基於代理模型的工程設計:實用指南

基於代理模型的工程設計:實用指南

《基於代理模型的工程設計:實用指南》是2018年航空工業出版社出版的圖書,作者是[英]亞歷山大·I.福瑞斯特(Alexander I.J.Forrester)。

基本介紹

  • 中文名:基於代理模型的工程設計:實用指南
  • 作者:[英]亞歷山大·I.福瑞斯特(Alexander I.J.Forrester)
  • ISBN:9787516515952
  • 頁數:191頁
  • 定價:98元
  • 出版社:航空工業出版社
  • 出版時間:2018年11月
  • 裝幀:精裝
  • 開本:16開
內容簡介,圖書目錄,

內容簡介

代理模型技術在基於高可信度數值模擬的下程最佳化設計中發揮著越來越重要的作用。代理模型技術不僅可以提高最佳化設計效率,而且可降低最佳化難度,有利於濾除數值噪聲和實現並行最佳化設計。
《基於代理模型的工程設計:實用指南》從實用的角度,對試驗設計、代理模型建模、在代理模型基礎上的設計空間探索與發掘等基礎知識,以及設計空間可視化、約束處理、噪聲濾除、梯度信息運用、多可信度分析和多目標最佳化等高級概念進行了介紹。除了為讀者提供代理模型的使用經驗外,《基於代理模型的工程設計:實用指南》一個重要的特點是給出了其中大部分算法的Matlab程式,為讀者重複《基於代理模型的工程設計:實用指南》算例和解決他們所關心的特定問題提供了極大便利。
《基於代理模型的工程設計:實用指南》內容豐富,實用性強,既有完整的理論和算法,也有大量可直接參考使用的程式。作為一本實用手冊,《基於代理模型的工程設計:實用指南》可供那些為解決工程問題而需要快速入門的設計人員使用,也可作為科研院所的研究人員和高等院校大學生、研究生的參考用書。

圖書目錄

第一部分 基礎知識
第1章 試驗設計
1.1 “維度災難”及如何避免
1.2 物理試驗與計算機試驗
1.3 設計初步試驗(變數篩選)
1.3.1 估計初等效應的分布
1.4 設計抽樣方案
1.4.1 分層法
1.4.2 拉丁方陣和拉丁超立方體
1.4.3 空間填充的拉丁超立方體
1.4.4 空間填充子集
1.5 關於對類似諧波回響問題的說明
1.6 對更深入閱讀的提示
參考文獻
第2章 建立代理模型
2.1 建模過程
2.1.1 第一階段:準備數據並選擇建模方法
2.1.2 第二階段:參數估計與訓練
2.1.3 第三階段:模型測試
2.2 多項式模型
2.2.1 例一:翼型阻力
2.2.2 例二:多峰測試算例
2.2.3 k個變數的情況
2.3 徑向基函式模型
2.3.1 擬合無噪聲數據
2.3.2 帶噪聲數據的徑向基函式模型
2.4 Kriging模型
2.4.1 建立Kriging模型
2.4.2 Kriging預測
2.5 支持向量回歸
2.5.1 支持向量預測
2.5.2 核技巧
2.5.3 尋找支持向量
2.5.4 尋找ì
2.5.5 選擇C和g
2.5.6 計算澹喉-svR方法
2.6 回顧與總結
參考文獻
第3章 代理模型的局部發掘與全局探索
3.1 搜尋代理模型上的最優值
3.2 加點準則
3.2.1 基於預測的局部發掘
3.2.2 基於誤差的全局探索
3.2.3 局部發掘與全局探索的結合
3.2.4 條件似然方法
3.2.5 其他方法
3.3 管理代理最佳化過程
3.3.1 如何選擇代理模型
3.3.2 如何確定初始樣本與新增樣本的數目
3.3.3 收斂標準
3.4 使用Kriging目標搜尋實現對隔振器幾何可行性的最佳化
參考文獻
第二部分 高級概念
第4章 可視化
4.1 雲圖矩陣
4.2 嵌套維度
參考文獻
第5章 約束處理
5.1 通過構造的方法使約束條件得到滿足
5.2 罰函式
5.3.1 對約束函式建立Kriging代理模型
5.3.2 建立目標函式的Kriging模型
5.4 基於改善期望的方法
5.4.1 採用簡單罰函式的改善期望
5.4.2 約束改善期望方法
5.5 缺失的數據
5.5.1 為不可行設計點插補數據
5.6 基於約束改善期望方法的螺旋壓縮彈簧設計
5.7 小結
參考文獻
第6章 針對帶噪聲數據的加點準則
6.1 回歸型Kriging模型
6.2 對回歸模型的搜尋
6.2.1 重插值模型
6.2.2 條件似然方法的重插值
6.3 關於病態矩陣
6.4 小結
參考文獻
第7章 運用梯度信息
7.1 獲取梯度信息的方法
7.1.1 有限差分法
7.1.2 復變數法
7.1.3 Adjoint方法與算術微分
7.2 梯度增強代理模型
7.3 Hessian增強代理模型
7.4 小結
參考文獻
第8章 多可信度分析
8.1 Co-Kriging模型
8.2 單變數算例展示
8.3 選擇Xc和Xe
8.4 小結
參考文獻
第9章 多設計目標
9.1 Pareto最佳化
9.2 多目標改善期望方法
9.3 基於約束改善期望的Nowacki懸臂樑多目標最佳化設計
9.4 基於約束改善期望準則的螺旋壓縮彈簧多目標最佳化設計
9.5 小結
參考文獻
附錄 測試算例
A.1 單變數測試函式
A.2 Branin測試函式
A.3 翼型設計算例
A.4 Nowacki懸臂樑
A.5 螺旋壓縮彈簧多目標約束最佳化設計
A.6 新型被動隔振器的可行性設計
參考文獻

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