检索结果-南通市图书馆

Kriging模型的增量构造及其在全局优化中的应用

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计算机辅助设计与图形学学报 2011年第4期23卷 649-655页

作者：邹林君吴义忠毛虎平华中科技大学国家CAD支撑软件工程技术研究中心武汉430074

为了解决高效全局优化算法(EGO)中迭代次数增多时构建Kriging模型速度过慢,以及对于某些响应值变化范围较大的目标函数出现过早收敛的问题,提出了增量Kriging方法和基于此方法的改进EGO算法.增量方法利用已经得到的关联矩阵的逆矩阵和... 详细信息

为了解决高效全局优化算法(EGO)中迭代次数增多时构建Kriging模型速度过慢,以及对于某些响应值变化范围较大的目标函数出现过早收敛的问题,提出了增量Kriging方法和基于此方法的改进EGO算法.增量方法利用已经得到的关联矩阵的逆矩阵和新增的数据点忽略关联系数优化的过程,直接进行一系列矩阵运算,得到新关联矩阵的逆矩阵,进而得到更新后的预测模型.改进的EGO算法使用上述的增量方法和更加严谨的停止规则,包括改善期望、自变量和响应值的停止准则.最后使用标准函数分别对增量方法和EGO算法进行测试,结果表明,增量方法可在损失少量精度的情况下大大缩短模型更新的时间,改进的EGO算法具有更高的效率和稳定性.

关键词： Kriging模型高效全局优化增量Kriging方法改善期望停止准则

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改进全局优化算法的注射成型工艺参数优化

中国塑料 2015年第4期29卷 88-92页

作者：赵建慈岩王兆建宁洋孙艳艳张桂霞大连工业大学纺织与材料工程学院辽宁大连116034

提出了同时考虑预测响应值以及期望改善准则的改进高效全局优化(IMEGO)算法。IMEGO算法在增加样本点提高模型精度的迭代过程中,优先考虑模型的最优解,同时增加更加严谨的收敛准则。以1个一维测试函数和3个二维测试函数为例,将该优化方... 详细信息

提出了同时考虑预测响应值以及期望改善准则的改进高效全局优化(IMEGO)算法。IMEGO算法在增加样本点提高模型精度的迭代过程中,优先考虑模型的最优解,同时增加更加严谨的收敛准则。以1个一维测试函数和3个二维测试函数为例,将该优化方法与传统的高效全局优化算法(EGO)方法进行比较。结果表明,IMEGO算法能有效搜索到全局最优解。将其应用于显示器外壳注塑制品的成型工艺参数优化,结果显示IMEGO方法具有较好的工程实际意义。

关键词：注射成型高效全局优化期望改善

基于气动-弹道一体化模型的飞行器外形优化设计

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国防科技大学学报 2021年第1期43卷 27-32页

作者：张海瑞秦梦周国峰王浩中国运载火箭技术研究院北京100076

为提升飞行器气动外形优化设计效果,研究了新型飞行器在大空域、宽速域范围的气动适应性问题,提出一种基于气动-弹道一体化模型的外形优化设计方法。通过考虑气动和弹道的耦合作用,综合利用类型函数/形状函数转换技术、气动工程估算方法... 详细信息

为提升飞行器气动外形优化设计效果,研究了新型飞行器在大空域、宽速域范围的气动适应性问题,提出一种基于气动-弹道一体化模型的外形优化设计方法。通过考虑气动和弹道的耦合作用,综合利用类型函数/形状函数转换技术、气动工程估算方法和Radau伪谱法,建立飞行器气动-弹道一体化模型。基于该模型,通过明确优化目标和约束条件,给出基于Kriging的气动外形优化方法,实现在多参数约束条件下的飞行器气动外形高效全局优化。以升力体构型飞行器为例,开展气动外形优化设计,结果表明该方法能较好地描述大空域、宽速域的气动和弹道特征,有效提升飞行器气动外形设计精度和水平,可为新型飞行器总体设计提供技术支撑。

关键词：参数化设计 Radau伪谱法 Kriging模型气动外形优化高效全局优化

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基于不确定性的末制导初始参数优化设计方法

国防科技大学学报 2019年第6期41卷 33-38页

作者：张海瑞王浩王尧洪东跑卜奎晨中国运载火箭技术研究院

为量化无动力滑翔飞行器末制导初始参数不确定性的综合影响,提升飞行器落点精度,提出基于不确定性的末制导初始参数优化设计方法。面向飞行器末端高动态打击需求,采用落角约束下的滑模变结构导引律进行实时弹道成型,进而考虑末制导初始... 详细信息

