现代设计方法期末考试复习资料讲解
设计原理复习资料
2）、绿色设计：
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a.绿色设计起源于 20 世纪 60 年代在美国兴起的反消费运动，矛头直指对资源消耗与环境污染巨大的消 费主义、样式主义和“有计划废止制”的设计模式。 b.设计师的设计活动，是为人类社会服务的，具有社会化理的性质，表现为对整个人类全面、长远、未 来利益和命运的负责，设计师应该为人类的可持续发展作出贡献，这是时代赋予设计师的历史使命。 c.设计界提出的“适度设计”、“健康设计”、“美的设计”原则，正是绿色设计的原则：即防止设计对 生态与环境的破坏、防止社会过于物质化，防止传统文化的葬送和人性人情的失落，防止人类的异化， 使人类能够健康、自然、适度、诗意地生活。 35.（论述）人类科技进步对现代设计的影响 ① 现代设计的产生和发展与科技进步紧密地联系在一起，机器大生产引发了设计与制造的分工和标准 化、一体化批量产品的出现，18 世纪，建筑师首先从“建筑公会”中分离出来，使建筑设计成为高水 平的智力活动。随着劳动分工的迅速发展，设计也从制造业中分离出来，成为独立的设计行业。 ② 科学技术进步创造出的各种机器和工具，不断改变着人们的生活方式。 ③ 科学技术进步带来新材料的运用，一种新材料的诞生往往给设计造成重大影响。 ④ 表现和传达技术的发展使视觉传达的领域不断扩大。 ⑤ 新兴的信息技术引起设计生产及设计模式划时代的变革 ⑥ 计算机的发明和应用，使设计的表达和制作过程发生了深刻的变革。 ⑦ 现代科技的发展在为设计提供新的工具、技法、材料的同时，带来了学科的综合、交叉，以及各种 科学方法论的发展。 36.（名词解释）人机工程学 ①人机工程学是使设计更加宜人化，符合人的生理与心理需要，研究中心就是“人-机-环境”系统。 ②“人”是指作为主体工作的人；“机”指人所控制的一切对象的总体; “环境”则指人-机所共处的 特殊条件，包括物理因素的效应和社会因素的影响； ③人机工程学即以人、机、环境这三大要素作为基本结构，既要注意人、机、环境各要素本身的性能的 分析，又要重视要素之间的相互关系、相互作用、相互影响。 37.（多选或简答）设计中的人机工程学尺度 ①人体尺度 ②感知系统 ③运动系统 ④环境因素 38.（多选、论述）设计的艺术手法 ①艺术创造：艺术创造是设计的本质，设计的过程中的构思创意阶段，艺术创造发挥根本性的作用。 ②艺术抽象：艺术抽象是一种形象思维过程，是用具象的概括和形象的简化来把握事物的本质，它是对 某些形象特征的抽取、提炼和侧重。 ③艺术造型：造型艺术中的元素和原则也是设计中经常运用的造型艺术中有五种形式的构成要素：线条、 形的组合、空间、光影和色彩。 ④艺术装饰：在设计的艺术手法中，装饰是最传统又常用的方法。装饰并不等于“罪恶”，关键在于使 用是否恰如其分。好的装饰可以掩去设计的冷漠，增添制品的情感因素，增强设计的艺术感染力；好的 装饰是设计不可分割的部分，只有多余的装饰才是可以随意增减的附件。 ⑤艺术解构：以古今 艺术或设计艺术为对象，根据设计的需要，进行符号意义的分解，分解成语词、 纹样、标识、单行、乐句之类，使之进入符号贮备，有待设计重构。 39.（论述）现代设计与装饰的历史发展关系 ①19 世纪工艺美术运动，主张以艺术装饰设计和手工艺的方式设计出实用与审美结合的产品； ②工艺美术运动之后的新艺术运动仍然是一个装饰艺术运动，涉及包括建筑、家具、产品、首饰、服装、 平面设计、书籍插图、绘画、雕塑等众多艺术门类，是现代设计史上一次影响深远的形式主义运动。 ③新艺术运动后，现代设计进入了一个具有革命的意义和强烈批判色彩的发展时期，一是装饰艺术运动， 另一个是以包豪斯为代表的现代设计运动，装饰艺术运动是 20 世纪二三十年代在法国、美国、英国等
世界现代设计史[第四章“装饰艺术”运动]山东大学期末考试知识点复习
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第四章“装饰艺术”运动“装饰艺术”运动是一场国际性设计运动，不少欧美国家都卷入其中，尤以法国、英国和美国的设计成果较具代表性。
