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浅谈汽车防盗系统的应用与发展 【摘 要】文章从汽车防盗器的定义与类型、发展与应用对汽车防盗器作了系统的阐述。 【关键词】汽车防盗器；电子防盗系统 随着人们生活水平的不断提高，汽车越来越成为人们生活中不可缺少的一部分。从世界上第一辆T型福特牌轿车被盗开始，偷车已成为现今城市里最常见的犯罪行为之一。汽车数量增多，车辆被盗的数量也逐年上升，这给社会带来极大的不安定因素，担心车辆被盗，成为困扰每一位汽车用户的难题。随着敞篷汽车的流行，汽车门锁已无法成为万无一失的铁将军，使车门锁止系统的概念进一步被淡化，由此汽车防盗器也应运而生。现在市场上各种电子防盗器琳琅满目，销量最好的电子防盗锁在300元至400元之间即可买到。现在市场上许多新款轿车上都已经安装了原厂的汽车防盗器，有些车辆的钥匙上就有防盗芯片，随机变开锁密码，使盗车贼无法用科技手段解锁，而这种钥匙一旦丢失就只能凭车辆的用户登记卡到原厂再配一套钥匙。最新的技术资料上称，有些车型已经开始使用隐型IC卡代替车钥匙，车主只要走进车辆3至5米范围，防盗器将自动解锁，车主坐进车内按下点火开关车辆就被起动。当车主离开车辆5米后，车门将自动上锁。 一、汽车防盗器的定义与类型 （一）汽车防盗器的定义 汽车防盗器就是一种安装在车上，用来增加盗车难度，延长盗车时间的装置，是汽车的保护神。它通过将防盗器与汽车电路配接在一起，从而可以达到防止车辆被盗、被侵犯、保护汽车并实现防盗器各种功能的目的。 （二）汽车防盗器的类型和特点 随着科学技术的进步，为对付不断升级的盗车手段，人们研制出各种方式、不同结构的防盗器，目前防盗器按其结构可分四大类：机械式、机电式、电子式和网络式。 机械式防盗器。早期的汽车防盗器材主要是机械式的防盗锁。机械锁发展至今经过了数次技术升级，钩锁、转向盘锁和变速档锁等基本属于机械式防盗器，它主要是通过锁定离合、制动、油门或转向盘、变速档来达到防盗的目的，只防盗不报警。其优点是价格便宜，只需几十元至几百元，且安装简便，可以在一定程度上吓阻盗车贼，或增加盗贼被发现的可能性。缺点是防盗不彻底，每次拆装比较麻烦，不用时还得找地方放置。 目前市场上推出了一种护盘式方向盘锁。这种锁较为隐藏，有一层防锯防钻钢板保护，材质比传统的拐杖锁坚固，锁芯也设计得更加精密，因而可靠性更高。但是车主必须找一个空间藏这个拆下的转向盘；排档锁是目前车主最欣赏的防盗装置之一，这种防盗装置简便又而坚固，材质采用特殊高硬度合金钢制造，防撬、防钻、防锯，且采用同材质镍银合金锁芯和钥匙，没有原厂配备的钥匙极难打开。如果钥匙丢失，可用原厂电脑卡复制钥匙。 机电式防盗装置。随着科学的进步，出现了机电一体式的防盗装置（中央门锁）。中央门锁是以电来控制门锁的开启或锁止，并由驾驶员集中控制所有车门门锁的锁止或开启。中央门锁系统具有下列功能： 当锁住(或打开) 驾驶员侧车门门锁时，其它几个车门及行李厢都能锁止（或打开）；如钥匙锁门也可锁好（或打开）其它车门和行李厢；在车内个别门锁需要打开时，可分别拉开各自门锁的按钮。 电子式防盗器。为了克服机械锁只防盗不报警的缺点，电子报警防盗器应运而生。汽车电子防盗系统是在原有中央门锁的基础上加设了防盗系统的控制电路，以控制汽车移动的同时并报警。电子防盗是目前较为理想的防盗装置。