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架構在上述的研究方法與論文概述,本研究的論文內容架構具體反應了研究之步 驟與其內容,其詳細說明如下:

在第二章中,作者首先架構在「設計搜尋」的概念下,找尋構成搜尋的運算 機制(包括呈現、記憶、規則與決策),然後,經由這四個搜尋機制的面向,

進行想法聯想之連結問題在設計運算與認知領域的背景回顧,以提出一個分 散式想法連結的機制。

在第三章中,根據背景研究所獲得的分散式想法連結的機制(包括呈現、回 憶與溝通),進行輔助呈現、回憶與溝通之輔助設計系統(包括案例基礎推 理系統與多重代理人系統)的文獻回顧,並進行這些系統的比較與分析,以 提供本研究建立一個輔助分散式想法連結模型的基礎。

在第四章中,本論文延續初期研究所建立的動態想法地圖(DIM 初期模型),

更進一步的結合第三章所獲得在輔助分散式想法連結的運算機制,以精練並 強化 DIM 初期模型在分散性的特質,進而建構一個輔助分散式想法連結的運 算模型,而此模型的構成元素與其運算機制在本章有詳細說明。

在第五章中,DIM 經由架構在一個多重代理人架構(DARIS)的平台基礎上,

予以具體化 DIM 模型的運算機制,並發展成一個輔助分散式想法連結系統,

而此系統的使用方式藉由一個實際案例予以說明。有關 DIM 的系統實作與使

用方式在本章節有詳細說明。

在第六章中,為了驗證本研究之假設,作者執行一個設計實驗,並架構在 Goldschmidt [46]所建立連結圖像理論與其評估方式,進行 DIM 系統在輔助連 結有效性之評估,同時,透過此設計實驗,了解多重參與者在分散式的設計 環境中,如何藉由本研究建構的分散式想法連結機制,反應上述連結問題的 特質,又如何輔助他們在早期設計階段的想法連結。

在第七章中,作者首先對本論文的研究提出結論與建議,並藉由此研究的發 現,更進一步的說明本論文的研究貢獻,與作者未來後續的研究方向。

二、研究背景:從設計搜尋到分散式想法連結

想法聯想建立了一種強調連結問題的基本概念。連結問題的機制(以下稱連結機 制)主要藉由立即性的呈現方式反應解決問題的想法,並透過反射性的搜尋策略 連結參與者內在的記憶,同時,在分散性知識的互動過程中,經由多重參與者在 內在記憶與外在設計情境的衝突,建立了設計想法之間關聯性的連結。由於,本 研究目標是藉由一個輔助系統的建構,以了解分散式想法連結的相關問題,因此,

為了能更進一步了解連結機制之相關背景在設計運算上的意義,作者架構在相關 的設計運算觀點,予以進行此連結機制的背景回顧。

在設計運算的領域中,於「設計搜尋」(Design as search)的概念下,發展出不同 的搜尋模型,進而衍生為大部分的電腦輔助設計系統[23]。基本上,「設計搜尋」

強調設計過程中的搜尋機制,因此,搜尋機制將提供本研究了解連結機制在設計 運算領域中的意義。架構在搜尋機制的觀點下,首先須了解「設計搜尋」的相關 背景,經由了解搜尋機制在設計運算中的意義,再以搜尋機制所包含的不同面向,

進行連結機制的背景回顧,以提出一個分散式想法連結的機制。

2.1 設計搜尋

從 Simon 和 Newell[47]開始,在相關分析設計過程的研究中,設計被認為是一種解 決問題(problem solving)的行為。為了提供設計者可以透過一個特定模式的設計 過程,以提升設計問題解決的結果,有許多學者提出不同的設計過程模型[23],例 如:Alexander[48]的「分析與綜合」(analysis 和 synthesis)模型、Pena 等人[49]的

「計劃與設計」(programming 和 design)模型、Asimow[50]的「分析、綜合與評 估」(analysis、synthesis 和 evaluation)模型,亦有學者架構在已提出的模型基礎 上發展出另一組模型,例如:架構在 Asimow 提出的模型基礎上,Jones[35]提出「分 歧、轉化與集中」(divergence、transformation 和 convergence)模型,此模型的分 歧係指將設計問題予以分解成若干片段,並透過搜尋大量相關的解決方法以界定 設計空間的範圍,轉化則為將這些分解的片段以一種新的方式組織在一起,而集 中為發現此新組織方式的可能結果並予以實踐。

為了解決設計問題,設計被視為設計者在設計問題的空間中,搜尋解決此設計問 題方法的過程[19]。此搜尋過程為經由不同的狀態(設計的解決方法),找尋解決 目前設計問題的方法,這些狀態主要包括起始狀態(initial state)、中間狀態

(intermediate state)及目標狀態(goal state)[19]。在進行搜尋的設計空間中,設 計者應用自己本身知識庫中程序知識(procedural knowledge)或規則的區塊

(chunk),將設計從一個狀態移動到另一個狀態。因此,許多自動化的問題解決 系統都來自於 Newell 和 Simon[47]的理論,這些自動化的系統稱為 General Problem Solver(簡稱 GPS)。

然而,設計者在問題解決的搜尋行為上,相似於上述 GPS 系統應用在人工智慧的 搜尋策略,例如嘗試與錯誤搜尋(trial-and-error)、深度優先搜尋(depth-first search)、廣度優先搜尋(breadth-first search)和經驗法則搜尋(heuristic search),

這些搜尋策略已經被運算化的應用在電腦輔助設計系統[38, 51]。此外,Anderson[52, 53]根據搜尋在推理的方向性,將設計搜尋的推理機制歸納成向前鏈接(forward chaining)與向後鏈接(backward chaining),而 Anderson 等人[54]更進一步指出,

有經驗的設計師通常使用向前鏈接的推理機制進行搜尋,而沒有經驗的設計師通 常使用向後鏈接的推理機制。

在設計運算領域中,Woodbury[26]認為上述之設計搜尋過程,在可能的設計空間中 找尋解決問題的路徑,此設計空間是一群資訊集合(information set),包括起始狀 態、中間狀態(intermediate state)和目標狀態,與在狀態之間的運算元(operators)。 每一個狀態代表可能完成或未完成的設計,因此,設計可視為在起始狀態與目標 狀態之間,去發現適當運算元的序列或路徑[26](圖 2)。在搜索過程中,Norman[55]

認為設計者藉由特有的限制(constraints)因素,執行設計相關目標與決策之間的 配對(mapping)關係以決定方式,以得到最佳化的解答。

圖 2. 搜尋過程與資訊狀態(來源自 Woodbury, 1991)

除此之外,在以設計支援系統為主的設計研究領域中,一個提供設計支援系統的 架構,被稱之為設計空間探索者(Design Space Explorer),其引用一種最能被廣泛 接受的設計行為:「搜尋」或稱為「探測」。設計空間探測者將設計比喻是一種在

有選擇性且可能無盡的設計空間裡的智慧型行為,在這個無止盡的設計空間裡, problem);3)設計轉化(design transition)的狀態,和 4)詳細解說的解決問題方法

(solution)。而 Woodbury[26]提出的「探測」理論,具體的建立了在設計空間的搜

在古希臘時代,“想法”這個字的意義為“一個事物的出現”(appearance of a thing)。

人類擁有一種獨特的能力去使用符號進而表達想法,並透過建構符號與符號間的