基于Python的代理模型优化平台设计及应用

发布时间：2021-01-02 22:20

　　在实际问题中,优化设计涉及到各个领域,但是传统的仿真优化计算周期长、成本高,使人们难以忍受。代理模型是传统仿真的近似模型,由于代理模型是基于小规模的样本点建立的纯数学模型,其建模时间短、成本低。在保证精度的前提下,大大缩短了产品的设计周期,为后续优化和相关分析提供了可靠的、快速的方法,基于上述优点使得代理模型技术被应用于各个领域中。但是由于代理模型技术是纯数学模型,传统的代码文件使非专业优化人员理解困难,限制了非专业人员对代理模型的应用。虽然已有的商业化的优化软件得到了应用,但是其学习时间长、界面复杂,不利于非专业优化人员短时间应用代理模型技术解决实际问题。因此,本文基于Python代理模型开发一款通用、操作简洁并且适合非专业人员应用的优化平台。本文的主要研究内容如下:首先,对优化平台进行模块划分:DOE模块、Surrogate model模块、Optimization模块。然后对基于Python语言编写的试验设计、代理模型算法、优化等算法文件所需的参数、输入输出形式等进行分析。结合算法的特点,筛选出每个模块算法的重要参数作为软件界面的作为基本输入参数。深入学习PyQt的控件的基本属性... 

【文章来源】：大连理工大学辽宁省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校

【文章页数】：81 页

【学位级别】：硕士

【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景及研究意义
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 优化软件研究现状
        1.2.2 代理模型研究现状
    1.3 代理模型技术
        1.3.1 试验设计方法
        1.3.2 代理模型类型
    1.4 机器学习之监督学习算法
    1.5 模型的评价标准
    1.6 本文主要研究内容和工作
2 实现优化平台使用到的设计框架和参数确定
    2.1 Python及 PyQt发展及简介
        2.1.1 Python语言简介
        2.1.2 PyQt简介
    2.2 Scikit learn库简介
    2.3 基于Python算法库的参数设置
        2.3.1 试验设计参数的确定
        2.3.2 代理模型参数的确定
    2.4 本章小结
3 基于Python的代理模型优化平台的设计与实现
    3.1 优化平台需求分析以及设计目标
    3.2 基于Python的代理模型优化平台的设计
        3.2.1 优化平台功能模块的划分
        3.2.2 优化平台功能模块的控件的选择
    3.3 优化平台的搭建
        3.3.1 主界面的搭建
        3.3.2 试验设计模块的搭建
        3.3.3 代理模型模块的搭建
        3.3.4 优化模块的搭建
    3.4 本章小结
4 优化平台基本功能的验证
    4.1 标准函数库
    4.2 现有算例对比
        4.2.1 试验设计模块对比
        4.2.2 代理模型模块对比
    4.3 计算时间成本
    4.4 本章小结
5 数值优化算例
    5.1 多约束优化的背景
    5.2 问题描述
    5.3 应用软件求解数值算例
    5.4 本章小结
6 工程实例应用:激光切割工艺参数优化
    6.1 激光切割介绍
    6.2 问题的分析和优化
        6.2.1 实验设备、调节参数及目标的选择
        6.2.2 应用优化平台建模及优化
    6.3 本章小结
结论
参考文献
附录 A 附录内容名称
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢



本文编号：2953749