《基於腦電技術的設計概念產生與概念表達關係模型研究》是依託四川大學，由熊艷擔任項目負責人的青年科學基金項目。
基本介紹
- 中文名：基於腦電技術的設計概念產生與概念表達關係模型研究
- 項目類別：青年科學基金項目
- 項目負責人：熊艷
- 依託單位：四川大學
項目摘要,結題摘要,
項目摘要
設計概念產生是產品設計中決定產品創新性最關鍵的環節，而概念表達是設計概念的外顯形式，並能激發設計概念的產生。因此，研究概念表達和設計概念產生的之間的作用關係具有重要意義。腦電技術提供了探索設計概念產生認知過程和它們潛在的大腦活動的機會，將認知神經學成果與產品設計領域相結合是目前國內外發展的一個新動向，具有前沿性。本項目基於認知科學、產品設計理論和信息技術多學科融合，以概念表達設計活動為概念產生的外顯現象，套用腦電技術和行為觀察技術，實驗對比不同產品概念表達方式（草圖、文字元號、三維圖等）對設計概念創意產生的激勵機制，及不同設計情景（任務複雜性和任務類型）對同一概念表達形式的設計概念產生的激勵機制，根據上述實驗數據，研究並構建產品概念產生和設計概念表達的關係模型。該項目研究成果有助於為產品設計概念產生提供有效的概念表達形式，為產品創新概念設計的研究提供一個較好的思路和途徑。
結題摘要
概念產生是產品設計中決定產品創新性的關鍵環節之一，而概念表達是設計概念的外顯形式，並激發設計概念的產生。基於設計思維理論，藉助認知心理學及認知神經科學實驗手段，研究促進設計概念產生的概念表達形式，在不同設計任務屬性下概念表達對設計概念產生的影響，探討概念表達與概念產生的關係。主要研究成果包括：（1）設計思維的認知層面：從設計思維的理論基礎、模型構建、外在表現和影響因素等方面分析和總結了設計思維理論研究現狀、技術和方法，為探索概念產生和概念表達的內在認知規律奠定基礎；結合設計過程及類比映射和推理進程的一般特徵，構建了基於類比推理的設計思維模式；分析了不同專業新手及專家的認知實驗的草圖和口語調查報告，關注設計過程和認知活動及對應的關聯草圖轉變規則和變換結果，提出了關聯草圖對設計進程的推進模式，構建了關聯草圖形成的內在機制模型。（2）基於腦電技術的研究：採用B-Alert X10® EEG系統測評不同被試腦部區域的EEG功能譜密度，對比研究了創造性概念產生過程中不同性別和左右手偏好被試的任務相關alpha波變化；通過EEG alpha波任務相關強度研究了不同設計任務屬性（工程類和創造性設計任務）、不同刺激（草圖方案和文字）下創造性構思隨時間進程的腦波變化，根據概念生成的腦部應激活動反映概念表達的信息流路徑，探索了設計概念產生與情境刺激之間的相互關係；進一步採用BrainProduct actiChamp-32設備採集腦電數據，對alpha波、beta波和theta波的能量值進行分析，量化對比了開放性表征與收斂性表征對設計者心智疲勞和創造力的影響；（3）設計方法/過程層面：基於設計者設計概念表達特點，提出產品形態特徵定義方式，通過支持向量回歸預測模型將產品特徵變化與用戶心智感受相聯繫，構建了基於意象量化的感性工程產品形態設計方法。本項目初步探索了產品概念表達對設計概念創意產生的激勵機制，對促進產品創新具有一定的實際意義。 基於本項目研究已發表學術論文8篇，其中SCI期刊論文2篇，EI期刊論文1篇，EI會議論文1篇，中文核心期刊論文4篇，發明專利授權1項；已畢業博士研究生1人，在讀1人。
