Teoria CK

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Uma representação gráfica de um processo de design usando CK Design Theory.

A teoria do design CK ou teoria do conhecimento do conceito é tanto uma teoria do design quanto uma teoria do raciocínio em design. Define o raciocínio projetual como uma lógica de processos de expansão, ou seja , uma lógica que organiza a geração de objetos desconhecidos. A teoria se baseia em várias tradições da teoria do design, incluindo design sistemático , design axiomático , teorias da criatividade , teorias gerais e formais de design . [1] Reivindicações feitas para a teoria de design CK incluem que é a primeira teoria de design que:

  1. Oferece uma formalização abrangente do design que é independente de qualquer domínio ou objeto de design
  2. Explica invenção, criação e descoberta dentro da mesma estrutura e como processos de design.

O nome da teoria é baseado em suas premissas centrais: a distinção entre dois espaços:

  • um espaço de conceitos C
  • um espaço de conhecimento K .

O processo de projeto é definido como uma dupla expansão dos espaços C e K através da aplicação de quatro tipos de operadores: C→C, C→K, K→C, K→K. [2]

O primeiro esboço da teoria CK foi esboçado [3] por Armand Hatchuel , e depois desenvolvido por Hatchuel e seu colega, Benoît Weil. [4] Publicações recentes explicam a teoria CK e sua aplicação prática em diferentes indústrias. [5]

Gênese da teoria CK [ editar ]

A teoria CK foi uma resposta a três limitações percebidas das teorias de design existentes: [6]

  1. A teoria do design, quando assimilada à teoria da solução de problemas , é incapaz de dar conta de aspectos inovadores do design.
  2. As teorias clássicas de design dependentes de domínios de objetos, design de máquinas, arquitetura ou design industrial favoreceram as teorias de design que foram adaptadas às suas bases de conhecimento e contextos específicos. Sem uma teoria de design unificada, esses campos experimentam dificuldades de cooperação em situações reais de design.
  3. As teorias do design e as teorias da criatividade foram desenvolvidas como campos separados de pesquisa. Mas a teoria do design deve incluir os aspectos criativos, surpreendentes e fortuitos do design; enquanto as teorias da criatividade têm sido incapazes de explicar os processos inventivos intencionais comuns nos campos do design. [7]

A teoria CK utiliza uma abordagem que é independente de domínio e que permite atuar sobre objetos desconhecidos, e mudanças nas definições de objetos conhecidos durante o processo ( revisão das identidades dos objetos ). [8] A teoria CK foi mostrada por Hatchuel e Weil [8] para estar intimamente relacionada com a Teoria do Design Formal de Braha [1] e seu esclarecimento pela Teoria do Design Acoplado de Braha e Reich, [9] que são ambos baseados em estruturas topológicas para modelagem de design .

Estrutura da teoria CK [ editar ]

A ideia central por trás da teoria CK é definir rigorosamente uma situação de projeto. Um resumo é uma descrição incompleta de objetos que ainda não existem e ainda são parcialmente desconhecidos. [10] O primeiro passo na teoria CK é definir um brief como um conceito, através da introdução de uma distinção formal entre conceito e espaços de conhecimento; o segundo passo é caracterizar os operadores que são necessários entre esses dois espaços.

Conhecimento [ editar ]

O espaço do conhecimento é definido como um conjunto de proposições com status lógico, de acordo com o conhecimento disponível ao designer ou ao grupo de designers. O espaço do conhecimento (ou seja, K-Space) descreve todos os objetos e verdades que são estabelecidos do ponto de vista do designer. Então o K-Space é expansível à medida que novas verdades podem aparecer como efeito do processo de design. Por outro lado, a estrutura e as propriedades do K-Space têm uma grande influência no processo. [8]

Conceito [ editar ]

Um conceito é definido como uma proposição sem um status lógico no K-Space. Uma descoberta central da teoria CK é que os conceitos são o ponto de partida necessário de um processo de design. Sem conceitos, o design se reduz a otimização padrão ou solução de problemas . Os conceitos afirmam a existência de um objeto desconhecido que apresenta algumas propriedades desejadas pelo projetista. Os conceitos podem ser particionados ou incluídos, mas não pesquisados ​​nem explorados. [8]

Operadores CK [ editar ]

Com base nessas premissas, a teoria CK mostra o processo de projeto como resultado de quatro operadores: C→K , K→C , C→C , K→K .