它同时还影响到许多欧洲国家，从大约1910年前后开始，一直发展到1935年前后为止，是20世纪延续时间比较长的一个设计运动。
“装饰艺术"运动在20世纪20年代兴起，到30年代成为一个国际性的流行设计风格，影响到建筑设计、室内设计、家具设计、工业产品设计、平面设计、纺织品设计和服装设计等等几乎设计的各个方面，是20世纪非常重要的一次设计运动。
虽然主要的发展国家只是法国、美国和英国，但是这种风格却成为世界流行风格。
相比之下，“新艺术”运动虽然也遍及欧美，但是从影响的范围来看，地区性非常强，并且在很大程度上只是设计界的探索，很难成为一个比较统一的流行风格。
一、时间概念的掌握1．“装饰艺术”运动的名称出自1925年在巴黎举办的一个大型展览——“装饰艺术”展览。
2．“装饰艺术”运动从大约1910年前后开始，一直发展到1935年前后为止，是20世纪延续时间比较长的一个设计运动。
3．如果从时间上来看，“装饰艺术”运动发展的时期，也正是现代主义运动开始在俄国、荷兰、德国等国发展的时期。
4．法国是“装饰艺术”风格的发源地，巴黎是这场运动的中心。
1925年的“装饰艺术”展览是法国这场运动成果集大成的展示，因此影响到世界各国。
这场运动于20年代和30年代在法国达到登峰造极的地步，第二次世界大战爆发前，这场运动开始衰落，然后逐渐消亡。
二、几组重点概念的掌握1．“装饰艺术”运动与“新艺术”运动的相同点和不同点。
2．“装饰艺术”运动与现代主义运动的联系与区别。
三、难点分析1．“装饰艺术”运动形式上的影响因素。
“装饰艺术”运动风格在形式上是受到以下几个非常特别的因素影响而形成：(1)埃及等古代装饰风格的实用性借鉴；(2)原始艺术的影响；(3)简单的几何外型；(4)舞台艺术的影响；(5)汽车的影响；(6)形成自己独特的色彩系列。
大学生现代设计艺术史考试复习资料 (1)
现代设计艺术史一，填空题，1，水晶宫博览会成为对现代工业设计产生巨大影响的“工艺美术运动”的导火线2，威廉。
莫里斯是英国诗人兼文学家，社会活动家，是英国工艺美术运动的领导者，被设计界称为“现代设计之父“3彼得。
贝伦斯他把公司的商标，产品目录，办公用品，信封，徽章以及电扇，路灯等都重新进行了设计，使之成为世界最早的企业形象设计项目，并开创了企业形象系统设计之先河。
4，格罗佩斯世界著名建筑师，德国工业革命的主要成员，现代主义建筑流派的代表人物之一，包豪斯的创办人5，“少就是多”——米斯。
凡。
德。
罗倡导的现代主义设计艺术（线条）理念；他的设计活动主要集中在建筑领域，西格拉姆大厦玻璃摩天大楼的代表作；他还设计了钢管，皮革椅巴塞罗那椅6，阿尔托是芬兰现代主义建筑师，人情化建筑理念的倡导者7，现代主义设计做突出的表现在建筑设计领域，德国的构成主义，荷兰的风格派，德国的包豪斯是现代主义设计发展的三大支柱8，现代主义设计艺术主要体现在以下几个方面：功能主义、形式服从功能、重视设计对象的成本核算9，1910年，法国出现了具有现代意识的时装设计，保罗。
布列瓦特成为法国第一个具有现代意识的时装设计师，开创了女性时装设计的新纪元10，弗兰克莱特美国著名建筑设计师，西方现代主义建筑美学思想最重要的代表人物之一代表作1936设计的落水山庄是其有机建筑的代表作11，路易斯*沙利文是芝加哥学派的代表人物，在建筑理论和实践上都有非常高的造诣是著名的建筑设计师和建筑理论家。
12，雷蒙德*罗威美国著名工业设计师，是本世纪最伟大的设计师之一，其名字是美国工业设计的代名词13，雷蒙德*罗威设计的可口可乐新标志获得极大成功，使该标志成为当今世界4大标志之一（其他3个是基督教十字架，伊斯兰的新月标志，纳粹党的标志）14，奥列维蒂公司是意大利最早接受并建立现代设计艺术体系的企业，创始人是卡米罗*奥列维蒂。
1908年创办的奥列维蒂公司，1911年奥列维蒂公司设计了第一台打字机。
2014年设计概论(第二版)复习资料(原)
2014年《设计概论》（第二版）复习资料第一部分设计内涵第1章设计含义本章主要论述了设计的涵义。
通过本章的学习，了解设计的广义涵义、语源学意义和狭义涵义；了解现代设计产生和发展的过程；掌握现代设计的涵义、特点和形态。
本章重点：现代设计的涵义和形态。