如果有行窃者盗窃汽车或汽车上的物品，防盗系统不仅具有切断起动电路、点火电路、喷油电路、供油电路和变速电路、将制动锁死等的功能，同时，还会发出不同的求救的声光信号进行报警，给窃贼一个精神上的打击，以阻止窃贼行窃。 插片式、按键式和遥控式等都属于电子式防盗器。遥控式汽车防盗器的特点是可遥控防盗器的全部功能，可靠方便，可带有振动侦测门控保护及微波或红外探头等功能。随着科技的快速发展，遥控式汽车防盗器还增加了许多方便实用的附加功能，如：遥控中控门锁、遥控送放冷暖风、遥控电动门窗及遥控开行李舱等。现在市场上已有双向功能的电子防盗器，这种防盗器不仅能由车主遥控车辆，车辆还能将自身状态传送给车主，例如车门被开启或车窗玻璃被破坏等。但是电子防盗器普遍存在误报警现象，而且也没有根本上解决车辆丢失问题。 GPS卫星定位汽车防盗系统。GPS卫星定位汽车防盗系统(或其他网络系统)，将报警信息和报警车辆所在位置无声地传送到报警中心，具有车辆定位、遥控熄火、网络查询及跟踪、车内监听、路况信息查询、人工导航等多种功能，是全方位的防盗系统。 GPS卫星定位汽车防盗系统属网络式防盗器，它主要靠锁定点火或起动达到防盗的目的，同时还可通过GPS卫星定位系统，将报警信息和报警车辆所在位置无声地传送到报警中心。可以在全国范围内实时监测车辆位置，还可以通过车载移动电话监听车内声音，必要时可以通过手机关闭车辆油路、电路并锁死所有门窗。如果GPS防盗器被非法拆卸，它会自己发出报警信息，但缺点是价格较为昂贵，所以目前车主选用的为数尚不多。 二、汽车防盗器的发展与应用 目前汽车防盗器已由初期的机械控制，发展成为钥匙控制———电子密码———遥控呼救———信息报警的汽车防盗系统，由以前单纯的机械钥匙防盗技术走向电子防盗、生物特征式电子防盗。电子防盗系统主要由电子控制的遥控器或钥匙、电子控制电路、报警装置和执行机构等组成。电子防盗系统的类型主要有: 钥匙控制式。通过用钥匙将门锁打开或锁止，同时将防盗系统设置或解除。 遥控式。防盗系统能够远距离控制门锁打开或锁止，也就是远距离控制汽车防盗系统的防盗或解除。 报警式。防盗系统遇有汽车被盗窃时，只是报警但无防止汽车移动功能。 具有防盗报警和防止车辆移动式的防盗系统。当遇有窃车时，除音响信号报警外，还要切断汽车的起动电路、点火电路或油路等，起到防止汽车移动的作用。 电子跟踪防盗系统。该系统分为卫星定位跟踪系统（简称GPS）和利用对讲机通过中央控制中心定位监控系统。 电子跟踪定位监控防盗系统是利用电波在波朗管地图上显示被盗车位置并向警方报警的追踪装置。设跟踪定位监控防盗系统，需有关单位专门设立这样一套机构和一套专用的设备，并需24小时不间断地监视，否则，即使安装了电子跟踪定位监控防盗系统还是起不到防盗作用。 （一）钥匙控制式防盗系统 钥匙控制式防盗系统作用是：当驾驶员将车门锁住的同时，接通了电子防盗系统电路，同时电子防盗系统开始进入工作状态。一旦有窃贼非法打开车门，电子防盗系统一方面用喇叭报警求救，另一方面切断点火系统电路，使发动机不能起动，于是起到了防盗报警的作用。 而电子钥匙编码控制装置，是靠带编码的点火钥匙来控制汽车发动机的起动，以达到防止汽车被盗走的目的。它主要由身份代码的点火钥匙、编码器构成的控制器和发动机控制单元等组成。带编码的点火钥匙中镶有电阻管芯，在电阻管芯内设有身份代码（电阻值）。