案例推理建筑方案設計流程研究

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摘要：隨著社會經濟的發展，網絡信息技術也在不斷地發展。互聯網等高科技的出現改變了人們生活與工作的方式，設計工作者在運用網絡信息技術后不管是工作流程還是設計方式都有著非常大的改變，文章從案例推理的角度對建筑方案設計流程做相關的論述。

關鍵詞：案例推理；建筑方案；設計流程

1案例推理的簡介

1.1案例推理的概念。案例推理簡單地講，就是通過尋找原有的與之相似的歷史解決方案，利用已有的經驗或者已知結果中的特定知識來應用到現在的新問題中，并解決新的問題。1.2工作原理。現實生活中的人們處理問題總是會用以前的經驗和知識來處理問題，這種經驗是后天學習的，案例推理就是利用這種思想，統計以前出現的具體實例，通過分析現有問題，在以往的實例中找出類似的案例，從而求解當前問題。CBR的成立條件有兩個：（1）對于輸入相同或者相近時，輸出總是一致或者接近一致；（2）案例不是特殊的，是普遍的，會重復出現。案例推理的優點是解決某個領域中的問題時，并不需要對應領域的全部知識，只需要收集問題的案例，建立案例庫。案例檢索、案例匹配、案例調整、案例學習是CBR的幾個必然步驟：（1）檢索：從建立的案例庫中找出一個或者多個和當前待解案例最相近的實例；（2）匹配：使用以前相似案例解來解決當前待解問題；（3）調整：假設案例庫中沒有和當前待解問題相同和類似的案例，需要對案例進行調整找到求解途徑；（4）學習：把新案例加入案例庫中，供以后求解使用。1.3案例推理的優勢特點。案例推理和其他系統比較，有以下優點：（1）CBR解決問題時不要求具有對待解的全部領域的知識，需要的是以前的具體案例集合。這個優點也是案例推理被廣泛關注的原因，它降低了解決問題的門檻。（2）案例數量可以一直增加，當然應該定期地清理冗余案例，隨著案例的增多，求解的效率和精度都會得到提高。當然即使案例庫中案例較少時系統也可以正常進行。（3）案例推理以具體案例的方式呈現給使用者，這樣更容易理解。（4）增加解的可靠性。當在某個領域中知識不算完備或者是剛進入某個行業不久，所具有的規則性和判斷性是不足的，在解決具體問題時所得到的解可能不夠精確。但是如果采用案例準理解法，由于案例是以往真實的事件，甚至是一些專家做出的經典案例，這樣推導出的結果可能更加精確。

2基于案例推理的設計流程與建設設計流程

2.1二者的共通性。2.1.1包含大量的舊信息數據。因為世界上各處建筑數量非常龐大，所以建設設計中包含大量的信息，而在實際進行設計的過程中，設計人員需要借助大批量的歷史類似文件，找到其中的知識點及相關經驗來進行設計工作，而如果通過印象中的記憶是非常難以找到相關的資料，這種情況與安全推理特征相似，都有大量的信息資料。2.1.2未有特定的規則。建設設計因為其地域、環境等各種情況的因素，沒有明確的界定，也沒有明確標準的方案，這一情形就導致無法形成某個特定問題的規則，不能總結出固定的模板。同樣安全推理也是需要通過隱性知識點來對相關情形做描述并得以解決，真正領域使用的知識卻是較少。2.1.3不同情況較多。因為建筑的無重復性特性導致建設設計的每個方案幾乎都只能運用一次，而且每一次都是需要創新，每一次都會出現許多與之前不同的情況，案例推理的系統中幾乎沒有相同的情況，每一次都只是有部分相似或類似的情況。2.2適應在建設設計行業中適合案例推理的情況。一般適應的情況有以下幾種：（1）冷門類型。一般在設計者對于建筑類型不太熟悉，或者有建筑需求重復的情況下有新增同類型的建筑，此時會應用到案例推理方案，這種情況就必須要了解之前符合要求的設計項目的相關知識，所以必須要運用到案例推理來將舊有的方案進行學習參考。（2）特殊環境。設計者在遇到以前不曾遇到的一些有特殊環境的建設類型設計時，受新的環境影響，對于設計會帶來一些前所未有的困難，此時，參照舊有的案例是非常科學的一個方法。（3）甲方有新的特殊要求。面對已經設計好的建筑方案，甲方又有了新的特殊要求，如何在方案中合適的進行調整，就有必要運用案例推理方法。

3基于案例推理的建筑方案設計流程

3.1建筑設計方案庫的構成。每一次的案例設計，都是對一次設計的整體描述。為了利用案例推進的方法來對建設設計信息進行綜合的管理，首先要對所有設計相關知識進行整合和歸納，建立一個規范化的知識庫，這個知識庫就需要包含每一次設計方案的設計屬性和設計參數，而且內部還有可能再詳細分為子屬性的分層。全部屬性結合在一起就能夠形成設計方案的案例描述。一般會用到分解安全的方法，是通過對項目的整體做分析，將一個大的設計項目拆分成基本的組成部分再提出相應的項目指標。在建立了初步的設計方案庫后，再慢慢地將之擴充，從設計概念、平面、立面等擴充到設計概念庫、平面庫、立面庫等，讓每一個方案庫能獨立進行各自的循環，可以進行自我增值自我優化，與其他方案子庫互不干擾，但又可以互相配合使用，共同促進整體建設方案庫的發展。3.2案例推理中的案例修正。案例修正環節是涉及特定知識最多的，目前沒有普遍能夠適應的策略，修正設計系統一般有設計支持的系統和自動設計的系統兩種，設計支持系統主要的輔助設計人員在前期的設計，盡快提供給設計者相似的案例，然后再進行相關修正，而自動設計系統就是系統在最后自動修改。一般的修正方法會有局部搜索、記憶查詢、重建與參數調整來進行置換、轉化法以及基于模型修改等。因為涉及的知識結構面相對比較復雜，一般會建議人為修改和自動修改兩個方法，不能僅僅只依賴自動設計系統的修正。3.3設計方案的保存。修改好后的新設計就是一個新的文件，可以考慮是否要加入案例庫中作為資源保存再用于后續類似情形的問題解決參照，而這個過程通常需要更改一些關鍵細節以保證信息的方便尋找，可以確定問題的主要特征、問題的解決結果等關鍵作為索引，同時調整案例庫的整體結構來做這些工作。3.4前景展望。案例推廣技術在建筑設計行業中還僅僅是個開始，目前也只是對于可行性的應用方式進行了一些探討，在往后需要發展的地方還非常多，研究需要更為深入，同時增加研究的廣度，不斷地改進其運行過程中的缺點與不足，提高整體質量；同時需要做好與網絡信息建設的結合，利用網絡大數據提高方案庫的整體質量；需要建立良好的平臺，提高建設方案設計的銜接。

4結語

本文運用案例推理技術對建筑方案設計流程進行相關分析，對于案例推理與建筑方案二者間的共通性來進行建設設計信息進行綜合的管理，建立一個規范化的知識庫對建設方案的設計做更好的支持，全力促進建設設計的高效率高創新的發展。

參考文獻

[1]姚寧.基于案例推理的建筑設計求異思維方法研究[D].哈爾濱：哈爾濱工業大學，2015.

作者:張文博