本章难点：现代设计的特点考核知识点及要求（一）设计领会：广义的设计是一种人类对秩序和规律的渴望和冲动。
（二）现代设计1．领会：现代设计的一般涵义和核心内容、现代设计的特点。
2．简单应用：现代设计的基本形态。
1.1设计1.1.1设计是人的冲动和需要●设计作为人类生物性与社会性的生存方式，其渊源是伴随“制造工具的人”的产生而产生的。
●设计是人类所具有的一种和宇宙一样古老的，对秩序和规律的渴望和冲动，它是一种人性反映，一种对人类生命节奏和内心灵魂的终极关怀。
1.1.2设计的语源学意义●概念：设计就是设想、运筹、计划与预算，它是人类为实现某种特定目的而进行的创造性活动。
●解释：（1）设计是围绕某一目的而展开的计划方案或设计方案，是思维、创作的动态过程，其结果最终以某种符号（语言、文字、图样及模型等）表达出来。
（2）设计是一个含义非常广泛的词，使用该词时，一般应加行当的前置词加以限定，来表达一个完整而准确的意思。
1.2现代设计1.2.1现代设计的产生和发展●现代设计产生的时间：发端于英国工业革命产生以后的伦敦世界博览会。
●理解：设计、工程、艺术之间的不同之处（P4-1.2.1/2-+P6-1.2.2/7）●现代主义设计：现代主义设计奠定了现代设计的基础，使设计进一步发展成为可能。
大批量生产，反对装饰，主张立体主义形式，“少则多”的哲学，强调现代科技和材料的使用，不仅仅是形式创新的追求，实质上更是社会民主、社会道德和注重理性功能的表现。
●现代主义建筑设计：现代主义建筑与设计是现代主义的一个重要组成部分。
为解决大众的居住问题探索廉价、快捷的建筑形式，在设计中引入民主的精神，从设计观念、设计风格和形式、建筑材料、建筑方式各个方面进行探索，形成功能与形式的新一轮碰撞革命。
【现代】现代方法设计复习资料
【关键字】现代现代设计方法一、单项选择题1．在单峰搜索区间[x1, x3](x1<x3)内，取一点x2，用二次插值法计算得x4(在[x1,x3]内)，若x2>x4，并且其函数值F（x4）<F(x2)，则取新区间为A．[x1，x4] B．[x2，x3]C．[x1，x2] D．[x4，x3]2．刚架杆单元与平面三角形单元A．单元刚度矩阵阶数不同B．局部坐标系的维数不同C．无任何不同D．节点载荷和位移分量数不同3．对一根只受轴向载荷的杆单元，k12为负号的物理意义可理解为A．当节点2沿轴向产生位移时，在节点1引起的载荷与其方向相同B．当节点2沿轴向产生位移时，在节点1引起的载荷与其方向相反C．当节点2沿轴向产生位移时，在节点1引起的位移与其方向相同D．当节点2沿轴向产生位移时，在节点1引起的位移与其方向相反4．图示三角形单元非节点载荷的节点等效载荷为A．Fyi=-100KN Fyj=-50KN Fyk=0B．Fyi=-80KN Fyj=-70KN Fyk=0C．Fyi=-70KN Fyj=-80KN Fyk=0D．Fyi=-50KN Fyj=-100KN Fyk=05．图形变换矩阵T=，则变换后的图形是原来的A．2倍B．1倍C．3倍D．4倍6．机电产品的平均失效率(t)，它表征了该产品工作到t时刻后A．单位时刻内发生失效的概率B．单位时刻内发生失效的产品数C．累积失效数与受试产品总数之比D．累积失效数与仍正常工作的产品数之比7．表示机电设备的一般失效曲线(浴盆曲线)中，偶然失效期的失效密度f(t)服从A．威布尔分布B．指数分布C．正态分布D．泊松分布8．若强度r的概率密度函数为fr(r)=λr，则知其分布为A．正态分布B．对数正态分布C．指数分布D．威布尔分布9．下列优化方法中，不需计算迭代点一阶导数和二阶导数的是A．可行方向法B．复合形法C．DFP法D．BFGS法10．试判别矩阵，它是A．单位矩阵B．正定矩阵C．负定矩阵D．不定矩阵11．0.618法在迭代运算的过程中，区间的缩短率是A．不变的B．任意变化的C．逐渐变大D．逐渐变小12．对第Ⅱ象限中的一个点P实施坐标变换，则变换后P点位于A．第Ⅰ象限B．第Ⅱ象限C．第Ⅲ象限D．第Ⅳ象限13．三维图形变换矩阵T=中，l表示产生的A．比例变换B．对称变换C．错切变换D．平移变换14．若知某产品的失效密度f(t)，则其平均寿命T可表为A．B．C．D．15．标准正态分布是定义为A．μ=1，σ=0.5的正态分布B．μ=1，σ=1的正态分布C．