Дата публикации: 01.01.2023
Когнитивная модель малых изменений для анализа процесса проектирования в разных сферах деятельности
Аннотация
В статье представлена модель процесса проектирования, названная моделью малых изменений. Она описывает процесс проектирования в разных сферах деятельности, таких как проектирование машин, программирование, искусство. Ключевая идея модели заключается в том, что любые изменения в проектируемых объектах происходят за счет неосознаваемого алгоритма, подобного тем, что используются в задачах эволюционной оптимизации, после чего следует сознательная интерпретации этих изменений. Модель объясняет некоторые явления, возникающие при проектировании, например эффект фиксации, и позволяет сделать выводы о том, как лучше обучать проектированию. Данную модель можно использовать для математического моделирования процесса проектирования.
Ключевые слова
| Тип | Статья |
| Издание | Актуальные проблемы психологического знания № 01/2023 |
| Страницы | 88-114 |
| УДК | 159.98 |
| DOI | 10.51944/20738544_2023_1_88 |
Вступление
Люди с древнейших времен подстраивают под себя окружающую среду. Способы этой подстройки они сначала придумывают, а затем воплощают в жизнь. Со временем эти способы усложняются. Раньше люди путешествовали только пешком. Сейчас они используют наземный транспорт, корабли, самолеты. Возможность такого перехода обеспечивается созданием новых сложных объектов. Сложные объекты в большинстве случаев сначала проектируются, а потом уже создаются. Люди проектируют очень многое, не только технические объекты. Объекты искусства тоже проектируются (иногда прямо в процессе создания).
Рассмотрим когнитивные механизмы проектирования. Для этого необходимо иметь модель. Моделей проектирования существует много. Ниже будут перечислены некоторые, но заранее отметим их недостатки:
— далеко не все модели учитывают психологию проектировщика;
— некоторые модели являются обобщениями опыта, полученного при конструировании машин, и не претендуют на универсальность;
Список литературы
1. Jansson D.G. Design fixation / D.G. Jansson, S.M. Smith // Design studies. 1991. — Vol. 12, No. 1. — P. 3–11.
2. Chakrabarti A. Anthology of Theories and Models of Design: Philosophy, Approaches and Empirical Explorations / A. Chakrabarti, L. T. M. Blessing. — Springer-Verlag, 2014. — 454 p.
3. Chakrabarti A. Impact of design research on industrial practice: tools, technology and training / A. Chakrabarti, U. Lindemann. — Springer, 2016. — 488 p.
4. Clark A. Whatever next? Predictive brains, situated agents, and the future of cognitive science / A. Clark // Behavioral and brain sciences. — 2013. — Vol. 36, No. 3. — P. 181–204.
5. Cowan N. The magical number 4 in short-term memory: A reconsideration of mental storage capacity / N. Cowan // Behavioral and brain sciences. — 2001. — Vol. 24, No. 1. — P. 87–114.
6. Fogel D. B. What is evolutionary computation? / D. B. Fogel // IEEE spectrum. — 2000. — Vol. 37, No. 2. — P. 26–32.
7. Gamma E. Design patterns: elements of reusable object-oriented software / E. Gamma, R. Helm, R. Johnson, J. Vlissides. — Addison-Wesley, 1995. — 395 p.
8. Hatchuel A. A new approach of innovative Design: an introduction to CK theory / A. Hatchuel, B. Weil // DS 31: Proceedings of ICED 03, the 14th International Conference on Engineering Design. — Stockholm, 2003.
9. Hinton G. E. Learning multiple layers of representation / G. E. Hinton // Trends in cognitive sciences. 2007. — Vol. 11, No. 10. — P. 428–434.
10. Jansch J. The development of the guideline VDI 2221-the change of direction / J. Jansch, H. Birkhofer // DS 36: Proceedings DESIGN 2006, the 9th International Design Conference. — Dubrovnik, Croatia, 2006.
11. Bender B. Pahl/Beitz Konstruktionslehre. Methoden und Anwendung erfolgreicher Producktentwicklung / B. Bender, K. Gericke. — Berlin : Springer, 2021. — 1162 p.
12. Les Demoiselles d’Avignon [Electronic resource]. — Access mode: <a href="https://en.wikipedia." target="_blank">https://en.wikipedia.</a> org/wiki/Les_Demoiselles_d%27Avignon (date of the application: 22.02.2022).
13. Linsey J. S. A Study of Design Fixation, Its Mitigation and Perception in Engineering Design Faculty / J. S. Linsey, I. Tseng, K. Fu et al. // Journal of Mechanical Design. — 2010. — Vol. 132, No. 4. — P. 041003-1–041003-12.
14. Miller G. A. The magical number seven, plus or minus two: Some limits on our capacity for processing information / G. A. Miller // Psychological review. —1956. — Vol. 63, No. 2. — P. 81.
15. Numpy.sin documentation [Electronic resource]. — Access mode: <a href="https://numpy.org/doc/" target="_blank">https://numpy.org/doc/</a> stable/reference/generated/numpy.sin.html (date of the application: 22.02.2022).
