可拓室内设计数据挖掘研究

发布时间：2020-10-01 15:06

　　可拓室内设计数据挖掘研究是国家自然科学基金项目《面向可拓建筑策划与设计的可拓数据挖掘理论及其方法研究》(51178132)的重要组成部分,是建筑学、可拓学和数据挖掘领域的交叉研究课题。研究建立在以数据为新能源的数据时代发展初期,探索智能化实现室内设计的新路径。是对现有室内设计理论与方法体系的扩充。研究目的在于利用计算机可以识别并运行的可拓设计语言,将可拓学的学理思想充分嵌入到数据挖掘全链条过程中,优解室内设计问题,发现优选模式下的室内设计知识规律,用于数据化实现可拓室内设计,推动室内设计研究向更理性、更科学、更智能、更高效的方向发展。论文运用跨学科交叉研究、可拓创新研究等方法,将可拓建筑学理论和可拓数据挖掘方法融入到室内设计数据挖掘研究中,构筑了可拓室内设计数据挖掘的基础研究、理论研究、方法研究、应用研究的框架结构。可拓室内设计数据挖掘的基本理论研究,是在可拓建筑设计研究和可拓数据挖掘研究的基础上,深度思考可拓室内设计数据挖掘的基本理论问题,提出支撑后续方法和应用研究的基本理论,为研究展开奠定基础。论文提出了可拓室内设计的概念;提出了描述室内精神感受的感元系统;阐述了计算机可以识别的可拓室内设计基元表达理论;阐述了可拓室内设计思维模式理论和可拓集理论;辨析了可拓室内设计数据挖掘的涵义和修辞关系;明确了研究的方向和任务。可拓室内设计数据仓库的设计研究,是在充分思考可拓学的核心优势和充分考虑设计数据特点的基础上,为设计策略输出建立的可拓数据挖掘操作平台研究,是面向可拓室内设计的,适合可拓数据挖掘结构型质的仓库设计指导。研究建立了处理数据和可拓数据的准入端口;确立了仓库的构成内容;提出了符合可拓数据特点和可拓数据挖掘特点的拓点结构;提出了三项重要的建库逻辑:即指导仓库目标系统设计的面向主题性原则、指导仓库动力系统设计的双轮驱动原则、指导仓库结构系统设计的原型设计原则,为可拓室内设计数据挖掘操作提供平台支持。可拓室内设计数据挖掘的方法研究,是在现有数据挖掘方法研究和可拓数据挖掘方法研究的基础上,按照可拓室内设计问题模式建立的挖掘操作方法研究。本质上是在挖掘到的普遍规律约束下寻找设计最优解或最优区间,以灵活的方式提供满足不同需求下的个性化设计对策。研究建立了以技术路线为依据,以挖掘步骤为展开方式,以实例解析为佐证的挖掘方法体系,详细论述了可拓室内设计数据挖掘的三种基本方法和一种创新方法。其中,有监督的可拓分类挖掘方法、无监督的可拓聚类挖掘方法、描述数据依赖关系的可拓关联挖掘方法,是针对剔除数据雍余后的多数模式的数据分析方法,而代表少数模式的离群数据在设计创新中具有非常重要的意义,研究针对这部分异常模式提出了可拓室内设计离群点挖掘方法,是针对设计数据的创新的挖掘方法。可拓室内设计数据挖掘的知识类型及其应用研究,是在可拓室内设计数据挖掘方法研究的基础上进行的挖掘成果研究,以及基于挖掘成果的应用方式研究。数据挖掘也被称作知识发现,此部分研究是自动处理数据工具的最后一环,是可拓数据挖掘技术与专业内容的衔接与落地。研究呈现了通过可拓数据挖掘方法可以生成的具体的室内设计知识内容,囊括了四种主要的知识类型,并分别阐述了不同类型知识的直接应用和可拓应用模式,完成了面向可拓室内设计的可拓数据挖掘的全过程。总之,研究旨在以数据为基础,以模型为工具,以方法为指导,在可拓室内设计数据仓库的平台上,进行可拓数据挖掘研究,发现以预测、优选、创新为核心的室内设计知识规律,探索一条以数据和需求共同驱动,智能化解决设计问题的数据化设计创新之路。为此,研究建立了可拓室内设计数据挖掘的理论体系、数据仓库设计体系、挖掘操作的方法体系、挖掘结果及其应用体系,形成了完整的可拓室内设计数据挖掘的研究结构。研究工作为数据时代设计发展提供了应对的新策略,为室内设计智能化实现提供了逻辑基础,研究成果拓展了可拓建筑学的学术边界。
【学位单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：博士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TU238.2
【文章目录】：
摘要
Abstract
第1章绪论
    1.1 研究背景及研究的目的与意义
        1.1.1 研究背景
        1.1.2 研究的目的与意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 建筑及室内设计人工智能的相关研究
        1.2.2 可拓学与可拓建筑学的相关研究
        1.2.3 数据挖掘与可拓数据挖掘的相关研究
        1.2.4 研究综述