μ=0，σ=1的正态分布D．μ=0.5，σ=1的正态分布16．零件的强度和应力均服从正态分布，即N(μr,σr)；N(μs,σs)，且知μr>μs，当σr增大时，零件的可靠度A．提高B．降低 C．不变 D．不定17．某产品的寿命服从指数分布，若知其失效率λ=0.002，则该产品的平均寿命为A．200 B．1000 C．500 D．200018．判断矩阵2014-⎡⎣⎢⎤⎦⎥，它应是A．负定矩阵B．正定矩阵C．不定矩阵 D．对称矩阵19．约束极值点的库恩-塔克条件为∇F(X)=-λii q =∑1∇g i (X)，当约束条件g i (X)≤0(i=1,2,…,m)和λi ≥0时，则q 应为A ．等式约束数目B ．不等式约束数目C ．起作用的等式约束数目D ．起作用的不等式约束数目20．在内点罚函数法迭代计算中，其初始点和后面产生的迭代点序列A ．必须在可行域边界上B ．必须在可行域外C ．必须在可行域内D ．在可行域内、外都可以21．在极大化无约束优化设计问题中，任意n 维函数的极大值点必为F(X)的A ．最大值点B ．鞍点C ．驻点D ．梯度不等于零的点22．下列优化方法中，属于直接法的是A ．复合形法B ．变尺度法C ．Powell 法D ．共轭梯度法23．对于目标函数F(X)受约束于g u (X)≥0(u=1,2,…，m)的最优化设计问题，外点法惩罚函数的表达式是A ．Φ(X,M (k))=F(X)+M(k){max[(),]},()g X M u u m k 012=∑为递增正数序列 B ．Φ(X,M (k))=F(X)+M(k){max[(),]},()g X M u u m k 012=∑为递减正数序列 C ．Φ(X,M (k))=F(X)+M (k){min[(),]},()g x M u u mk 012=∑为递增正数序列D ．Φ(X,M (k))=F(X)+M (k){min[(),]},()g x M u u mk 012=∑为递减正数序列 24．在约束优化方法中，容易处理含等式约束条件的优化设计方法是A ．可行方向法B ．复合形法C ．内点罚函数法D ．外点罚函数法25．已知F(X)=(x 1-2)2+x 22，则在点X (0)=00⎧⎨⎩⎫⎬⎭处的梯度为 A ．∇=⎧⎨⎩⎫⎬⎭F X ()()000 B ．∇=-⎧⎨⎩⎫⎬⎭F X ()()040 C ．∇=⎧⎨⎩⎫⎬⎭F X ()()040 D ．∇=-⎧⎨⎩⎫⎬⎭F X ()()020 26．Powell 修正算法是一种A ．一维搜索方法B ．处理约束问题的优化方法C ．利用梯度的无约束优化方法D ．不利用梯度的无约束优化方法27．标准正态分布的均值和标准差为A ．μ=1，σ=0B ．μ=0，σ=1C ．μ=0，σ=0D ．μ=1，σ=128．平面三角形单元内任意点的位移可表示为三个节点位移的A ．算术平均值B ．代数和C ．矢量和D ．线性组合29．平面应力问题中(Z轴与该平面垂直)，所有非零应力分量均位于A．XY平面内 B．XZ平面内C．YZ平面内 D．XYZ空间内30．对于平面桁架中的杆单元，每个节点在整体坐标系中的位移分量个数为A．1 B．2 C．3 D．4 二、多项选择题1．如图所示，已知jk为2单元，ij为1单元，且边长均为l，单元边ij上作用有三角形分布的载荷，j节点的密度为q，jk作用等载荷密度为q，各节点等效载荷正确的有A．F ix(1)=16l q，F jx(1)=13l qB．F jy(2)=F ky(2)=12l qC．Fiy(1)=Fjy(1)=0D．F jx(2)=13l qE．F kx(2)=02．F(X)在区间［a,b］上为单峰函数，区间内函数情况如图所示：F1=F2。
现代教育技术复习资料
现代教育技术一，名词解释1，信息——对客观事物的反应，从本质上看信息是对社会，自然界的事物特征，现象，本质以及规律的描述，其价值体现在差异中。
2，知识——信息接受者通过对信息的提炼和推理而获得的结论。
3，信息技术——对信息的识别，获取，加工，应用和创新的手段与方法的总成。
4，信息素养——指人所具有的对信息进行识别、获取、加工、利用、创新、管理的知识以及能力与情意等方面的基本品质的总和。