点火锁筒内存储有代码，当插入的钥匙与存储的代码不符，即电阻值不符合点火锁内存储的电阻值，则点火系的电路不能接通，从而起到了防盗作用。 （二）电子密码防盗系统 防盗器的电子密码就是开启防盗器的钥匙。它一方面记载着防盗器的身份码，区别各个防盗器的不同；另一方面，它又包含着防盗的功能指令码、资料码，负责开启或关闭防盗器，控制完成防盗器的一切功能。 根据密码发射方式的不同，遥控式汽车防盗器主要分为定码防盗器和跳码防盗器两种类型。早期防盗器多采用定码方式，但由于其易被破译，现已逐渐被技术上较为先进、防盗效果较好的跳码防盗器所取代。下面就两种不同类型防盗器的原理、特点等分别加以介绍。 定码防盗器。早期的遥控式汽车防盗器是主机与遥控器各有一组相同的密码，遥控器发射密码，主机接收密码，从而完成防盗器的各种功能，这种密码发射方式称为第一代固定码发射方式(简称定码发射方式)。定码发射方式在汽车防盗器中的应用并不普及，当防盗器用量不多即处于一个初期防盗器应用市场里时，其防盗器的安全性和可靠性还有所保证。但对于一个防盗器使用已成熟的市场而言，定码方式就显得既不可靠又不安全，原因有三： （1）密码量少，容易出现重复码，即发生一个遥控器控制多部车辆的现象。 （2）遥控器丢失后，若单独更换遥控器极不安全，除非连同主机一道更换，但费用过高。 （3）也是最大的危险即安全性差，密码易被复印或盗取，从而使车辆被盗。 跳码防盗器。定码防盗器长期以来一直存在密码量少、容易出现重复码且密码极易被复制盗取等不安全问题，因此跳码防盗器应运而生，其特点如下： （1）遥控器的密码除身份码和指令码外，多了跳码部分。跳码即密码依一定的编码函数，每发射一次，密码随即变化一次，密码不会被轻易复制或盗取，安全性极高。 （2）密码组合上亿组，根本杜绝了重复码。 （3）主机无密码，主机通过学习遥控器的密码，从而实现主机与遥控器之间的相互识别。若遥控器丢失，可安全且低成本地更换遥控器，无后顾之忧。 （三）遥控电子防盗系统 目前这种电子防盗系统广泛应用于许多原厂配置防盗系统的汽车上使用。遥控电子防盗系统是利用发射和接收设备，并通过电磁波或红外线来对车门进行锁止或开启，也就是控制防盗系统进行防盗值班或解除。 遥控电子防盗系统种类繁多，常见的有电磁波遥控电子防盗系统和红外线控制防盗系统。遥控电子防盗系统在夜间无需灯光帮助就能方便快捷的将车门锁止或开启。 结构组成。一套完整的遥控汽车防盗器应由下面几个部分组成： （1）主机部分：它是防盗器的核心和控制中心。 （2）感应侦测部分：它可由感应器或探头组成，目前普遍使用的是振荡感应器，微波及红外探头应用极少。 （3）门控部分：包括前盖开关、门开关及行李舱开关等。 （4）报警部分：喇叭。 （5）配线部分。 （6）其他部分：包括不干胶、螺钉及继电器等配件和使用说明书及安装配线图等。 遥控电动中央门锁防盗系统的功能及操作 （1）遥控锁车及防盗设定。按遥控器上的相应按键，四个转向灯闪烁一次，示意驾驶员车门及行李厢已上锁。防盗状态指示灯不停的慢闪，提示驾驶员车已进入了防盗状态。此状态下起动及点火电源均被切断。 （2）遥控开锁及防盗解除。按遥控器上的相应按键，四个转向灯闪烁两次，示意驾驶员车门及行李厢已开锁。防盗状态指示灯熄灭，提示驾驶员车已解除防盗，起动及点火电源电路恢复正常。同时室内灯点亮持续20s，方便驾驶员及乘员上车。 （3）自动防盗设定。