  • O conceito inicial é particionado usando proposições de K: K→C
  • Essas partições adicionam novas propriedades aos conceitos e criam novos conceitos: C→C
  • Graças a uma conjunção C→K , esta expansão de C pode, por sua vez, provocar a expansão do espaço K: K→K

O processo pode ser sintetizado através de um quadrado de projeto . Uma solução de projeto para um primeiro conceito C0 será um caminho no espaço C que forma uma nova proposição em K . Podem existir vários caminhos de projeto para o mesmo C0 .

A Praça de Design CK

Descobertas centrais [ editar ]

A representação gráfica a seguir resume o processo de design usando a teoria CK.

CK Diagram.png
Conceitos malucos

Conceitos malucos são conceitos que parecem absurdos como um caminho de exploração em um processo de design. Tanto a teoria do CK quanto as aplicações práticas mostraram que conceitos malucos podem beneficiar o processo de design global, adicionando conhecimento extra, não para ser usado para seguir esse caminho de design de "conceito maluco", mas para ser usado para definir ainda mais um "conceito sensato" e conduzir à sua eventual conjunção. A imagem a seguir é uma representação gráfica desse processo.

Conceito Louco.png
Criatividade de design

O aspecto criativo do Design resulta de duas expansões distintas: expansões C que podem ser vistas como "novas idéias", e expansões K que são necessárias para validar essas idéias ou expandi-las para projetos de sucesso. [8]

Unificação de teorias de design

As teorias de projeto dependentes de domínio são construídas em alguma estrutura específica do espaço K, seja assumindo que alguns objetos têm definições e propriedades invariantes (como em todos os campos da engenharia), ou assumindo que o espaço K apresenta alguma estrutura estável (por exemplo, que as funções de um objeto podem ser definidas independentemente de sua realização técnica, como na teoria sistemática do projeto ).

Teoria do projeto

Na Conferência Internacional de Design de Engenharia de 2009 da The Design Society , um artigo premiado [11] liga a descoberta científica e o processo de design usando a teoria CK como uma estrutura formal. Sugere-se que uma ciência do design é possível e complementar à racionalidade limitada mais tradicional . [12] [ opinião desequilibrada? ]

Modelagem matemática

As abordagens matemáticas do design foram desenvolvidas desde a década de 1960 por estudiosos como Christopher Alexander , Hiroyuki Yoshikawa, Dan Braha e Yoram Reich. Eles tendiam a modelar a co-evolução dinâmica entre soluções de design e requisitos. No campo do projeto de engenharia, a teoria CK abre novas direções de modelagem que exploram conexões com questões básicas em lógica e matemática; estes são diferentes do uso clássico de modelos científicos em design. Tem sido argumentado [13] que a teoria CK tem analogias com o forçamento na teoria dos conjuntos e com a matemática intuicionista . [14]

Aplicações industriais

A teoria CK tem sido aplicada em diversos contextos industriais desde 1998, principalmente na França, Suécia e Alemanha. Geralmente é usado como um método que aumenta a capacidade de inovação dos departamentos de design e P&D . [ opinião desequilibrada? ] [ citação necessária ] A teoria CK também inspirou novos princípios de gerenciamento para inovação colaborativa, com o objetivo de superar as limitações dos métodos padrão de gerenciamento de design. [15] [16]

Referências [ editar ]

