先進(jìn)多學(xué)科設(shè)計(jì)中的進(jìn)化優(yōu)化和博弈策略
定 價(jià):149 元
叢書(shū)名:裝備科技譯著出版基金
- 作者:(西)Jacques Périaux,(澳)Felipe Gonzalez,(韓)Dong Seop Chris Lee著;
- 出版時(shí)間:2019/5/1
- ISBN:9787118118339
- 出 版 社:國(guó)防工業(yè)出版社
- 中圖法分類:V27
- 頁(yè)碼:272頁(yè)
- 紙張:膠版紙
- 版次:1
- 開(kāi)本:16K
本書(shū)系統(tǒng)介紹了在航空航天和無(wú)人機(jī)設(shè)計(jì)中,用于多目標(biāo)和多學(xué)科設(shè)計(jì)問(wèn)題的魯棒進(jìn)化方法的算法和應(yīng)用,描述了基于進(jìn)化工具在求解博弈策略方法或整套求解方案,以及大量多學(xué)科優(yōu)化應(yīng)用問(wèn)題里起的作用。
在大型復(fù)雜系統(tǒng)設(shè)計(jì)尤其是航空航天等領(lǐng)域,多學(xué)科設(shè)計(jì)優(yōu)化方法越來(lái)越成為探索分析子系統(tǒng)相互作用、管理并實(shí)現(xiàn)復(fù)雜系統(tǒng)整體效能最優(yōu)的設(shè)計(jì)方法。以航空航天為代表的工程設(shè)計(jì)領(lǐng)域?qū)Χ鄬W(xué)科設(shè)計(jì)優(yōu)化方法給予了高度重視,開(kāi)展了大量多學(xué)科設(shè)計(jì)優(yōu)化的理論與方法研究,并在高超聲速飛行器、可重復(fù)使用運(yùn)載器、翼身融合飛行器( BWB)等飛行器設(shè)計(jì)中進(jìn)行了系列成功應(yīng)用。與基于微積分的方法和窮舉法等傳統(tǒng)優(yōu)化算法相比,進(jìn)化算法具有高魯棒性和廣泛適用性,能更有效處理傳統(tǒng)優(yōu)化算法所難以解決的復(fù)雜問(wèn)題。隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展尤其是計(jì)算能力的快速增長(zhǎng),多學(xué)科設(shè)計(jì)優(yōu)化的進(jìn)化算法在工業(yè)參數(shù)化設(shè)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)搭建設(shè)計(jì)、時(shí)序安排、途徑選擇、數(shù)據(jù)挖掘、控制系統(tǒng)、時(shí)間序列預(yù)測(cè)、人工智能、分子設(shè)計(jì)和人工生命系統(tǒng)等眾多領(lǐng)域得到了較為廣泛的使用。此外,現(xiàn)實(shí)世界中的大多數(shù)問(wèn)題都涉及一系列互不可分的目標(biāo),并不存在絕對(duì)意義上的最優(yōu)解,尤其是針對(duì)密不可分的多目標(biāo)和相關(guān)一系列約束優(yōu)化,需將進(jìn)化優(yōu)化算法與博弈論相結(jié)合,以提高多學(xué)科設(shè)計(jì)優(yōu)化的效率和質(zhì)量。
第1章 引言
1.1 背景
1.2 本書(shū)目的
1.3 章節(jié)總結(jié)
參考文獻(xiàn)
第2章 進(jìn)化方法
2.1 概述
2.2 進(jìn)化算法基礎(chǔ)
2.3 進(jìn)化算法
2.4 EAs的優(yōu)勢(shì)
2.4.1 使用二進(jìn)制編碼編譯EAs的一般展示
2.4.2 一種簡(jiǎn)單EA的描述
2.5 EAs的機(jī)制
2.6 進(jìn)化策略
2.7 EAs在有約束問(wèn)題中的應(yīng)用
2.8 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第3章 多目標(biāo)EAs和博弈論
3.1 概論
3.2 多目標(biāo)問(wèn)題的定義
3.3 協(xié)作博弈:Pareto最優(yōu)
3.4 競(jìng)爭(zhēng)博弈:納什平衡
3.4.1 納什平衡的定義
3.4.2 納什博弈和GA的耦合
3.4.3 泛化到Ⅳ個(gè)參與者
3.5 分層博弈:Stackelberg
3.5.1 Stackelberg博弈與GAs的耦合
3.6 求解雙數(shù)學(xué)函數(shù)最小值問(wèn)題的解析解和數(shù)值博弈解的比較
3.6.1 解析解
3.6.2 納什一GA和Stackleberg-GA數(shù)值解
3.7 混合博弈