停车后将点火开关转到断开位置，如果任何一车门打开再关上，延迟3s，四个转向灯持续闪烁五次后，自动进入防盗设定状态。5s内再次打开车门，则系统停止记时。当又关上全部车门时，系统重新开始记时，四个转向灯又开始闪烁，5s后再次进入防盗系统设定状态。此间如不用钥匙或遥控器锁车，中央控制门锁不会锁车，以防驾驶员或遥控器忘在车上。 （4）二次防盗设定。如果误触动了遥控器的相应按键，使防盗解除（此时室内灯会自动点亮20s）；或有意识的解除防盗后，30s内车门没有打开，系统再次进入防盗设定状态，并将车门自动锁上。 （5）防窃车功能。当点火开关转到行车档，汽车在遥控距离内遭抢或强行开走时，被抢驾驶员按住大键持续3s，四个转向灯会不停地闪烁。同时车上的喇叭一直鸣叫，以示报警并警告抢车人停车。如果抢车人弃车逃走，车在遥控距离内，驾驶员按下相应的按键可解除转向灯的闪烁和喇叭的鸣叫。如果抢车人将车开走，即使将车停下拔出钥匙，四个转向灯仍一直闪烁，直至将蓄电池的电能耗完；上车再起动，车的起动及点火电源被切断，汽车不能再被开走，若钥匙转至点火位置，车上的喇叭又会开始鸣叫。 （6）防盗系统被触动，自动报警，系统再次进入防盗设定状态 车在防盗设定过程中，未经遥控器解除，强行打开车门及行李厢或强行起动发动机，四个转向灯会自动继续闪烁30s以示报警。若系统恢复正常，30s后转向灯自动熄灭，系统再次进入防盗设定状态。若系统未恢复正常，90s后转向灯自动熄灭，系统再次进入防盗设定状态。 （7）停车自动开锁。停车后，点火开关转到关断位置，中央控制门锁系统自动开锁、室内灯自动点亮20s，方便驾驶员和乘员下车。 （8）自检功能。防盗设定后，四个转向灯闪烁一次，系统自动进入防盗设定的同时也处于自检状态。即如果任何一车门未关好或出现故障造成车门联动开关短路时，四个转向灯闪烁4次；如果行李厢未关好或行李厢开关出现故障造成开关短路时，四个转向灯闪烁6次，提示驾驶员检查故障点。自检系统还将四个车门及行李厢分为两个检测区。即：四个车门为一个检测区，行李厢是一个独立的检测区。如果其中有一个检测区出现故障不会影响另一个检测区执行防盗功能。 （9）防盗被触动，自动记忆、自动显示。在防盗设定时间，系统中任一部位被触动过，在防盗解除时，状态指示灯将快闪，以提示驾驶员引起注意。 （10）防盗系统解除。如果防盗系统发生故障、遥控器电池没电或汽车需要维修时，须将防盗系统解除，系统中遥控中央门锁的功能仍可正常使用。其方法为：将点火开关转到行车档，将解除开关闭合，四个转向灯闪烁一次，状态指示灯闪烁一次后熄灭，表示防盗系统进入解除状态（防盗系统不能使用）。 （11）防盗系统的恢复。将点火开关转到行车档，将解除开关断开，四个转向灯闪烁3次，状态指示灯闪烁3次后熄灭，表示防盗系统可以正常使用。 三、温馨提示 防盗系统不是万能的，现在许多轿车都在出厂前预装了车用电脑防盗系统。当钥匙芯片数据与车载电脑预存数据相符，电脑才会通知相关系统开始工作，允许发动机启动。自带车载电脑防盗系统的轿车不需要再安装电子防盗器。如果重复安装，容易和原车所安装的防盗系统发生系统冲突；如果一定要额外安装电子防盗器，请注意与点火系统分离，否则会造成发动机无法启动等故障。若出现了故障，不要自行拆卸，请到专业维修店使用专业解码器清除故障码并解除故障。 
