基于深度学习的产品情感化智能设计

发布时间：2020-05-08 00:47

【摘要】：随着科技的进步和社会的发展,用户的情感化需求越来越受到学术界和工业界的重视,同时市场也对产品快速迭代提出了新的要求。产品的情感化设计能够赋予产品情感化特征,给用户带来美好而愉悦的体验,国内外为此进行了大量的研究工作。产品意象试图定量描述用户感性情感与产品之间的关系,但是基于手工特征提取的传统识别方法并不能建立精确的模型。随着近些年来深度学习技术的发展,利用其强大的从数据本身自动学习的特性在众多领域都取得了重大的研究进展。本文提出一种基于深度学习的产品情感化智能设计方法,具体工作包含两部分:第一部分是基于卷积神经网络的产品意象识别模型研究,通过该模型能够自动识别产品图片的具体产品意象;第二部分是基于生成对抗神经网络的产品情感化智能设计模型研究,利用该模型能够自动生成大量产品设计方案样本。本文以典型的鞋子产品研究样本,针对鞋子样本建立了“男性的-女性的”、“现代的-复古的”、“休闲的-正式的”、“华丽的-平实的”四个维度的产品意象语义空间,并通过语义差异法对鞋子样本的产品意象进行语义评价,建立产品意象数据集,作为后续产品意象识别实验的基础。然后分别利用卷积神经网络VGGNet 16和AlexNet 对产品意象数据集进行微调训练,建立了产品意象识别模型,在四个维度上都达到了较高的的识别准确率,证明了卷积神经网络在产品意象识别上的可行性。在产品意象识别模型的基础上,基于条件生成对抗神经网络提出产品情感化智能设计模型。通过生成器和判别器的博弈迭代训练,模型能够在产品意象的指导下自动生成大量情感化产品设计方案,证明了模型的可行性,模型的有效性也在后续的调研实验中得到了验证。本文利用深度学习强大的自学习能力,在理论层面为产品意象识别研究提供新的思路并拓宽了产品情感化设计的方法;在应用层面能够把用户的情感需求融入到实际的产品设计中,同时能够生成大量符合产品意象的产品设计方案,为设计师把握产品意象提供参考并提供备选设计方案,从而缩短产品设计周期,提高企业产品迭代速度,具有广阔的应用前景。
【图文】：

关系图,关系图,产品,意识活动

这也是目前市场上大量赋予产品某种特质和故事的原因，给用户创造一种与逡逑众不同、回味无穷的感觉。但是，在实际的设计过程中，情感化设计的三个层次逡逑并不是完全独立的，而是交织在一起的，难以绝对的区别，如图２．１所示是三个逡逑层次的关系图，只是针对不同层次的设计聚焦点会有所区别。本能设计是直觉感逡逑觉的人机对话，行为设计是使用过程中的人机对话，而反思设计是人与产品之间逡逑表现出来的一种深层次意识活动的对话。逡逑（本能设计＾＼行为设计邋＼逡逑人体感官使用乐趣和逡逑７￣＾思设计逡逑１逦深层次的意识逡逑＼邋活动邋Ｊ逡逑图２．１情感化设计三个层次关系图逡逑２．１．３情感化设计的意义逡逑随着社会经济的发展，市场的竞争变得日益激烈，人们的消费需求也随之提逡逑高，己经不仅仅满足于产品功能上的满足，而是更加注重情感和心理上的体验，逡逑当今时代人们对产品有了前所未有的情感诉求。人的感性心理需求在产品设计中逡逑８逡逑

意象,认知模型,产品,主观性

象评价等实验方法得到观赏者数据，再通过因子分析法建立观赏者与设计师之间逡逑的感性意象认知匹配模型，弥补了设计师和观赏者之间的认知差异；黄琦等人［３］逡逑基于特征匹配的产品认知模型，，如图２．２所示，通过专家访谈、影响汽车外观造逡逑型特征的眼部跟踪实验、影响产品意象认知的造型特征提取实验、关键造型特征逡逑和产品意象认知关系的量化实验等多实验的方法建立了基于特征匹配的产品意逡逑象认知模型，利用该意象认知模型开发了汽车草图设计原型系统，消费者输入产逡逑品意象能够得到该意象的设计方案，设计师提供造型特征也能得到草图的产品意逡逑象。逡逑除此之外，还有大量研宄开始致力于将机器学习算法运用于产品意象的识别逡逑上，主要有数量化一类［１２—１４］、遗传算法［１３—１６］、人工神经网络［｜７］、聚类模型［１７＿１８］、逡逑支持向量机［１９］等。徐江等人［１３］从内隐的用户感性意象出发，通过多维度尺度法、逡逑形态分析法分析产品造型特征，再通过数量归一类方法得到造型特征与感性意象逡逑之间的量化关系
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TB472;TP181

【参考文献】