Managing Equivalent Representations of Design and Analysis Models

There is a requirement for better integration between design and analysis tools, which is difficult due to their different objectives, separate data representations and workflows. Currently, substantial effort is required to produce a suitable analysis model from design geometry. Robust links are required between these different representations to enable analysis attributes to be transferred between different design and analysis packages for models at various levels of fidelity.

This paper describes a novel approach for integrating design and analysis models by identifying and managing the relationships between the different representations. Three key technologies, Cellular Modeling, Virtual Topology and Equivalencing, have been employed to achieve effective simulation model management. These technologies and their implementation are discussed in detail. Prototype automated tools are introduced demonstrating how multiple simulation models can be linked and maintained to facilitate seamless integration throughout the design cycle.

Integration of design of experiment, surface response methodology and multi-layer validation to predict the effect of blanching on colour of tomato juice

Response surface methodology was used to develop models to predict the effect of tomato cultivar, juice pH, blanching temperature and time on colour change of tomato juice after blanching. The juice from three tomato cultivars with adjusted pH levels ranging from 3.9 to 4.6 were blanched at temperatures from 60-100 °C for 1-5 min using the central composite design (CCD). The colour change was assessed by calculating the redness (a/b) and total colour change (∆E) after measuring the Hunter L, a and b values. Developed models for both redness and ∆E were significant (p<0.0001) with satisfactory coefficient of determination (R2 = 0.99 and 0.97) and low coefficient of variation (CV% = 1.89 and 7.23), respectively. Multilevel validation that was implemented revealed that the variation between the predicted and experimental values obtained for redness and ∆E were within the acceptable error range of 7.3 and 22.4%, respectively

The Structure of Design Processes: ideal and reality in Bruce Archer’s 1968 doctoral thesis

The paper centres on a single document, the 1968 doctoral thesis of L Bruce Archer. It traces the author’s earlier publications and the sources that informed and inspired his thinking, as a way of understanding the trajectory of his ideas and the motivations for his work at the Royal College of Art from 1962. Analysis of the thesis suggests that Archer’s ambition for a rigorous ‘science of design’ inspired by algorithmic approaches was increasingly threatened with disruption by his experience of large, complex design projects. His attempts to deal with this problem are shown to involve a particular interpretation of cybernetics. The paper ends with Archer’s own retrospective view and a brief account of his dramatically changed opinions. Archer is located as both a theorist and someone intensely interested in the commercial world of industrial design.

The mixed impact of design thinking on business collaborations

The present work project investigates the implications of design thinking on an interbusiness collaborative project, unveiling both the benefits and fragilities that derive from the use of such methodology within the mentioned context. The study is organized in two parts. The first one starts with a literature review on the two relevant frames of reference – design thinking and business collaboration. It proceeds to the creation of a conceptual framework to assess the potential value of the design-based approach. The second part focuses on the practical application of to the newly developed instrument to the inTRAIN project – R&D for railway interiors.