在创业中， 产品或服务的创新是一个相当重要的方面 甚至可以说 "创新是创业的生命线"一般而言， 可以通过以下问题提问， 考察产品服务是否有改进之处: (1)能否更安全﹑更清洁﹑更慢﹑或更快; (2)是否可在家庭制造而节省成本; (3)是否可能把业务分包给其他家庭制作的人; (4)能否教使用得更快; (5)能否更可靠或者更便宜; (6)使用起来更舒适; (7)能否降低材料和劳动力成本; (8)能否与其它产品或服务组合; (9)能否提高自动化程度; (10)能否更容易包装﹑储藏和运输; (11)产品能否方便移动﹑拆卸; (12)能否缩小或者扩大其尺寸; (13)能否日常使用更方便; (14)产品维修﹑更换﹑再利用的成本能否更低; (15)能否更方便清洁﹑保养﹑润滑和调节; (16)外观看起来更吸引人和漂亮; (17)能否更轻﹑更坚固﹑可调节﹑更薄或可折叠的; (18)能否声音更轻或更响; (19)能否减少潜在的危险; (20)使用时的精力﹑时间﹑能量更加节省; (21)能否加上新的功能; (22)能否增加附属产品; (23)能否反向操作或使用; (24)能否成为多功能的产品; (25)能否薄利多销， 买一送一; (26)能否清除耽搁﹑多余功能和副作用; (27)改进供应或配送渠道; (28)改进生产环节; (29)改进产品设计; (30)改进营销 在创新思路时可以应用 "头脑风暴法"﹑幻想﹑好奇﹑一对一交谈﹑问题焦点讨论﹑百科全书式﹑系统组合等技术 搞创造发明的人往往给人杂乱无章的感觉， 所以创新过程不能太快， 不能忽略重要的方面， 工作程序应条理化筛选创业机会的时候不能集中在单一思路上， 一般选择9-10点子进行考察， 直到其中的一个变得清晰和最强 如果发现一个创意不可行， 应果断的放弃创业点子需要灵感， 往往来得快， 也去得快， 应该养成随时纪录这些想法的习惯 创新活动也需要保持在身心放松状态 在遇到失败时适当休息 如果考虑的问题过于复杂， 则可以把问题分解到可以管理的水平， 每次解决一部分问题创新无止境， 许多人的创新活动会越走越远， 趋于理想化， 所以必须时时保持原有创业目标在心中 另外从商业运作的角度， 还有一个秘诀 你不要推出一个与现有产品相比而全新的东西， 全新商品打市场太吃力， 难为消费者接受， 反而改良产品会成为畅销品 如果你有一个全新的产品不要着急推出来， 把它的过渡型﹑中间型产品一步一步卖出， 就象中国的VCD和微软的Window操作系统， 在不断的更新换代中多赚几轮钱 每一代产品或服务升级程度多大呢? 2: 8法则告诉我们， 后代产品与前代产品有20%的差异， 消费者便认为是新产品， 你就可以有信心把它推出来了
机械创新设计是一个极其重要而又困难的实践性较强的研究课题。目前创新设计方法研究虽然已取得一些成果，但创新学还处于发展初期，各种不同理论及工具不断涌现，远没有形成普遍可以接受的统一的理论体系。本文认为，要进行机械创新设计要有两个必要条件：一是充分获取适用的知识；二是要使用符合创新设计思维并能激发创新思维的设计系统。设计过程充满了矛盾，所获取的知识应有助于矛盾的迅速解决，这就要求知识获取工具紧密集成到设计过程中，因此要统一研究知识获取工具与设计系统。另外，人类的创新设计思维模式是在长期的成功设计经验中总结形成的，因此设计系统必需符合创新设计思维规律。创新设计思维规律应作为算机辅助创新设计系统的理论基础。基于上述考虑，本文从创新设计思维的研究出发，融合知识获取方法，研究创新设计理论，进而开发机械产品创新设计系统。