5，信息情意——是人们对信息以及信息技术的意识、情感、态度与道德规范的总和，它是形成信息素养的主要动力。
6，教育技术——是为了促进学生对有关的学习过程和学习资源进行设计、开发、利用、管理和评价的理论与实践。
7，信息化教学设计——为了促进学习，依据学习的特征和学习需要，将学习资源，学习环境与信息技术有机整合，以达到优化过程改善效果而编制的教学实施方案。
8，学习资源——指在学习过程中可被学习者利用的一切要素，主要包括支持人学习的人、财、物、信息等。
9，远程教育——学习者在时间与空间的教学者处于分离状态利用一定的教学工具，传播媒介进行系统学习的教育学习。
10，教学评价——指以教学目标为依据，制定教学标准，运用一切有效的技术手段，对教学活动的过程以及结果进行测量、衡定并给以价值判断。
11，课件——为了辅助教学或辅助学习，采用文字、图像、声音、视频等手段开发和制作的用于表现教学或学习内容的应用软件。
12，多媒体课件——利用先进的多媒体技术，将一门课程的内容转换为图文声并茂的多媒体信息，借助计算机实现信息传递，形成一种系统的教学软件。
13，教学媒体——媒体又叫做媒介、介质，泛指各类信息的载体和传递信息的媒介，是一种和信息传播有关的物质和手段。
应用于教育领域的媒体既教育媒体。
常见的教育媒体有书本，图片、模型、标本、幻灯、投影、电影、录像、计算机等。
（它是在教或學的活动中，传递、承载和控制教育、教学信息的载体或中介，是教学系统的重要组成部分。
现代设计方法考试复习资料
现代设计方法复习资料现代设计方法的基本特点：程式性、创造性、系统性、最优化、综合性、计算计化。
优化设计：包括全生命周期优化设计、广义优化设计、集成优化与综合优化等。
计算机辅助设计：是设计人员借助于计算机进行设计的方法，其特点是将人的创造能力和计算机的告诉运算能力，巨大的存储能力和逻辑判断能力很好的结合起来。
有限元法：用有限个单元将连续体离散化，通过对有限个单元作分片插值求解各种力学、物理问题的一种数值方法。
可靠性设计就是先考虑可靠性的一种设计方法。
可靠性表示系统、设备、元器件的功能在规定的田间和规定的时间内稳定程度的特性，它是衡量产品质量的一个重要指标。
可靠性定义为：产品在规定条件下和规定时间内完成规定功能的能力。
可靠性定义包含的五要素：产品、规定时间、规定条件、规定功能、能力。
世界坐标系：是最常用的坐标系。
该坐标系也称为用户坐标系，是一个符合右手定则的直角坐标系，用来定义在二维平面或者三维世界中的物体，理论上，世界坐标系是无限大且连续的，即它的定义域为实数域。
设备坐标系：图形输出设备（如显示器、绘图仪）自身都有一个坐标系，称之为设备坐标系，是一个二维平面坐标系，其度量单位是步长或像素，因此，它的定义域是整数域且有界。
规格化设备坐标系。
二维图形的变换矩阵： 例题解析：1)绕坐标原点以外的任意一点P(x0 y0)旋转θ角的旋转变换 可分解为： a.平移变换使旋转中心P 平移到坐标原点b.旋转变换绕坐标原点旋转θ角c.平移变换使旋转中心P 回到原来的位置。
组合变换矩阵T ＝T1 · T2 · T3各部分的功能：a b p C d q⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡--=1010011y x T ⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-=100002θθθθcos sin sin cos T ⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡=10100103y x T ⎥⎥⎥⎦⎤⎢⎢⎢⎣⎡-+-+--=111000000)cos (sin sin )cos (cos sin sin cos θθθθθθθθy x y x TL m sAbcd可实现图形的比例、对称、旋转、错切四种基本变换。
世界现代设计史[第十一章现代主义之后的设计]山东大学期末考试知识点复习
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第十一章 现代主义之后的设计作为“后现代主义”的一个分支，“后现代主义设计”从本质上说是一场反叛现代主义的设计思潮和设计运动。