为量化无动力滑翔飞行器末制导初始参数不确定性的综合影响,提升飞行器落点精度,提出基于不确定性的末制导初始参数优化设计方法。面向飞行器末端高动态打击需求,采用落角约束下的滑模变结构导引律进行实时弹道成型,进而考虑末制导初始参数的不确定性。以落点有效毁伤半径概率和落点圆概率偏差为多优化目标,建立基于不确定性的末制导初始参数及制导律参数优化模型。针对这一不确定性优化模型,研究利用高效全局优化和蒙特卡洛方法,给出末制导初始参数及制导律参数的最优设计方案。仿真结果表明:该方法能显著提升落点精度,为方案设计阶段飞行器末制导交接点的选取提供决策支持。

关键词：末制导多目标优化不确定性优化高效全局优化

自适应设计空间扩展的高效代理模型气动优化设计方法

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航空学报 2018年第7期39卷 40-58页

作者：王超高正红张伟夏露黄江涛西北工业大学航空学院西安710072 中国空气动力研究与发展中心计算空气动力研究所绵阳621000

对基于Kriging模型气动优化的加点方法和设计空间的构建问题进行了研究。首先,针对高效全局优化(EGO)方法收敛缓慢的问题,提出了一种混合加点方法,该方法通过引入期望提高(EI)阈值控制EI和最小预测值(MP)加点准则,利用先全局再局部的优... 详细信息

对基于Kriging模型气动优化的加点方法和设计空间的构建问题进行了研究。首先,针对高效全局优化(EGO)方法收敛缓慢的问题,提出了一种混合加点方法,该方法通过引入期望提高(EI)阈值控制EI和最小预测值(MP)加点准则,利用先全局再局部的优化思想,提高了EGO方法在确定设计空间内的收敛性。其次,针对设计空间的构建问题,对比了扩大设计变量范围和多轮优化两种不同的设计空间构建方法,分析了设计变量范围对设计空间大小和样本密度的影响,进而提出了自适应设计空间扩展的代理模型优化方法。相对于传统固定设计空间的方法,自适应设计空间扩展的方法在动态的设计空间中进行优化搜索,只在有潜力的维度扩展设计变量范围,通过构建自适应设计空间,实现了样本的高效配置。最后,通过ADODG标准翼型优化算例证实,自适应设计空间优化方法可以大幅提高气动优化设计效率。

关键词： Kriging模型高效全局优化气动优化混合加点方法自适应设计空间

基于约束EGO的对地观测卫星多学科设计优化

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机械工程学报 2018年第10期54卷 133-142页

作者：龙腾刘建陈余军史人赫袁斌刘莉北京理工大学飞行器动力学与控制教育部重点实验室北京理工大学宇航学院中国空间技术研究院

在对地观测卫星的总体设计阶段,为提高卫星性能及设计效率,建立以卫星覆盖幅宽和地面分辨率综合指标为目标的数学模型进行优化。考虑轨道、控制、有效载荷、电源以及结构5个分系统的设计变量及约束条件并梳理存在的耦合关系,建立较为详... 详细信息

在对地观测卫星的总体设计阶段,为提高卫星性能及设计效率,建立以卫星覆盖幅宽和地面分辨率综合指标为目标的数学模型进行优化。考虑轨道、控制、有效载荷、电源以及结构5个分系统的设计变量及约束条件并梳理存在的耦合关系,建立较为详尽的多学科设计优化(Multidisciplinary design optimization,MDO)分析模型,并采用定点迭代法进行多学科分析(Multidisciplinary analysis,MDA)。引入自适应罚函数法处理约束条件,提出一种约束高效全局优化算法(C-EGO)。将C-EGO应用于标准工程测试算例,并与遗传算法(Genetic algorithm,GA)和考虑约束的追峰采样算法(Constraint importance mode pursuing sampling,Ci MPS)代理模优化方法的优化结果进行比较,C-EGO显示出较高的优化效率。最后,将C-EGO应用到对地观测卫星的多学科设计优化问题,与遗传算法(GA)和CiMPS相比,C-EGO能够高效地获取满足复杂约束的最优设计方案。研究结果表明C-EGO求解能够较高效地求解对地观测卫星MDO问题,所建立的卫星多学科设计优化模型与提出的高效的C-EGO方法为卫星MDO研究提供了参考。

关键词：对地观测卫星高效全局优化多学科设计优化代理模型自适应罚函数

新型快速高精度主动学习算法的开发:以MAX相晶体的材料力学性能预测为例

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工程科学学报 2023年第11期45卷 1896-1907页

作者：李娜宗甜心王鲁宁北京科技大学材料科学与工程学院北京100083 北京科技大学数理学院北京100083 北京材料基因工程高精尖创新中心北京100083

近年来,MAX相晶体由于独特的纳米层状的晶体结构具有自润滑、高韧性、导电性等优点,成为全球的研究热点之一.其中M2AX相晶体兼具陶瓷和金属化合物的性能,同时具有抗热震性、高韧性、导电性和导热性,但是由于该类材料的单相样品实验制备... 详细信息

