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技术响应与说明文件技术响应与说明文件 系统集成优化软件系统集成优化软件 Isight 技术说明书技术说明书 目录 一一 ISIGHT 介绍介绍3 二二 系统目标系统目标 .3 三三 ISIGHT 系统架构系统架构4 四四 ISIGHT 功能功能.4 五五 与招标文件相关技术要求的实质性响应与招标文件相关技术要求的实质性响应 .5 1.功能要求.5 1.1设计仿真流程集成5 1.2模型的可移植性6 1.3集成自编程序能力6 1.4知识的可重用性6 1.5 优化算法库（Optimization）7 1.6 组合优化策略.7 1.7工程数据挖掘（EDM）.9 1.8实验设计（Design of Experiment）.9 1.9近似模型设计11 1.10 强大的后处理能力.11 1.11分布计算的能力13 2 技术指标要求 14 2.1 Isight可扩展性14 2.2通用接口及无缝集成接口14 2.3流程的搭建模式14 2.4优化算法嵌套功能15 2.5支持新型算法的构建15 2.6参数类型及算法并行15 2.7实验方案灵活更新16 2.8近似模型自动更新16 2.9二次开发能力17 2.10 Database Lookup功能17 2.11跨平台的能力17 2.12市场地位18 2.13软件可靠性及易用性18 六 模块配置推荐.18 一一 Isight 介绍介绍 产品设计的数字化是企业信息化的重要内容。当今的企业面对着激烈的竞争、苛求的 客户、细分的市场、越来越复杂的产品、越来越短的产品生命周期、严格的法规和环境保 护要求以及系统集成等等问题；同时，产品的复杂性也不断增长，涉及的学科领域也越来 越宽，往往是结构、流体、电磁、动力等等学科交织在一起。传统的产品设计方法已经很 难满足企业当前生存和发展的需要，历史经验表明：性能是通过经验的不断积累而获得的。 各企业都希望其高技术、大容量的产品能够在继续保持或提高性能的同时，把成本降下来， 如果引入基于计算机的多学科设计优化（MDO，Multidisciplinary Design Optimization）技术，无疑将进一步改善系统整体性能和产品质量。 “多学科分析和集成优化技术（MDA 4）用于研究输入输出参数之间的相关性矩阵图（Correlation Map）； 5）通过多种颜色标注和区分可行解与不可行解； 6）多种图表类型：优化云图、等高线图、散点图、历史图、改进图、数组图、轨迹 图、结果报表（Word，Text）等 图 优化过程实时监控 图 寻优历程的监控 图 参数相关性分析 1.11 分布计算的能力分布计算的能力 在一个多层次多任务的工程设计问题中，有些任务之间不需要直接交换数据，这种情 况下，这些任务可以视为独立任务并按并行方式执行，可以减少整个流程的执行时间。 总体系统和子系统的设计是由多个不同专业学科组共同完成的。各专业学科组通常在 不同的地点使用各自的计算机进行计算和设计工作，并且所使用的计算机的类型和操作系 统也不尽相同。因此可以在 Isight 中通过各学科的分布并行计算来缩短设计周期。 图 与高性能计算的连接 Isight 除了可以单机实现集成、优化的能力外，还具备多机分布计算的能力，通过集 成 LSF,PBS 等资源管理软件，来实现多机资源的管理和资源的分布。 2 技术指标要求技术指标要求 2.1 Isight 可扩展性可扩展性 Isight 基于 J2EE 的多层体系架构，采用 XML 标准进行任务描述和封装，通过组件技 术、过程集成技术、多学科设计矩阵技术和接口技术，从总体架构基础上保证了该软件平 台具有高度的可靠性、可重用性、可扩展性和可集成性。 2.2 通用接口及无缝集成接口通用接口及无缝集成接口 Simcode 是 Isight 的通用集成接口，通过此接口可以集成常用有限元分析软件 MAC.PATRAN, ABAQUS, HYPERWORKS,UG 及光学设计软件 CODE-V；同时 Isight 还提供了与 ABAQUS, MATLAB 的无缝集成接口，通过读入输入，输出文件，直接就可以把文件中的设计 参数解析出来，无需用户手动解析。 2.3 流程的搭建模式流程的搭建模式 除了建立串行流程外，Isight 还能建立比较复杂的流程，比如并行，耦合流程，条件 执行，循环迭代以及流程的分层嵌套等等。各种不同的流程分别对应不同的设计问题，如 果集成的两个软件间存在参数传递关系的，只能采用串行的流程；如果不存在耦合的那就 可以采用并行的流程，加快优化的效率。 图 串行流程 图 分层嵌套和并行流程 2.4 优化算法嵌套功能优化算法嵌套功能 Isight 可以实现算法嵌套的功能，通过底层优化算法的调节变量。例如迭代步长、收 敛精度这些算法的特性值可以与某个参数映射起来，然后此参数就可以作为上层优化问题 的设计变量 2.5 支持新型算法的构建支持新型算法的构建 Isight 支持利用已有优化算法，根据用户自己的问题来构建新型的优化算法。