这种反叛从20世纪60年代开始，延续到70年代以后，传统的现代主义设计思想、理念和方法，随着社会的发展和人们的审美情趣和价值取向的改变，而失去了昔日的荣耀。
到了70年代后期，现代主义设计确实已经发展到了走投无路的境地，代之而起的是80年代正式确立的后现代主义设计。
一、时间概念的掌握1．后现代在设计上是指现代设计结束以后的一个时间阶段，基本上可以说，70年代以后的设计探索都可以归纳到后现代。
2．最早在建筑上提出比较明确的后现代主义主张的应该推罗伯特·文杜里。
1966年文杜里出版了自己的重要著作《建筑中的复杂性和矛盾性》。
3．后现代主义设计运动是从建筑设计中开始的。
这场运动，如果把美国建筑家罗伯特·文杜里1969年在宾夕法尼亚自己的住宅“文杜里住宅”的设计算起，已经有了三十多年的发展历史了。
4．弗兰克·盖里被认为是世界上第一个解构主义的建筑设计家。
5．1978年到1979年间，在米兰成立激进设计组织“阿基米亚”，1981年，索塔萨斯组织了重要的前卫设计组织“孟菲斯”，在80年代成为世界最著名的激进设计集团。
6．美国评论家、理论家查尔斯·詹克斯是后现代主义设计理论的权威之一，他是最早提出建筑和设计上的“后现代主义”这个术语的人物。
二、几组重点概念的掌握1．后现代主义建筑主要强调哪些特点?2．“孟菲斯”的设计理念和设计成就。
3．计算机对设计带来的革命以及未来设计的发展趋势。
三、难点分析1．现代主义设计和后现代主义设计的区别。
后现代主义设计虽然是对现代主义设计的一种反叛，但这种反叛在某种意义上是一种“扬弃”。
它们两者之间其实存在着某种联系，为了更好地区别两者的联系，具体用下表来表达：2．如何理解后现代主义思潮。
(1)对现代设计的反思和修正；(2)只是部分地反思现代设计，不是对现代设计的全面否定；(3)肯定了传统设计语言和民族及地方风格；(4)开启了设计的多元化局面；(5)对现代设计造成的环境污染、资源浪费等问题进行了思考。
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现代设计方法复习资料1.设计是指通过认识和利用自然法则来弥补人类自身条件不足的创造性、能动性的活动。
亦是围绕目标问题的求解活动，主要以心理学研究为基础。
2.设计发展史：直觉设计、经验设计、中间试验辅助设计、现代设计。
3.设计方法可化分为传统设计方法（直觉设计、经验设计、中间试验辅助设计）和现代设计方法。
4.现代设计所指的全新理论与方法包括有限元法、并行设计、虚拟设计、反求设计、网络设计、计算机仿真、遗传算法、神经网络算法、模糊理论及智能设计等。
5.传统设计方法主要指在计算机出现以前，设计者凭直觉和经验，借助一些推导出的简单公式和经验公式进行计算，做小规模且粗糙的实验，对类似的产品和设计进行类比等的设计方法。
其特点：人工试凑、经验类比、以静态为假设条件、设计者和制造者分离。
6.现代设计方法是指计算机技术得到广泛应用后，从20世纪60年代以来在设计领域出现的设计理论和方法。
主要包括：设计方法学、优化设计、可靠性设计、有限元法、动态设计、计算机辅助设计、人工神经元算法、遗传算法、智能工程、价值工程、工业造型设计、人机工程、并行设计、模块化设计、相似性设计、摩擦学设计、三次设计、、反求工程。
7.现代设计方法特点有：①设计手段更新，“无纸化设计”作为现代设计的主流极大地提高了设计效率，降低了设计成本。
②产品的表示从基于投影原理的二维平面图样转变到三维实体模型。
③以有限元法、优化设计、动态设计、可靠性设计等为代表的分析手段使得设计分析实现了从静态分析向动态分析转变，从定性分析向定量分析转变、从零部件计算向整体计算转变、从手工设计计算向自动化设计计算转变。
♍以有限元法、并行设计、虚拟设计、反求设计、网络设计、计算机仿真、遗传算法、神经网络算法、模糊理论及智能设计等新的设计理论和方法不断出现和发展。
⑤设计方法从传统的串行方式发展到并行方式。
⑥实现了CAD、CAM、CAPP、CAE的一体化⑦网络技术、数据库技术的发展实现了设计的远程化、网络化。
8.优化设计是借助于最优化理论和算法在计算机上寻求问题的最优设计方案，是在现代计算机广泛应用的基础上发展起来的一项新技术。