Impacts and Detection of Design Smells

Les changements sont faits de façon continue dans le code source des logiciels pour prendre en compte les besoins des clients et corriger les fautes. Les changements continus peuvent conduire aux défauts de code et de conception. Les défauts de conception sont des mauvaises solutions à des problèmes récurrents de conception ou d’implémentation, généralement dans le développement orienté objet. Au cours des activités de compréhension et de changement et en raison du temps d’accès au marché, du manque de compréhension, et de leur expérience, les développeurs ne peuvent pas toujours suivre les normes de conception et les techniques de codage comme les patrons de conception. Par conséquent, ils introduisent des défauts de conception dans leurs systèmes. Dans la littérature, plusieurs auteurs ont fait valoir que les défauts de conception rendent les systèmes orientés objet plus difficile à comprendre, plus sujets aux fautes, et plus difficiles à changer que les systèmes sans les défauts de conception. Pourtant, seulement quelques-uns de ces auteurs ont fait une étude empirique sur l’impact des défauts de conception sur la compréhension et aucun d’entre eux n’a étudié l’impact des défauts de conception sur l’effort des développeurs pour corriger les fautes. Dans cette thèse, nous proposons trois principales contributions. La première contribution est une étude empirique pour apporter des preuves de l’impact des défauts de conception sur la compréhension et le changement. Nous concevons et effectuons deux expériences avec 59 sujets, afin d’évaluer l’impact de la composition de deux occurrences de Blob ou deux occurrences de spaghetti code sur la performance des développeurs effectuant des tâches de compréhension et de changement. Nous mesurons la performance des développeurs en utilisant: (1) l’indice de charge de travail de la NASA pour leurs efforts, (2) le temps qu’ils ont passé dans l’accomplissement de leurs tâches, et (3) les pourcentages de bonnes réponses. Les résultats des deux expériences ont montré que deux occurrences de Blob ou de spaghetti code sont un obstacle significatif pour la performance des développeurs lors de tâches de compréhension et de changement. Les résultats obtenus justifient les recherches antérieures sur la spécification et la détection des défauts de conception. Les équipes de développement de logiciels doivent mettre en garde les développeurs contre le nombre élevé d’occurrences de défauts de conception et recommander des refactorisations à chaque étape du processus de développement pour supprimer ces défauts de conception quand c’est possible. Dans la deuxième contribution, nous étudions la relation entre les défauts de conception et les fautes. Nous étudions l’impact de la présence des défauts de conception sur l’effort nécessaire pour corriger les fautes. Nous mesurons l’effort pour corriger les fautes à l’aide de trois indicateurs: (1) la durée de la période de correction, (2) le nombre de champs et méthodes touchés par la correction des fautes et (3) l’entropie des corrections de fautes dans le code-source. Nous menons une étude empirique avec 12 défauts de conception détectés dans 54 versions de quatre systèmes: ArgoUML, Eclipse, Mylyn, et Rhino. Nos résultats ont montré que la durée de la période de correction est plus longue pour les fautes impliquant des classes avec des défauts de conception. En outre, la correction des fautes dans les classes avec des défauts de conception fait changer plus de fichiers, plus les champs et des méthodes. Nous avons également observé que, après la correction d’une faute, le nombre d’occurrences de défauts de conception dans les classes impliquées dans la correction de la faute diminue. Comprendre l’impact des défauts de conception sur l’effort des développeurs pour corriger les fautes est important afin d’aider les équipes de développement pour mieux évaluer et prévoir l’impact de leurs décisions de conception et donc canaliser leurs efforts pour améliorer la qualité de leurs systèmes. Les équipes de développement doivent contrôler et supprimer les défauts de conception de leurs systèmes car ils sont susceptibles d’augmenter les efforts de changement. La troisième contribution concerne la détection des défauts de conception. Pendant les activités de maintenance, il est important de disposer d’un outil capable de détecter les défauts de conception de façon incrémentale et itérative. Ce processus de détection incrémentale et itérative pourrait réduire les coûts, les efforts et les ressources en permettant aux praticiens d’identifier et de prendre en compte les occurrences de défauts de conception comme ils les trouvent lors de la compréhension et des changements. Les chercheurs ont proposé des approches pour détecter les occurrences de défauts de conception, mais ces approches ont actuellement quatre limites: (1) elles nécessitent une connaissance approfondie des défauts de conception, (2) elles ont une précision et un rappel limités, (3) elles ne sont pas itératives et incrémentales et (4) elles ne peuvent pas être appliquées sur des sous-ensembles de systèmes. Pour surmonter ces limitations, nous introduisons SMURF, une nouvelle approche pour détecter les défauts de conception, basé sur une technique d’apprentissage automatique — machines à vecteur de support — et prenant en compte les retours des praticiens. Grâce à une étude empirique portant sur trois systèmes et quatre défauts de conception, nous avons montré que la précision et le rappel de SMURF sont supérieurs à ceux de DETEX et BDTEX lors de la détection des occurrences de défauts de conception. Nous avons également montré que SMURF peut être appliqué à la fois dans les configurations intra-système et inter-système. Enfin, nous avons montré que la précision et le rappel de SMURF sont améliorés quand on prend en compte les retours des praticiens.

ARTD6084 DISPLAY:INTERPRETING THE LANGAUGE OF DESIGN

Please contact the tutor Dr Jonathan Faiers for any further information j.faiers@soton.ac.uk

Exploring the role of design quality in the Building Schools for the Future programme

The Building Schools for the Future (BSF) programme represents the biggest single UK government investment in school buildings for more than 50 years. A key goal for BSF is to ensure that pupils learn in 21st-century facilities that are designed or redesigned to allow for educational transformation. This represents a major challenge to those involved in the design of schools. The paper explores the conceptualizations of design quality within the BSF programme. It draws on content analysis of influential reports on design published between 2000 and 2007 and interviews with key actors in the provision of schools. The means by which design quality has become defined and given importance within the programme through official documents is described and compared with the multiple understandings of design quality among key stakeholders. The findings portray the many challenges that practitioners face when operationalizing design quality in practice. The paper concludes with reflections on the inconsistencies between how design quality has been appropriated in the BSF programme and how it is interpreted and adopted in practice.

Verification of design calculations of a wind catcher/tower natural ventilation system with performance testing in real building

A wind catcher/tower natural ventilation system was installed in a seminar room in the building of the School of Construction Management and Engineering, the University of Reading in the UK . Performance was analysed by means of ventilation tracer gas measurements, indoor climate measurements (temperature, humidity, CO2) and occupant surveys. In addition, the potential of simple design tools was evaluated by comparing observed ventilation results with those predicted by an explicit ventilation model and the AIDA implicit ventilation model. To support this analysis, external climate parameters (wind speed and direction, solar radiation, external temperature and humidity) were also monitored. The results showed the chosen ventilation design provided a substantially greater ventilation rate than an equivalent area of openable window. Also air quality parameters stayed within accepted norms while occupants expressed general satisfaction with the system and with comfort conditions. Night cooling was maximised by using the system in combination with openable windows. Comparisons of calculations with ventilation rate measurements showed that while AIDA gave reasonably correlated results with the monitored performance results, the widely used industry explicit model was found to over estimate the monitored ventilation rate.