缔造智能cad王朝

张璐

计算机辅助设计（CAD-Computer Aided Design）是指利用计算机及其图形设备帮助设计人员进行设计工作。智能概念是20世纪70年代后期提出的，一般应包含知识获取、推理机制、知识库、数据库管理机制、显示系统等部分。

智能概念提出之后，一大批专家和学者开始关注它的应用潜力和经济意义，并在这个领域取得了可喜的成果。美国、日本、加拿大、英国等国家的计算机科学家们相继对集成电路、建筑物外形、分子模型、机械零件等应用领域进行智能化设计，取得了不少实用的成果。与此同时，我国的计算机工作者也开始关注智能研究，在开展理论探讨的基础上，部分单位探索开发了智能系统，在建筑设计、集成电路设计、机械部件设计、方案设计等方面进行智能化的尝试，部分大学和研究机构还推出了一系列专家系统开发工具。

潘云鹤院士是中国智能CAD领域的开拓者，创造性地将人工智能引入CAD技术。他基于现实的诉求，于1979年研制出我国首项智能CAD“智能模拟彩色图案创作系统”，巧妙地解决了设计工作中的图案构图、色彩和描绘等知识表达问题。创新利用组合性爆炸，通过综合和类比生成设计智能CAD技术，在花型CAD/CAM方面做出了重要贡献，成果用于大批企业。

潘云鹤对智能CAD的研究没有局限于“智能模拟彩色图案创作系统”这一项研究成果上，而是继续开拓并推动了我国计算机美术的发展。他的15项研究成果均达国际先进水平，至今还名列计算机领域前茅，大大推动了智能CAD的发展。其中，关于“智能模拟彩色图案创作系统”的研究获国家科技进步二等奖和省部级科技进步奖7项。

利用新技术

实现跨界合作

“智能模拟彩色图案创作系统”是计算机界一项开创性的重大成果，属国内首创，并达到国际水平。它将计算机美学和智能CAD技术结合，使计算机不仅取代了笔和纸，而且具备了部分人工智能，不仅能执行人的命令，而且还能别具匠心。“智能模拟彩色图案创作系统”为国内彩色平面图案的设计、创作和研究开辟了一条科学与艺术相结合的道路，具有巨大的经济意义和社会效益。

潘云鹤的研究方向是智能机器人技术、产品创新设计和虚拟现实等，其创新之处在于通过人工智能与计算机辅助设计的结合，信息技术与设计技术的结合，推动设计技术更好地发展。他曾经长时间研究计算机美术和计算机书法，希望通过自己的研究，使我国的多媒体技术和设计技术更上一层楼。

满足设计对信息的

筛选和处理

与设计相关的学科或工作对信息的处理有着一贯的高要求。设计通常要用计算机对不同方案进行大量的计算、分析和比较，以决定最优方案。不仅如此，它还常常要求计算机能大量存储并快速地检索各种设计信息，不论是数字的、文字的或图形的。潘云鹤的这套系统以其高效、准确的特性满足了设计中对信息的处理工作，得到了广泛的应用与认可。

在设计过程中，设计人员通常用草图开始设计，他们希望能有一种技术将草图变为工作图，把繁重的工作交给计算机完成，快速作出图形，让设计人员可以及时对设计作出判断、修改并利用计算机进行图形的编辑、放大、缩小、平移和旋轉等有关图形的数据加工工作。“智能模拟彩色图案创作系统”的出现可谓应运而生。

美术教育家、中国书画家邓白评价道：“过去，我曾经强调艺术只能由手工设计，计算机不能代替人的智能。现在看了这项尖端科研成果，我大开眼界，‘装潢图案创作智能CAD系统不仅能设计出许多不同形色的美丽图案，而且还有意想不到的巧妙变化，特别是在速度和作品数量上，更非人工设计所能比拟。真是科学的创新、艺术的奇迹。”

此外，潘云鹤又从实际需求出发，提出了综合推理和形象思维模型，成功研制了轻纺花型、广告装潢、建筑布局、管网规划等多个新颖实用的智能CAD/CAM系统，特别是轻纺花型图案CAD/CAM领域取得创造性的重大的突破，产生显著经济效益。