CN113935235B 基于遗传算法和代理模型的工程设计优化方法及装置 （北京索为系统技术股份有限公司）

基于遗传算法和代理模型的工程设计优化本申请公开了一种基于遗传算法和代理模于样本数据集合构建目标函数对应的目标代理2S203、基于所述样本数据集合，构建所述目标函S204、采用遗传算法对所述目标代理模型进所述根据所述最大适应度、所述最小适应度、每个染色体的适应度以及k个染色体中第i个设计变量对应的wi＝ui+(vi-ui)*(1-t2)，否则wi=imin计算种群Sn+1的平均适应度与种群Sn的平均适应度之34.根据权利要求1至3任一项所述的方法，其特征在于，在离散设计变量的取值范围内随机选取一个数值在对包含离散设计变量的染色体进行遗传变异时，若通过遗传变初始模型构建模块，用于基于所述样本数据集合，构建所优化模块，用于采用遗传算法对所述目标代理模型进行模型更新模块，用于基于新增样本后的样本数据集合，更新所述4k个染色体中第i个设计变量对应的wi＝ui+(vi-ui)*(1-t2)，否则wi=imin8.一种电子设备，包括存储器、处理器及存储5所述约束代理模型约束下的最优解，所述最优解包括所述至少两个设计变量的最优取值；及每个染色体中每个设计变量的取值，确定每个染色体中每个设计变量对应的变异扰动6得该计算机设备执行上述任一种TCP传输性能的控制的各种可选实现方式中7[0027]图1为本申请实施例提供的基于遗传算法和代理模型的工程设计优化方法的应用[0028]图2为本申请一实施例提供的基于遗传算法和代理模型的工程设计优化方法的流[0030]图4为本申请实施例提供的基于遗传算法和代理模型的工程设计优化装置的结构方面可与任何其它方面独立地实施，且可以各种方式组合这些方面中的两者或两者以上。用除了本文中所阐述的方面中的一或多者之外的其它结构及/或功能性实施此设备及/或[0037]在多维空间样本点合理选取研究方面，除了采用经典试验设计方法外(例如全因8{p3q13}和染色体q[0048]参考图1，其为本申请实施例提供的基于遗传算法和代理模型的工程设计优化方法的应用场景示意图。该应用场景包括终端设备101和服务器102，终端设备101和服务器9此进行详细的说明。虽然本申请实施例提供了如下述实施例或附图所示的方法操作步骤，和a4[0058]然后，将生成的样本点逐一输入现有计算目标函数和约束函数的商业软件(如h表示约束函数的真实响应t1＝t3和获得种群Sn中第k个染色体的适应度的偏离度t2；当k个染色体中第i个设计变量对应的wi＝ui+变异扰动值Wi＝wi；若wi>vi，则种群Sn中第k个染色体的第i个设计变量的变异扰动值Wi=a3[0081]具体实施时，将当前获得的最优解xopt输入现有计算目标函数的商业软件(如否则代理模型输出的误差精度为[0084]具体地，选择最优解xopt对应的yopt，使用代理模型optimization.sumo、[0087]改善期望准则也称为高效全局优化(EGO)方法，只适用于代理模型求解最小问题[0097]如果优化问题带有约束处理如下：由前文得知每个约束条件都有对应的代理模[0099]那么，带有约束的EI加点是采用优化算法在x取值范围内求下式的最大值，得到[0105]在上述任一实施方式的基础上，采用遗传算法对目标代理模型进行求解的过程[0115]对染色体中第一个设计变量进行交叉(即p3和p5交叉)，随机3的重新进行交叉操作。对染色体中第二个设计变量进行交叉(q2和q1交叉)，交叉过程同上所[0116]离散设计变量的变异过程如下：随机选择离散设计变量值β00的增量和代理模型现有的模型参数θ,确定代理模型更新后的模型参数yss见代理模型组件算法定义，L是n*n的下三角矩[0135]其中，为上一轮迭代时[0142]令上一轮迭代使用的样本的真实响应值ys＝ys0，上一轮迭代计算得到的y's＝y对应的QR分解为则：[0150]基于本轮的β0和σ2，即可计算得到更新后的模型参数θ,具体计算公式参考论文[0153]假设代理模型优化每次循环新增2个样本，初始的样本数据集合中的样本数量为的样本为10个，第一轮和第二轮结束时新增的4个样本均未参与代理模型的重构，则MA=i为基于新增样本获得的真实响应值，jua为将新增样本输入代理模型后获得的理模型f在第一个新增样本上的输出误差为u1样本1＝2，在第二个新增样本上的输出误差为个区间中随机取一个数值，进而获得(a-b)个样本点并添加到样本点集合中，执行步骤[0175]如图4所示，基于与上述基于遗传算法和代理模型的工程设计优化方法相同的发k个染色体中第i个设计变量对应的wi＝ui+(vi-ui)*(1-t2)，否则第i个设计变量的取值范围的下限值，ima=r3。并返回执行所述优化模块404的功能，否则基于新增样本后的样本数据集合重新构建代理的样本的数量，所述第二数量为所述样本数据集合中参与重新构建代理模型的样本的数[0201]在一种可能的实施方式中，所述增量法对应的预设条件为：usumoi≤uTH，其中，[0209]本申请实施例提的基于遗传算法和代理模型的工程设计优化装置与上述基于遗传算法和代理模型的工程设计优化方法采用了相同的发明构思，能够取得相同的有益效请实施例还提供了一种电子设备，该电子设备具体(可以为智能设备内部的控制设备或控SignalProcessor，DSP)、专用集成电路(ApplicationSpecific[0212]存储器502作为一种非易失性计算机可读存储介质，可用于存储非易失性软件程RAM)、静态随机访问存储器(StaticRandomAccessMemory，SRAM)、可编程只读存储器擦除可编程只读存储器(ElectricallyErasableProgrammableRead-OnlyMemory，中的存储器502还可以是电路或者其它任意能够实现存储功能的装置，用于存储程序指令的任何可用介质或数据存储设备，包括但不限于：移动存储设备、随机存取存储器(R例的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分可以以软件产品的形式体现出