近年来,MAX相晶体由于独特的纳米层状的晶体结构具有自润滑、高韧性、导电性等优点,成为全球的研究热点之一.其中M2AX相晶体兼具陶瓷和金属化合物的性能,同时具有抗热震性、高韧性、导电性和导热性,但是由于该类材料的单相样品实验制备比较困难,从而限制了其发展.主动学习是一种利用少量标记样本可以达到较好预测性能的机器学习方法,本文将高效全局优化算法与残差主动学习回归算法相结合,提出了一种改良的主动学习选择策略RS-EGO,基于169个M2AX相晶体的数据集,对M2AX相晶体的体模量、杨氏模量与剪切模量进行建模与预测寻优,通过计算模拟的方式来探索材料性能从而减少无效的验证实验.结果发现,RS-EGO在快速寻找最优值的同时具有较好的预测能力,综合性能要优于两种原始选择策略,也更适合样本量较少的材料性能预测问题,同时选择不同的结合参数会影响改良算法的优化方向.通过在两个公开数据集上运用改良算法证明了其有效性,并给出了结合参数的选择,设计不同结合参数下的模型实验,进一步探究不同参数对模型优化方向的影响.

关键词： MAX相力学性能主动学习高效全局优化材料性能预测

同方期刊数据库

混合不确定条件下的飞行器级间分离可靠性分析

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国防科技大学学报 2022年第3期44卷 104-111页

作者：聂兆伟王浩秦梦张海瑞中国运载火箭技术研究院北京100076 南京理工大学机械学院江苏南京210094

为量化飞行器级间分离过程随机不确定性和认知不确定性的综合影响,结合概率和区间理论混合模型特点,提出基于随机和区间理论混合模型的飞行器级间分离可靠性分析方法。面向高超声速飞行器分离任务需求,建立分离动力学仿真模型,针对级间... 详细信息

为量化飞行器级间分离过程随机不确定性和认知不确定性的综合影响,结合概率和区间理论混合模型特点,提出基于随机和区间理论混合模型的飞行器级间分离可靠性分析方法。面向高超声速飞行器分离任务需求,建立分离动力学仿真模型,针对级间分离结构的几何特点,设计快速碰撞检测方法,进而构建分离任务的可靠性分析混合模型。通过将该模型转化为随机可靠性分析的无约束优化问题,考虑分离过程中复杂外力及力矩导致功能函数高度非线性的特点,利用高效全局优化和主动学习Kriging方法实现无约束优化问题高效求解。结合实例表明,该方法能够准确描述混合不确定性因素对飞行器分离过程的影响,给出了飞行器分离任务可靠性区间,可为飞行器分离方案的精细化设计提供决策支持。

关键词：混合可靠性分析碰撞检测模型高效全局优化自主学习Kriging方法

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基于Kriging模型的全局优化方法研究

基于Kriging模型的全局优化方法研究

作者：邹林君华中科技大学

学位级别：硕士

源函数估值次数少是面向多领域设计分析的全局优化算法的基本原则,而传统的优化算法难以满足此要求。基于响应面的全局优化算法使用响应面进行估值,因此可以大大减少源函数的估值次数。本文结合国家自然科学基金项目课题,对基于Kriging... 详细信息

源函数估值次数少是面向多领域设计分析的全局优化算法的基本原则,而传统的优化算法难以满足此要求。基于响应面的全局优化算法使用响应面进行估值,因此可以大大减少源函数的估值次数。本文结合国家自然科学基金项目课题,对基于Kriging模型的全局优化方法进行研究,具有研究意义和实践价值。本文的主要工作有: 首先介绍了响应面构造中较为常用的几种实验设计(design of experiment, DOE)方法,阐述了这些方法的原理,分析比较了各自的优缺点。分析了Kriging模型的特点和建模过程,提出了Kriging模型的增量构造方法。该方法利用已经得到的关联矩阵的逆矩阵和新增的数据点,忽略关联系数优化的过程,直接进行矩阵运算,得到新关联矩阵的逆矩阵,进而得到更新后的预测模型。大量的测试结果表明:增量方法可在损失少量精度的情况下大大缩短模型更新的时间。研究和分析了基于Kriging模型的高效全局优化(efficient global optimization, EGO)算法,指出了EGO算法中存在的迭代次数增多时构建Kriging模型速度过慢以及对于某些响应值变化范围较大的目标函数出现过早收敛等问题,提出了改进EGO算法。改进EGO算法使用增量Kriging方法和更加严谨的停止规则,即同时考虑改善期望、自变量和响应值改变等因素。通过对标准的全局优化测试算例进行测试,结果表明改进的EGO算法具有更高的效率和稳定性。

关键词：响应面 Kriging模型高效全局优化增量Kriging方法期望改善