3.7.1 HAPMOEA和混合博弈算法
3.8 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第4章 進(jìn)化算法的先進(jìn)技術(shù)
4.1 概述
4.2 分布式并行EAs
4.3 分層EAs
4.4 異步進(jìn)化算法
4.5 高級(jí)算子
4.5.1 自適應(yīng)協(xié)方差矩陣(CMA)
4.5.2 Pareto錦標(biāo)賽選擇
4.6 高級(jí)博弈
4.6.1 虛擬和真實(shí)納什博弈
4.6.2 納什博弈和分級(jí)異步并行EAs(NASH-HAPEA)
4.6.3 混合博弈與多目標(biāo)或單目標(biāo)進(jìn)化算法耦合
4.7 變換模型協(xié)助的EAs
4.8 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第5章 多學(xué)科設(shè)計(jì)優(yōu)化和在航天系統(tǒng)中的穩(wěn)健設(shè)計(jì)
5.1 概述
5.2 概念性、初步性和詳細(xì)設(shè)計(jì)
5.3 多學(xué)科設(shè)計(jì)分析(MDA)和優(yōu)化
5.3.1 定義
5.3.2 MD0的需求與挑戰(zhàn)
5.3.3 基于梯度法的MD0應(yīng)用
5.4 MD0方法
5.4.1 多學(xué)科設(shè)計(jì)可行性方法(MDF)
5.4.2 單學(xué)科可行性(IDF)
5.4.3 協(xié)作優(yōu)化(C0)
5.4.4 MD0實(shí)現(xiàn)的標(biāo)準(zhǔn)和性能
5.5 基于穩(wěn)健性設(shè)計(jì)的不確定性
5.5.1 穩(wěn)。淮_定性方法
5.5.2 使用穩(wěn)健設(shè)計(jì)的單目標(biāo)到多目標(biāo)優(yōu)化
5.5.3 穩(wěn)健多目標(biāo)/多學(xué)科設(shè)計(jì)優(yōu)化
5.6 MDO和穩(wěn)健設(shè)計(jì)中傳統(tǒng)優(yōu)化技術(shù)的局限性
5.6.1 使用傳統(tǒng)方法和進(jìn)化算法的MDO
5.6.2 穩(wěn)健設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)和缺點(diǎn)
5.7 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第6章 數(shù)值設(shè)計(jì)和優(yōu)化算法的一種體系
6.1 概述
6.2 一種優(yōu)化體系
6.3 優(yōu)化體系的實(shí)施
6.4 優(yōu)化方法
6.5 優(yōu)化算法
6.5.1 全局優(yōu)化算法
6.5.2 分析算法的一般問(wèn)題
6.5.3 單目標(biāo)設(shè)計(jì)優(yōu)化算法
6.5.4 多目標(biāo)設(shè)計(jì)優(yōu)化算法
6.5.5 基于多目標(biāo)分級(jí)進(jìn)化算法的優(yōu)化算法
6.5.6 多學(xué)科設(shè)計(jì)優(yōu)化算法
6.6 穩(wěn)健設(shè)計(jì)優(yōu)化
6.7 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第7章 單目標(biāo)模型測(cè)試問(wèn)題
7.1 前言
7.2 使用分層異步并行多目標(biāo)進(jìn)化算法(HAPMOEA)和納什進(jìn)化算法進(jìn)行機(jī)翼重構(gòu)
7.3 主動(dòng)流動(dòng)控制鼓包設(shè)計(jì)優(yōu)化
7.3.1 吸力側(cè)SCB設(shè)計(jì)優(yōu)化
7.3.2 吸力側(cè)和壓力側(cè)SCB設(shè)計(jì)優(yōu)化
7.3.3 使用HAPMOEA進(jìn)行雙SCB設(shè)計(jì)
7.3.4 使用混合博弈進(jìn)行雙SCB設(shè)計(jì)
7.4 一般飛行器機(jī)翼翼型截面設(shè)計(jì)優(yōu)化
7.5 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第8章 多目標(biāo)優(yōu)化模型測(cè)試案例
8.1 概述
8.2 Pareto重構(gòu):兩個(gè)不同設(shè)計(jì)點(diǎn)處的兩個(gè)機(jī)翼
8.3 多元機(jī)翼重構(gòu):二維雙目標(biāo)飛行器高升力系統(tǒng)設(shè)計(jì)與優(yōu)化