1 机械创新设计思维规律我们常把思维的过程称为“思路”，是因为可用路径问题来说明人类思维过程。本文提出两个机械创新设计思维原则：一是最短路径原则。设计者得到产品的功能要求后，往往首先检索出最佳设计实例，这样可以最迅速接近目标，然后运用价值工程方法，找出价值较低的极少数组件作为研究对象，再分析所得对象存在的矛盾，尝试作最小变动以解决矛盾，如矛盾没有解决则拟作更大变动或扩大研究对象范围，最后得出最优结果。通过这样途径所消耗的能量最少，体现了最短路径原则。二是相似性联想。汤川秀树的定同理论认为，联想能力就是找出事物彼此相似性的创造力，相似性是指事物间的内在联系。要用计算机系统来辅助设计师从自然界中发现形态各异的事物的相似性是很困难的，因此本文只研究从机械产品实例中挖掘相似性，以促进机械创新设计。机械设计过程是从功能要求到作用原理，再到物理结构的映射过程[1]。在CBR系统中，功能要求、作用原理与物理结构可作为实例索引，因此可统称它们为索引项目。同一索引的不同类索引项目之间的联想可称为纵向联想，而不同索引的同类索引的联想可称为横向联想。判断联想是否合理的依据是相似性，相似性由已有产品实例确定。比如，“超声波研磨机产品实例”使“超声波振动”作用原理与“研磨”功能要求纵向地产生了内在联系；又如，多种产品实例可满足同一功能要求，那么它们用于实现该功能的作用原理及物理结构具有相似性。功能要求是联想的起点，经验丰富的设计师通常记忆有大量的设计实例，因而掌握纵向及横向相似性，所以能迅速地进行横向及纵向的联想，能触类旁通，得出具有相似作用原理及物理结构的实例（简称相似实例）并进行组合优化，最后得到最优解。 这两项原则已被多种设计方法不自觉地采用了，基于实例推理不但能迅速接近最优解，体现最短路径原则；物场分析法（简称TRIZ）分析了上百万设计实例，确定功能要求与作用原理及物理载体的内在联系，以及不同作用原理或物理载体的可替代关系，使设计师可根据功能要求找到适当的作用原理及物理载体，体现相似性联想原则。2 计算机辅助创新设计系统 两项创新设计思维原则充分体现在计算机辅助创新设计系统的设计中，系统还利用了多种创新设计方法及人工智能技术。计算机辅助创新设计系统的流程如图1所示，它包含如下关键技术： 1 实例检索 利用基于实例推理（CBR）技术时首先要深入研究它的优缺点。CBR是一种以实例为知识载体的知识供应方法。当前它仍有如下不足：首先，系统为了达到实用通常建立庞大的实例库，这导致管理困难，系统运行效率低；其次，通过检索得到的只是一个或很少实例，而其它不符合检索要求但含有适用知识的实例没有利用，支持创新的力度不够；最后，实例调整严重依赖领域知识，难度大，所以很多CBR系统简化为实例检索系统[2]。导致这三项缺点的深层原因是实例是独立的，不同实例所蕴含的知识难以组合利用。为了克服这个矛盾本文提出通过相似性联想找出相似实例，并利用遗传算法进行组合优化，实现实例知识的重用。本系统的实例检索功能用商品化PDM系统IMAN中的产品结构与配置管理功能及搜索功能来实现，实例的可视化表示与管理依靠IMAN的产品结构树功能实现。2可视化的实例模型表达及矛盾分析概念设计技术的发展方向为研究一种统一的设计方案表达方法[3]。文献[4]对日本学者吉川弘之提出的FBS图进行扩充，使用两个框架分别描述一个设计方案的功能层次与结构层次，并存储功能单元与结构单元的对应关系，使计算机理解产品的结构及其功能。