16. Pahl G. Konstruktionslehre: Methoden und Anwendung / G. Pahl, W. Beitz. — SpringerVerlag, 2013. — 799 p.
17. Tomiyama T. Design methodologies: Industrial and educational applications / T. Tomiyama, P. Gu, Y. Jin et al. // CIRP Annals. — 2009. — Vol. 58, No. 2. — P. 543–565.
18. Ullman D.G. A model of the mechanical design process based on empirical data / D. G. Ullman, T. G. Dietterich, L. A. Stauffer // Ai Edam. — 1988. — Vol. 2, No. 1. — P. 33–52.
19. Wang S. C. Artificial neural network / S. C. Wang // Interdisciplinary computing in java programming, 2003. — P. 81–100.
20. Yoshikawa H. Design Theory for CAD/CAM Integration / H. Yoshikawa // Annals of CIRP. — 1985. — Vol. 34, No. 1. — P. 173–178.
21. Кун Т. Структура научных революций / Т. Кун ; пер. с англ. — М. : АСТ, 2003. — 605 с. 12. Пенроуз Р. Тени разума: в поисках науки о сознании / Р. Пенроуз. — М. ; Ижевск : РХД, 2005. — 352 с.
22. Альтшуллер Г. С. Найти идею: Введение в ТРИЗ — теорию решения изобретательских задач / Г. С. Альтшуллер. — М. : Альпина Паблишер, 2014. — 319 с.
23. Андриенко Л. А. Детали машин : учебник для вузов / Л. А. Андриенко, Б. А. Байков, М. Н. Захаров. — 4-е изд. — М. : Изд-во МГТУ им. Н. Э. Баумана, 2014. — 465 с.
24. Брукс Ф. Проектирование процесса проектирования: записки компьютерного эксперта / Ф. Брукс. — М. : И. Д. Вильямс, 2013. — 464 с.
25. Буч Г. Язык UML. Руководство пользователя / Г. Буч, Р. Джеймс, А. Джекобсон. — 2-е изд. — М. ; СПб. : ДМК Пресс, Питер, 2004. — 432 с.
26. ГОСТ 2.702-2011 Единая система конструкторской документации. Правила выполнения электрических схем. — М. : Стандартинформ, 2011.
27. ГОСТ 2.770-68 Единая система конструкторской документации. Обозначения условные графические в схемах. Элементы кинематики. — М. : ИПК Издательство стандартов, 2005.
28. Донсков Н. А. Специфика преподавания дисциплины основы кинооператорского мастерства студентам, обучающимся по профилю «Режиссура кино и телевидения» / Н. А. Донсков // Современные наукоемкие технологии. — 2020. — № 12. — С. 346–351.
29. Зинченко В. П. Перцептивные и мнемические элементы творческой деятельности / В. П. Зинченко // Психологическое наследие. — М. ; СПб. : Центр гуманитарных инициатив, 2019. — С. 145–150.
30. Иванов А. С. Конструирование машин. Истоки основ : учеб. пособие для вузов / А. С. Иванов. — СПб. : Политехника, 2020. — 220 с.
31. Александер К. Язык шаблонов. Города. Здания. Строительство / К. Александер, С. Исикава, М. Силверстайн. — М. : Студия Артемия Лебедева, 2014.
32. Пикассо П. Les Demoiselles d’Avignon, oil on canvas, 244 x 234 cm [Электронный ресурс]. — Режим доступа: <a href="https://en.wikipedia.org/wiki/File:Les_Demoiselles_d%27Avignon." target="_blank">https://en.wikipedia.org/wiki/File:Les_Demoiselles_d%27Avignon.</a> jpg#/media/File:Les_Demoiselles_d’Avignon.jpg (дата обращения: 02.22.2022).
33. Пуанкаре А. Математическое творчество / А. Пуанкаре // В кн. : О науке / под ред. Л. С. Понтрягина. — М. : Наука, 1989. — С. 399–414.
34. Рот К. Конструирование с помощью каталогов / К. Рот ; пер. с нем. — М. : Машиностроение, 1995. — 420 с.
35. Саймон Д. Алгоритмы эволюционной оптимизации : практическое руководство / Д. Саймон ; пер. с англ. А. В. Логунова. — М. : ДМК Пресс, 2020. — 1002 с.
36. Солсо Р. Когнитивная психология / Р. Солсо. — 6-е изд. — СПб. : Питер, 2011. — 589 с.
37. Тьялве Э. Краткий курс промышленного дизайна / Э. Тьялве ; пер. с англ. П. А. Кунина. — М. : Машиностроение, 1984. — 192 с.
38. Федотова О. В. Насмотренность как одно из условий создания творческого образа в профессиональном образовании в традиционных художественных промыслах / О. В. Федотова // Традиционное прикладное искусство и образование. — 2021. — Т. 3, № 38. — С. 80–88.
39. Чиркин А. В. Метод расчета нагрузочной способности планетарно-цевочных передач с пластиковыми сателлитами. Машиноведение, системы приводов и детали машин : автореф. дис. … канд. техн. наук / А. В. Чиркин. — М., 2019. — 144 с.
Полная версия статьи доступна только подписчикам журнала