8.4 無(wú)人作戰(zhàn)飛機(jī)外形:概念設(shè)計(jì)優(yōu)化
8.5 無(wú)人駕駛飛行器任務(wù)路徑規(guī)劃系統(tǒng)(混合博弈/NSGA-Ⅱ)
8.5.1 測(cè)試算例1:起點(diǎn)至目標(biāo)點(diǎn)至起點(diǎn)的軌跡優(yōu)化
8.5.2 測(cè)試算例2:起點(diǎn)至目標(biāo)點(diǎn)至終點(diǎn)的軌跡優(yōu)化
8.6 無(wú)人駕駛飛行器外形:詳細(xì)設(shè)計(jì)優(yōu)化
8.6.1 基于混合博弈的無(wú)人作戰(zhàn)飛機(jī)多目標(biāo)設(shè)計(jì)優(yōu)化
8.7 中高度長(zhǎng)航時(shí)無(wú)人駕駛飛行器的氣動(dòng)一結(jié)構(gòu)優(yōu)化
8.8 無(wú)人駕駛飛行器的氣動(dòng).電磁優(yōu)化
8.9 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
第9章 穩(wěn)健多目標(biāo)與多學(xué)科模型優(yōu)化測(cè)試案例
9.1 概述
9.2 主動(dòng)流動(dòng)控制的穩(wěn)健設(shè)計(jì)優(yōu)化
9.2.1 45%弦長(zhǎng)處邊界層轉(zhuǎn)捩SCB外形設(shè)計(jì)優(yōu)化
9.2.2 不確定性邊界層轉(zhuǎn)捩的穩(wěn)健SCB外形設(shè)計(jì)優(yōu)化
9.3 通用飛行器機(jī)翼多目標(biāo)穩(wěn)健優(yōu)化
9.4 通用飛行器機(jī)翼氣動(dòng)一結(jié)構(gòu)穩(wěn)健優(yōu)化
9.5 無(wú)人駕駛飛行器氣動(dòng)一電磁穩(wěn)健設(shè)計(jì)優(yōu)化
9.5.1 基于HAPMOEA軟件的無(wú)人駕駛戰(zhàn)斗機(jī)多學(xué)科穩(wěn)健設(shè)計(jì)優(yōu)化
9.5.2 基于混合博弈的無(wú)人駕駛戰(zhàn)斗機(jī)多學(xué)科穩(wěn)健設(shè)計(jì)優(yōu)化
9.6 無(wú)人駕駛戰(zhàn)斗機(jī)氣動(dòng)一電磁一結(jié)構(gòu)多學(xué)科穩(wěn)健設(shè)計(jì)優(yōu)化
9.7 本章小結(jié)
9.8 附錄
參考文獻(xiàn)
第10章 變形技術(shù)在機(jī)翼穩(wěn)健設(shè)計(jì)優(yōu)化中的應(yīng)用
10.1 概述
10.2 變形機(jī)翼/翼形設(shè)計(jì)機(jī)制:前緣和后緣變形
10.2.1 變形機(jī)翼/翼形的參數(shù)化:前緣和后緣變形
10.2.2 基準(zhǔn)設(shè)計(jì)
10.3 巡航飛行條件下變形機(jī)翼/翼形設(shè)計(jì)優(yōu)化
10.3.1 后緣變形設(shè)計(jì)優(yōu)化
10.3.2 前緣與后緣變形的穩(wěn)健設(shè)計(jì)優(yōu)化
10.4 基于多目標(biāo)遺傳算法和混合博弈的多目標(biāo)遺傳算法
進(jìn)行起飛與著陸條件下變形機(jī)翼/翼形設(shè)計(jì)優(yōu)化
10.5 結(jié)論與展望
10.6 本章小結(jié)
參考文獻(xiàn)
附錄:兩個(gè)可實(shí)際動(dòng)手操作的優(yōu)化問(wèn)題案例
A.1 概述
A.2 基于層次異構(gòu)并行進(jìn)化算法和納什進(jìn)化算法的BI-NACA重構(gòu)一
A.2.1 簡(jiǎn)介
A.2.2 測(cè)試案例定義
A.2.3 優(yōu)化
A.2.4 求解反問(wèn)題所需的軟件和計(jì)算設(shè)備
A.2.5 設(shè)計(jì)優(yōu)化流程的詳細(xì)步驟
A.2.6 基于層次異構(gòu)并行優(yōu)化算法與納什進(jìn)化算法軟件獲取結(jié)果的分析與綜合
A.2.7 結(jié)論
A.3 無(wú)人駕駛飛行器設(shè)計(jì):多目標(biāo)優(yōu)化
A.3.1 簡(jiǎn)介
A.3.2 測(cè)試案例定義
A.3.3 優(yōu)化
A.3.4 求解優(yōu)化問(wèn)題所需軟件和計(jì)算機(jī)需求
A.3.5 設(shè)計(jì)優(yōu)化流程的詳細(xì)步驟
A.3.6 基于層次異構(gòu)并行多目標(biāo)進(jìn)化算法獲取結(jié)果的分析與綜合
A.3.7 結(jié)論