9.动态设计是按照机械动态特性的要求对机械产品或构图（图形）进行动力学建模，并作动特性分析；根据对其动特性或预定的动态设计目标，进行结构修改，再设计和结构重分析，直到满足结构动特性的设计要求。
合各方面的因素，以人机配合方式或“自动搜索”方式，在计算机上进行的半自动或自动设计，以便选出在现有条件下的最佳设计方案的一种现代设计方法。
12.优化设计工作主要包括建立数学模型和求解数学模型。
13.机械优化设计就是在给定的载荷或环境条件下，在对机械产品的性态、几何尺寸关系或其他因素的限制（约束）范围内，选取设计变量，建立目标函数并使其获得最优值的一种设计方法。
14.优化设计的数学模型三要素：设计变量、目标函数、约束条件。
15.设计变量：在优化设计过程中其取值大小需要调整、修改并最终确定的参数。
16.目标函数：又称评价函数，是标量函数。
用来评价设计方案好坏的标准。
任何一项机械设计方案的好坏，总可以用一些设计指标来衡量，而这些设计指标可以用设计变量的函数的取值大小加以表征，该函数就称为优化设计的目标函数。
17.可行域：满足优化问题约束条件的解(x,y)叫做可行解，由所有可行解组成的集合叫做可行域。
18.目标函数与设计变量的关系：①设计变量与一个目标函数之间的函数关系,是二维平面上的一条曲线。
②当有两个设计变量时,目标函数与他们的关系是三维空间的一个曲面。
③当有n 个设计变量时,目标函数与n 个设计变量呈n+1维空间的超越曲面关系。
19.约束条件：在优化设计中，这种对设计变量取值的限制条件简称为约束条件。
20.约束可以分为显式约束和隐式约束；也可分为边界（侧面）约束和性态（性能）约束。
21.功能分析设计法：通过分析，建立对象系统的功能结构，通过局部功能的联系实现系统的总功能的设计方法。
22.功能分析设计法的基本过程包括任务抽象、功能分解、功能载体 、载体组合、 方案评价。
23.总功能分析常用“黑箱法”进行分析。
功能分解：将总功能分解为分功能，然后继续分解，直至为不能再分解的功能元。
24.常用的三种功能元：物理功能元、逻辑功能元、数学功能元。
25.功能元优选原则：①相容性：各功能元必须相容，否则不予组合。
②优先选用分功能较佳的解。
③剔除不满足设计要求和约束的解或不满意的解。
26.表征相容关系的方式：相容表和相关网。
27.建立优化设计的数学模型的基本步骤：①识别要确定的未知变量（设计或决策），并用代数符号表示它们；②识别目标或判别标准，并将其表示为要最大化或最小化的函数；③识别问题的约束或限制，并将它们表示未知变量的线性或非线性的等式或不等式组。
28.优化设计的数学模型通式：⎪⎩⎪⎨⎧≤≤==⊂∈),...,2,1( 0)( )21( 0)(.. , )(min m u X g ,...,p ,v X h t s R D X X f u v n29.无约束优化问题：就是在没有限制的条件下，求目标函数的极小点。
在设计空间内，目标函数是以等值面（或等值线）的形式反映出来的，无约束优化问题的极小点即为等值面（或等值线）的中心。
30.约束优化问题：是在可行域内对设计变量求目标函数的极小点，此极小点可能在可行域内或可行域的边界上。
31.无约束优化问题的求解方法：解析法（间接优化法）和数值计算法（直接优化法）。
32.数值计算的迭代方法特点：①是数值计算而不是用数学分析方法；②具有简单的逻辑结构并能进行反复的同样的算术运算；③最后得出的是逼近精确解的近似解。
33.解无约束问题的主要方法：直接搜索法和梯度法。
34.二元函数的泰勒战开式(0)()2()1()()()2T T k k k F X F X F X X X X F X X ⎡⎤⎡⎤≈+∇-+-∇-⎣⎦⎣⎦ n 元函数的泰勒展开式： {}{}{}()()2()1()()2TkTk k k F X F X FX XX X F X X ≈+∇-+-∇-35.海赛(Hessian)矩阵：函数F(X)在()k X 点的二阶偏导数矩阵，常用H(X)表示，这个矩阵是对称矩阵。
