Abstract
一般之機械設計推理均圍繞在所使用之方程式及一些設計限制，推導出符合規格畫要求機械元件。機械設計之過程乃是反覆的試誤法，[Dixon 86]提出一種反覆修正設計之設計模式。本篇論文提出一種架構，將定性推理與定量推理合併，用以提升反覆修正設計之效率，并以彈簧設計為例，說明此一系統架構在設計過程中如何運作，并達成設計的目標。修正設計過程中，針對不滿足於規格要求的功能參數作定量推理，推導出設計變數所需之調整量。此種推理方式著重於考慮個別的功能參數，有其效率上的優點，但是缺乏整體性的考量。在本篇論文之系統架構下，我們增加對系統變數及方程式的定性推理，利用推理的結果引導上述之定量推理，以便得到較佳之悠正設計效能。定性推理的部份是採用de Kleer所提出之定性微分方程式的式方法，除了將所有方程式轉換成此類型式，并加入所欲調整之功能參數的限制。因為推理過程中將所有變數的之間定性關系都一起考慮，其所得之結果具有整體性觀點，足可彌補定量推理之缺點。以前的相關研究均使用專家系統為架構，配以hill climbing 搜尋策略，控制反覆修正設計的程序。專家系統裡的知識庫得輸入專業知識，hill climbing 搜尋策略也需設計一個適當的評估函數。本篇論文之系統架構引用不同的方式控制反覆修正設計程序，定性推理與定量推理的資訊都取自於方程式本身，所以稱這種架構是weak method 。從附錄里的測試結果顯示：定性推理達成相當不錯的功誑，有許多例子必得有適當的導引才能完成設計。