工程设计优化中使用各向异性核的、基于多代理的参数选择的系统及方法

摘要

本发明描述了一种使用多个元模型进行产品的设计优化的方法。采用共同的核函数构建第一元模型和第二元模型。核宽度参数是第一元模型的输出或结果，而第二元模型需要一组先验限定的、大致相似的核宽度参数。进一步地，采用各向异性核构建第二元模型。分两个阶段训练第一和第二元模型。在第一阶段，通过使（数值模拟中获得的）已知响应符合具有一个或多个预测趋势的第一元模型获得核宽度参数。结果，各自从各个预测趋势中获得一组或多组的核宽度参数值。通过用代数法组合获得的核宽度参数衍生出额外的核宽度参数组。随后通过已知响应的交叉验证、使用N个试验组的元模型参数值训练第二元模型，所述N个试验组的元模型参数值包括在第一阶段确定的核宽度参数值和其他参数的各个组合。

主权项

一种在使用多个元模型进行产品的工程设计优化中使用的方法，其特征在于，所述方法包括：在计算机系统中接收用于设计和优化产品的一组设计变量、设计目的和约束条件，所述计算机系统具有安装其上的工程设计优化应用模块；在所述设计变量限定的设计空间内选定多个试验设计（DOE）样品，所述每个DOE样品与所述设计变量的唯一组合对应；通过对每个所述DOE样品进行计算机辅助工程分析获得所述DOE样品的各个数值模拟响应；在所述设计空间内选择用于逼近响应的第一元模型和第二元模型，所述第一元模型和所述第二元模型具有共同的相关函数，所述共同的相关函数具有一组核宽度参数；所述核宽度参数在所述第一元模型中确定为一结果、在所述第二元模型中先验限定；在元模型训练程序的第一阶段，通过使获得的数值模拟响应符合具有一个或多个预测趋势的第一元模型获得多组核宽度参数值；通过用代数法组合所述多组核宽度参数值衍生出额外组的核宽度参数值；在所述元模型训练程序的第二阶段，从N个试验组的元模型参数值中确定将在训练后的第二元模型中使用的最小误差组的元模型参数值；所述N个试验组的元模型参数值包括在所述第一阶段获得的所述多组和所述额外组的核宽度参数值、以及所述第二元模型的其他参数的各个组合；所述最小误差组是在交叉验证程序中使用获得的数值模拟响应时具有最小误差的组；其中N是正整数；以及基于所述组的设计变量、设计目的和约束条件，使用训练后的第二元模型的近似响应获得所述产品的一个或多个优化设计。