n 元函数的海赛矩阵：F =)(X kf22221121222222212222212()n n n n n F F F x x x x x F F F H X F x x x x x F F F x x x x x ⎧⎫∂∂∂⎪⎪∂∂∂∂∂⎪⎪⎪⎪∂∂∂⎪⎪=∇=∂∂∂∂∂⎨⎬⎪⎪⎪⎪⎪⎪∂∂∂⎪⎪∂∂∂∂∂⎩⎭36.方向导数：①偏导数是函数F （X ）沿平行于坐标轴的各个特殊方向的变化率。
对于函数沿任意给定方向的变化率，则需采用方向导数的概念。
②方向导数描述函数在某点沿给定方向的变化率。
37.一个函数的驻点是极大值还是极小值，可以通过判别一个特定二次型是正定还是负定。
38.梯度：①梯度是函数F （X ）对各个设计变量的偏导数所组成的列矢量，并以符号“()F X ∇”或grad(X)表示，即12()n F x F x F X F x ∂⎧⎫⎪⎪∂⎪⎪∂⎪⎪⎪⎪∂∇=⎨⎬⎪⎪⎪⎪∂⎪⎪⎪⎪∂⎩⎭=12,,,Tn F F F x x x ⎧⎫∂∂∂⎨⎬∂∂∂⎩⎭，﹝F =)(X k f ﹞ ②梯度是一个矢量，它是函数变化率最大的方向上的矢量。
函数F （X ）在某点的梯度，是以其偏导数为分量的矢量,即grad(X)= ()F X ∇=12,,,Tn F FF x x x ⎧⎫∂∂∂⎨⎬∂∂∂⎩⎭③梯度的模为F ∇x ++ ∂⎝它是函数的最大变化率。
④函数的梯度方向是函数变化率最大的方向，正梯度的方向是函数值的最快上升的方向。
负梯度的方向是函数值最快下降的方向。
从几何讲，函数某点的梯度方向是过该点等值线的法线方向，它与过等值线该点的切线方向垂直。
⑤若函数在某点有极值，则该点的所有一阶偏导数必定为零，即为零矢量。
39.多元函数在点XK )(取得最小值的充要条件是：函数在该店的梯度为0，海赛矩阵（二阶导数矩阵）正定。
即0)(*=∇X f ，)(*2X f ∇为正定。
40.求解等式约束优化问题的两种处理方法：消元法（降维法）和拉格朗日乘子法（升维法）。
41.什么是库恩-塔克条件？其几何意义是什么？库恩-塔克条件是约束极值点存在的条件。
目标函数梯度▽F(X)可表示为诸约束条件梯度线性组合的负值，即式中，q 为在该设计点处的起作用约束数目；为非负值的乘子，也叫做拉格朗日乘子。
这个判别准则的几何意义是：起作用约束的梯度负值，在设计空间构成一个椎体，目标函数的负梯度应包含再此椎体内。
42.库恩—塔克（K-T ）条件是多元函数取得约束极值的必要条件，既可以用来作为约束极值点的判别条件，又可以用来直接求解比较简单的约束优化问题。
但K-T 条件不是多元函数取得约束极值的充分条件。
只有当目标函数f(x)为凸函数，且所有约束函数0)(u≤X g 也都是凸函数时，即为凸规划问题时，其局部优点就是全局优点，则库恩—塔克条件才是该极值存在的充要条件。
43.迭代法的基本思想是“步步逼近”，最后达到目标函数的最优点。
每一步的迭代形式：()()()(1)k k k k X X S α+=+，如果满足()()()1k k F X F X ε+-<，则认为()1k X +为局部最小点；否则继续搜索。
44.梯度法：又称最速下降法，它是采用使目标函数值下降最快的负梯度方向作为搜索方向，来求目标函数的最小值。
梯度法是最早且最基本的一种迭代方法。
● 梯度法的迭代公式 ()()()()()()()1k k k k kF X X X F X α+∇=-∇● 梯度法的迭代步骤：a 、给定迭代的初始点()0X ,允许误差1ε，置k=0；b 、计算迭代点的梯度()()k F X ∇和方向()kX =()()()()k kF X F X ∇-∇； c 、检验是否满足()()k F X ∇≤1ε，满足则停止迭代，否则进行下一步；d 、计算最优步长因子()k α；e 、迭代计算()()()()()()()1k k k k kF X X X F X α+∇=-∇； f 、令k=k+1转下一步计算。
● 梯度法的特点：梯度法是一种较老的方法，其迭代计算比较简单，只需要求一 阶偏导数，所占有的存储单元少，对初始点的要求不高。
45.梯度法的基本原理和特点是什么？试写出其流程。
答：梯度法又称为最速下降法，基本原理是在迭代点附近采用使目标函数值下降最快的负梯度方向作为作为搜索方向，从而求得目标函数的极小值。
其特点为：迭代计算简单，只需要求一阶偏导数，所占的存储单元少，对初始点的要求不高，刚开始收敛速度较快，在接近极小位置时收敛速度很慢。