    1.3 研究的内容与方法
        1.3.1 研究的内容
        1.3.2 研究的方法
    1.4 论文研究框架
第2章可拓室内设计数据挖掘的基本理论
    2.1 可拓室内设计的理论基础
        2.1.1 可拓室内设计的概念与模型表达
        2.1.2 可拓室内设计的思维模式
        2.1.3 可拓室内设计的分析方法
    2.2 可拓数据挖掘的理论基础
        2.2.1 可拓集理论
        2.2.2 可拓室内设计数据挖掘的内涵
    2.3 可拓室内设计数据挖掘的特点
        2.3.1 面向可拓室内设计的可拓数据挖掘的特点
        2.3.2 基于可拓数据挖掘的可拓室内设计的优势
    2.4 可拓室内设计数据挖掘的任务与目标知识类型
        2.4.1 描述性任务
        2.4.2 预测性任务
        2.4.3 目标知识类型
    2.5 本章小结
第3章可拓室内设计数据仓库的设计
    3.1 建构可拓室内设计数据仓库的基础
        3.1.1 可拓室内设计数据仓库与现有数据库的区别
        3.1.2 数据库和数据仓库的平台选择
        3.1.3 数据仓库的数据基础
        3.1.4 数据仓库与联机分析处理技术
    3.2 可拓室内设计数据仓库设计的原则
        3.2.1 面向主题原则
        3.2.2 双轮驱动原则
        3.2.3 原型设计原则
    3.3 可拓室内设计数据仓库的构成
        3.3.1 基础数据仓库
        3.3.2 可拓数据仓库
        3.3.3 知识仓库
    3.4 可拓室内设计数据仓库的拓点结构
        3.4.1 量值拓点的关系体系
        3.4.2 特征拓点的关系体系
    3.5 本章小结
第4章可拓室内设计数据挖掘方法
    4.1 可拓室内设计分类挖掘方法
        4.1.1 可拓室内设计分类挖掘方法阐释
        4.1.2 确立分类挖掘设计问题
        4.1.3 基于设计问题类别数据域的建立
        4.1.4 基于可拓分析的可拓集建立与可拓挖掘
        4.1.5 实例解析
    4.2 可拓室内设计聚类挖掘方法
        4.2.1 可拓室内设计聚类挖掘方法阐释
        4.2.2 确立聚类挖掘设计问题
        4.2.3 基于设计问题聚类特征树的建立
        4.2.4 基于聚类分析的叶节点聚类与可拓挖掘
        4.2.5 实例解析
    4.3 可拓室内设计关联挖掘方法
        4.3.1 可拓室内设计关联挖掘方法阐释
        4.3.2 确立关联挖掘设计问题
        4.3.3 基于设计问题数据项集的建立
        4.3.4 基于关联分析的频繁项集发现与可拓挖掘
        4.3.5 实例解析
    4.4 可拓室内设计离群点挖掘方法
        4.4.1 发散式挖掘
        4.4.2 传导式挖掘
        4.4.3 共轭式挖掘
        4.4.4 转换桥式挖掘
    4.5 本章小结
第5章可拓室内设计数据挖掘的知识成果及其应用
    5.1 可拓室内设计数据挖掘的形态要素型知识及其应用
        5.1.1 挖掘的形态要素型知识
        5.1.2 挖掘的形态要素型知识直接应用
        5.1.3 挖掘的形态要素型知识可拓应用
    5.2 可拓室内设计数据挖掘的主题风格型知识及其应用
        5.2.1 挖掘的主题风格型知识
        5.2.2 挖掘的主题风格型知识直接应用
        5.2.3 挖掘的主题风格型知识可拓应用
    5.3 可拓室内设计数据挖掘的文化特征型知识及其应用
        5.3.1 挖掘的文化特征型知识
        5.3.2 挖掘的文化特征型知识直接应用
        5.3.3 挖掘的文化特征型知识可拓应用
    5.4 可拓室内设计数据挖掘的行为与情境体验型知识及其应用
        5.4.1 挖掘的行为体验型知识
        5.4.2 挖掘的情境体验型知识
        5.4.3 挖掘的行为与情境体验型知识直接应用
        5.4.4 挖掘的行为与情境体验型知识可拓应用
    5.5 本章小结
结论
参考文献
攻读学位期间发表的学术论文及其它成果
致谢
个人简历

【参考文献】