比如对 于一个多目标问题来说，用户可以通过为各个目标设置加权系数的方式，把多目标问题变 成单目标问题，从而可以用基于梯度的算法来进行优化。 2.6 参数类型及算法并行参数类型及算法并行 Isight 里面参数的类型分为四种：实型、离散型、整型、字符型，且对模型中设计变 量的数目没有限制。 在进行试验设计和优化时，可以采用并行处理的方式，即几个设计方案同时进行，这 样就可以大大提高寻优的效率。 经过试验设计获得的设计数据点，既可以通过 DOE 后处理进行数据分析，也可以用来 创建近似模型，然后用近似模型来代替真实的仿真模型进行优化。 图 通过试验设计构造响应面模型 2.7 实验方案灵活更新实验方案灵活更新 Isight 中，实验设计或优化任务中未完成的试验方案可以补充，并且可以和已完成的 实验方案相叠加。 2.8 近似模型自动更新近似模型自动更新 对于建好的近似模型，Isight 还可以在运行模型的过程中对近似模型进行自动更新， 在近似模型上的优化步骤为： 1）检查近似模型并初始化； 2）在初始化点处执行一次精确分析； 3）根据初始移动范围大小设定设计空间； 4）在近似模型上执行一次完整的优化运算； 5）在所得的优化点上执行一次精确分析； 6）检查收敛条件，如果满足，则优化停止，否则执行下一步； 7）检查优化结果，并把该点设为下一循环的开始点； 8）计算并调整移动范围的大小； 9）利用当前设计值更新近似模型； 10）重复第 3 步，执行下一轮运算。 以上的流程图如下所示： 图 在近似模型上的优化步骤 2.9 二次开发能力二次开发能力 Isight 的二次开发 SDK（System Development Kit）工具包，提供标准的 Isight 组 件开发模版，方便用户开发自己特有的组件和嵌入自编优化算法，实验方案，标准设计流 程到自己的优化软件中。 2.10 Database Lookup 功能功能 在进行大规模计算时，可能会遇到这样的情形，一个工作流程要完成计算可能需要两 周甚至更多的时间，当它运行到一半时，突然断电了，这时候怎么办呢，我们还要重新计 算吗？事实上是不用的，因为 Isight 的 Database Lookup 的功能就可以解决这类的难题。 它的运作原理是，再重新提交计算时，Isight 会首先从数据库的结果中进行匹配，如果找 到输入完全匹配且是成功解，那 Isight 就会直接从数据库中把此输出结果提取出来，不会 再调仿真软件进行计算，这样就可以大大缩短再次计算的时间。 2.11 跨平台的能力跨平台的能力 Isight 软件支持多种操作系统下的安装和运行，包括： Windows 系列:NT、2000、XP、Server2003.Vista 等 Unix 系列：IBM AIX、HP-UX、Sun Solaris 等 Linux 系列：Red Hat、Altix 等 同时，它还支持跨平台的优化计算，例如在 Windows 上建立的模型，可以调用 Linux、Unix 资源进行仿真计算。 另外，Isight 还有一个系统断电重新挂起的功能，避免因为系统的突然断电而导致的 数据损失。 2.12 市场地位市场地位 目前 Isight 技术已经在全球各个行业得到了广泛的应用，在全球的集成优化软件 市场中占有绝对的优势，它在欧美市场的占有率超过了 56%，在日韩市场的占有率超过 70%，在中国市场的占有率超过 80%，并得到了全球超过 350 家世界 500 强的制造业龙头企 业的认可。 2.13 软件可靠性及易用性软件可靠性及易用性 从 GE 诞生至今，Isight 软件已经有三十多年的发展历史，并且经过 ISO 软 件测试标准和工程检验； Isight 全球超过 350 家大型制造业企业的成功案例表明，Isight 能够有效处 理如下高难度的问题，表现了高度的可靠性： 1）有效处理大规模、多变量的设计优化问题 2）有效针对高度非线性设计优化问题 3）有效处理连续和非连续可行域的设计优化问题 4）有效处理连续和离散变量类型的设计优化问题 5）具有数据管理、恢复、再现等数据保护功能，保证足够的可靠性和稳定性。 6）运行过程中能够快速响应用户的操作，支持多 CPU，保证性能和速度。 Isight licence 支持浮动 license 的形式，在一台机器上安装 licnese 服务后，其它 机器可以采用浮动的形式获取 license。 六六 模块配置推荐模块配置推荐 产品模块名说明 个 数 1 Base Module基本包 Design Gateway Runtime Gateway Command Client Component Generator FIPER Block in iSIGHT Library Task Plan 7 2 Component module组件模块 COM Excel Mail Word 4 3 DOE Module 试验设计 模块 Design of Experiments Base DOE Component DOE Data file DOE OA DOE Opt LHC DOE Plug-in 6 4 Optimization Module 优化模块