  1. ^ a b Braha D. e Maimon O. 1998. Uma teoria matemática do projeto: Fundações, algoritmos e aplicações. Springer.
  2. ^ Kazakçı, AO; Tsoukias, A. (22 de maio de 2008). "Estendendo a teoria de design C-K: Uma base teórica para assistentes de design pessoal" . Revista de Projeto de Engenharia . 16 (4): 399–411. doi : 10.1080/09544820500131300 . ISSN  0954-4828 . S2CID  62142059 .
  3. ^ Hatchuel, Armand (1996). Teorias e modelos de concepção, Cours d'ingénierie de la concept . Paris: École des Mines de Paris .
  4. ^ Hatchuel, A; B. Weil (2002). La théorie CK : Fundamentos e usos d'une théorie unifiée de la concept (PDF) . Colloque Sciences de la Conceição.
  5. ^ Hatchuel A., Le Masson P. & Weil B. (2004), CK Theory in Practice: Lessons from Industrial Applications Arquivado em 20 de julho de 2011 na Wayback Machine , 8ª Conferência Internacional de Design, D. Marjanovic, (Ed.), Dubrovnik , 18–21 de maio de 2004: 245–257.
  6. Hatchuel, A e Weil, B 2003, Uma nova abordagem de design inovador: uma introdução à teoria CK Arquivado em 20 de julho de 2011 na Wayback Machine . Anais da conferência internacional sobre projeto de engenharia (ICED'03), Estocolmo, Suécia, pp 109–124
  7. ^ Hatchuel, Armand, Le Masson, Pascal e Weil, Benoit. (2008) Estudando design criativo: a contribuição da teoria CK Arquivado em 20 de julho de 2011 na Wayback Machine . Estudando a criatividade do design: Ciência do Design, Ciência da Computação, Ciências Cognitivas e Abordagens da Neurociência, Aix-en-Provence, França, 10 a 11 de março de 2008
  8. ^ a b c d e Hatchuel A. e Weil B., teoria do projeto CK: Uma formulação avançada , Research in Engineering Design, 19(4):181–192, 2009
  9. ^ Braha D. e Reich Y. 2003. Estruturas topológicas para modelar processos complexos do projeto de engenharia. Arquivado em 26 de setembro de 2013 no Wayback Machine Research in Engineering Design 14(4): 185-199.
  10. ^ Eris, Ozgur (2004). Inquérito eficaz para projetos de engenharia inovadores . Editores Acadêmicos Kluwer.
  11. ^ Shai, O; Reich, Y; Hatchuel, A; e Subrahmanian, E. (2009) Teorias da Criatividade e Descoberta Científica: um Estudo da Teoria CK e Design Infundido. Arquivado em 20 de julho de 2011 na Wayback Machine , Conferência Internacional sobre Design de Engenharia, ICED'09, 24–27 de agosto de 2009, Stanford CA.
  12. Hatchuel A. & Weil B. (2002), CK Theory: Notions and Applications of a Unified Design Theory Arquivado em 20 de julho de 2011 no Wayback Machine , Proceedings of the Herbert Simon International Conference on " Design Sciences ", Lyon: 22
  13. ^ Hatchuel, Armand; B. Weil (2007). Design como Forcing: Aprofundando os fundamentos da teoria Ck (PDF) . 16ª Conferência Internacional de Projetos de Engenharia. Arquivado a partir do original (PDF) em 20 de julho de 2011 . Recuperado em 27 de maio de 2010 . {{cite book}}: Manutenção CS1: localização ( link )
  14. ^ Kazakci, Akin e Hatchuel, Armand, é "sujeito criativo" de Brouwer um designer? – uma Análise da Matemática Intuicionista do Ponto de Vista da Teoria do Design CK? Arquivado em 20 de julho de 2011 na Wayback Machine , Conferência Internacional sobre Design de Engenharia, ICED'09, Stanford CA, 24–27 de agosto de 2009.
  15. ^ Hatchuel, A. ; Le Masson, P. e Weil, B. (2009) Teoria do Design e Criatividade Coletiva: uma estrutura teórica para avaliar o processo KCP Arquivado em 20 de julho de 2011 no Wayback Machine . Conferência Internacional sobre Projeto de Engenharia, ICED'09, 24–27 de agosto de 2009, Stanford CA.
  16. ^ Elmquist, M. e Segrestin, B. (2009). "Desenvolvimento sustentável através de design inovador: lições do método KCP experimentado com uma empresa automotiva."