这种方法的缺点是结构与功能的关系不够直观，因此本系统在功能层次图与结构层次图的基础上增加功能关系图，以语义网络的方式描述结构及之间的作用关系，使结构与功能处于同一张图中，设计者可直观地理解产品原理，根据功能关系图并运用价值工程方法分析实例存在的矛盾。实现创新的关键是正确分析产品中所存在的矛盾[5]。产品设计中的基本矛盾是产品功能成本比不能满足用户要求，它有两种表现形式，一是未能实现某些产品功能质量目标；二是某些功能质量得到改善而某些功能质量却恶化。矛盾分析结果用于指导新作用原理、新物理结构的联想，进而找出相似实例。3基于WEB的创新设计知识库本系统的创新设计知识库包括作用原理库、物理结构库与实例库。当系统根据相似性搜索到新作用原理或物理结构后，相应的实例自动调出。作用原理库与物理结构库的开发借鉴了TRIZ的成果，再针对机械领域补充整理出二百四十余种作用原理（其中包括五十余种基本措施）。在每种作用原理下分别存储多种物理结构，形成物理结构库。实例库主要针对几种常见的家电产品进行开发。创新设计知识库是创新设计系统的核心部件，它是一种WEB文本知识库，文本经过笔者开发的机械知识XML标记处理，使知识库建立在国际标准XML文本之上，因此可实现知识资源的异地共享，并且在此知识库之上可建立基于WEB的机械产品计算机辅助创新设计系统，满足异地协同设计的需要。4相似性的量化方法及改进的遗传算法每种产品的结构不同，需要不定相同的遗传算法编码。本系统为了提高运行效率，采用浮点数编码方式。在传统的遗传算法中，初始群体是通过用随机的方法来产生的[6]，这具有一定的盲目性。因此本文提出利用实例的作用原理或物理结构的相似性作为筛选实例产生初始群体的依据。实现该途径的关键在于相似性的量化也即相似度的计算方法。相似度实质是实例的关联知识，必须以一定的算法在实例集合中挖掘得到。纵向联想的相似度实质是功能目标与实现手段的关系程度，横向联想的相似度实质是实现手段的可替代关系程度。相似度越高意味着得到已有产品实例的更多支持。根据相似度来筛选初始群体就等于利用以前的设计经历，使初始群体的产生有合理的基础，因此能加快遗传算法的收敛。本文根据相似性联想原理提出如下纵向及横向联想的相似度计算方法。设产品实例集合为C，功能元素集合为F，作用原理或物理结构元素集合为G。分别记为：C={Ci|i=1，2，…，n}; F={Fj|j=1，2，…，m}; G={Gk|k=1，2，…，q}。实例集合中的实例Ci以不同的隶属度uij及uik分别隶属于Fj及Gk。 设元素Gk到元素Fj的纵向联想相似度为rkj，则：rkj = 又设G空间中有元素Gk和Gm。实例Cji分别以隶属度uik和uim隶属于元素Gk和Gm，设从Gk到Gm的横向联想相似度为rkm，则：rkm = 隶属度作为实例对象的一项属性来存储。系统根据以上算法从实例集合中挖掘相似度知识，辅助设计师从相似度较高的方向进行联想，并用于指导遗传算法初始群体的产生，从而促进设计创新。3 结论 本文研究创新设计思维规律并用于指导机械产品创新设计系统的开发，系统的成功应用证明了关于创新设计思维规律论断的正确性以及多种新技术的可行性。系统可通过矛盾分析与联想，搜索到适用的作用原理、措施、物理结构及实例以解决矛盾，完成概念设计阶段的功能优化与原理优化，是实现机械广义优化设计方法的新成果。
