Virtual Reality References in Design Problem Solving: Towards an Understanding of Affect-Cognition Interaction in Conceptual Design

2019 ◽  
pp. 247-260
Author(s):  
R. Vimal Krishnan ◽  
Prasad S. Onkar
Keyword(s):  
Virtual Reality ◽  
Problem Solving ◽  
Conceptual Design ◽  
Design Problem

A Formal Approach to Design Specifications

1990 ◽  
Author(s):  
Andrew Kusiak ◽  
Edward Szczerbicki
Keyword(s):  
Problem Solving ◽  
Conceptual Design ◽  
Design Problem ◽  
Functional Space ◽  
Requirements Specification ◽  
Synthesis Process ◽  
Formal Approach ◽  
Design Specifications ◽  
Level Of Abstraction ◽  
Active Interaction

Abstract In this paper a methodology for the specification stage in conceptual design is presented. It allows for problem solving in an active interaction with the designer. An important part of the proposed methodology is the requiremental and functional tree representing the overall logic and structure of the design problem. The specification stage aims at providing requirements and transforming them into functions of the designed object. It occurs at the highest level of abstraction and it must provide enough information to begin the synthesis process where functions are transformed into design components that are further synthesized into the designed object. The proposed approach was motivated by the following problems: specification of requirements, specification of functions, incorporation of logic into functional and requiremental trees, representation of requirements-functions interaction, and optimization in the functional space. The methodology presented is illustrated with examples.

Design Problem Solving

2006 ◽  
Vol 214 (2) ◽  
pp. 73-86 ◽  
Author(s):  
Constance Winkelmann ◽  
Winfried Hacker
Keyword(s):  
Problem Solving ◽  
Design Problem

Zusammenfassung. In zwei experimentellen Studien werden mögliche alternative Bedingungen der lösungsgüteverbessernden Wirkung einer Frage-Antwort-Technik im Entwurfsdenken (Design Problem Solving) geprüft. In der ersten Studie (N = 84) wurden differential- und kognitionspsychologische Bedingungen geprüft. Eine Aussagenanalyse in einer zweiten Studie (N = 94) sollte die nachgewiesenen Ergebnisse vertiefen. Für die in beiden Studien ermittelten Lösungsgüteverbesserungen konnten keine differentialpsychologischen Abhängigkeiten von Vorgehensstilen nachgewiesen werden. In kognitionspsychologischer Hinsicht zeigte sich, dass sowohl Fragen, die die Forderungen der Aufgabe in Erinnerung bringen, als auch Fragen, deren Beantwortung die Auslösung von Denkprozessen fördern, zur Lösungsgüteverbesserung beitragen. Größere Effekte werden bei der Kombination beider Fragenarten nahe gelegt. Die Ergebnisse der Aussagenanalyse weisen auf eine sowohl beschreibende als auch begründende und bewertende Vorgehensweise der Untersuchungsteilnehmer hin, die Verbesserungen erzielten. Fragen für weiterführende Untersuchungserfordernisse werden abgeleitet.

Ist die Wirkung fragenbasierten reflexiven Auseinandersetzens mit Entwurfslösungen aufgabenabhängig?

2008 ◽  
Vol 52 (3) ◽  
pp. 153-159 ◽  
Author(s):  
Constance Winkelmann ◽  
Marlen Melzer ◽  
Winfried Hacker
Keyword(s):  
Problem Solving ◽  
Design Problem

In dieser experimentellen Studie (N = 153) wird untersucht, ob und in welchem Maße der lösungsverbessernde Effekt einer fragenbasierten reflexiven Auseinandersetzung mit der eigenen Lösung auch für eine konstruktive Entwurfsaufgabe nachgewiesen werden kann, die sich bei vergleichbarer Schwierigkeit inhaltlich von dem bisher untersuchten Mechanikproblem unterscheidet. Damit soll für die Wirksamkeit der eingesetzten Frage-Antwort-Technik ein aufgabenspezifischer bzw. Inhaltseffekt ( Wason, 1966 ) ausgeschlossen werden. Die Ergebnisse zeigen signifikante Lösungsgüteverbesserungen nach Einsatz der Fragetechnik in gleichem Umfang auch bei der inhaltlich andersartigen Entwurfsaufgabe, wodurch die Übertragbarkeit dieser Unterstützungsmöglichkeit des Design Problem Solving nachgewiesen werden konnte.

A model of the mechanical design process based on empirical data

1988 ◽  
Vol 2 (1) ◽  
pp. 33-52 ◽  
Author(s):  
David G. Ullman ◽  
Thomas G. Dietterich ◽  
Larry A. Stauffer
Keyword(s):  
Problem Solving ◽  
Detailed Analysis ◽  
Conceptual Design ◽  
Design Process ◽  
Empirical Data ◽  
Mechanical Design ◽  
Level Of Detail ◽  
Cad Tools ◽  
Design Alternatives ◽  
Key Features

This paper describes the task/episode accumulation model (TEA model) of non-routine mechanical design, which was developed after detailed analysis of the audio and video protocols of five mechanical designers. The model is able to explain the behavior of designers at a much finer level of detail than previous models. The key features of the model are (a) the design is constructed by incrementally refining and patching an initial conceptual design, (b) design alternatives are not considered outside the boundaries of design episodes (which are short stretches of problem solving aimed at specific goals), (c) the design process is controlled locally, primarily at the level of individual episodes. Among the implications of the model are the following: (a) CAD tools should be extended to represent the state of the design at more abstract levels, (b) CAD tools should help the designer manage constraints, and (c) CAD tools should be designed to give cognitive support to the designer.

Reflective verbalization improves solutions—the effects of question-based reflection in design problem solving

2004 ◽  
Vol 18 (2) ◽  
pp. 145-156 ◽  
Author(s):  
Annekatrin Wetzstein ◽  
Winfried Hacker
Keyword(s):  
Problem Solving ◽  
Design Problem
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