面图案的设计、创作和研究开辟了一条科学与艺术相结合的道路,具有巨大的经济意义和社会效益。
潘云鹤的研究方向是智能机器人技术、产品创新设计和虚拟现实等,其创新之处在于通过人工智能与计算机辅助设计的结合,信息技术与设计技术的结合,推动设计技术更好地发展。他曾经长时间研究计算机美术和计算机书法,希望通过自己的研究,使我国的多媒体技术和设计技术更上一层楼。满足设计对信息的筛选和处理
与设计相关的学科或工作对信息的处理有着一贯的高要求。设计通常要用计算机对不同方案进行大量的计算、分析和比较,以决定最优方案。不仅如此,它还常常要求计算机能大量存储并快速地检索各种设计信息,不论是数字的、文字的或图形的。潘云鹤的这套系统以其高效、准确的特性满足了设计中对信息的处理工作,得到了广泛的应用与认可。
在设计过程中,设计人员通常用草图开始设计,他们希望能有一种技术将草图变为工作图,把繁重的工作交给计算机完成,快速作出图形,让设计人员可以及时对设计作出判断、修改并利用计算机进行图形的编辑、放大、缩小、平移和旋轉等有关图形的数据加工工作。“智能模拟彩色图案创作系统”的出现可谓应运而生。
美术教育家、中国书画家邓白评价道:“过去,我曾经强调艺术只能由手工设计,计算机不能代替人的智能。现在看了这项尖端科研成果,我大开眼界,‘装潢图案创作智能CAD系统不仅能设计出许多不同形色的美丽图案,而且还有意想不到的巧妙变化,特别是在速度和作品数量上,更非人工设计所能比拟。真是科学的创新、艺术的奇迹。”
此外,潘云鹤又从实际需求出发,提出了综合推理和形象思维模型,成功研制了轻纺花型、广告装潢、建筑布局、管网规划等多个新颖实用的智能CAD/CAM系统,特别是轻纺花型图案CAD/CAM领域取得创造性的重大的突破,产生显著经济效益。