梯度增强的Kriging模型与Kriging模型在优化设计中的比较研究

作     者：刘俊 宋文萍 韩忠华 王乐 Liu Jun;Song Wenping;Han Zhonghua;Wang Le

作者机构：西北工业大学翼型叶栅空气动力学国家级重点实验室陕西西安710072 

基　　金：国家高技术发展计划863项目(2012AA051301) 国家自然科学基金(11272265)资助 

出 版 物：《西北工业大学学报》 (Journal of Northwestern Polytechnical University)

年 卷 期：2015年第33卷第5期

页      码：819-826页

摘      要：在许多工程优化设计问题中,由于需要采用费时的数值模拟方法获得目标函数和约束函数值,出现了优化时间过长、优化难度大的问题。为了提高设计效率,缩短优化设计周期,代理模型方法受到人们的欢迎。近些年来,为了进一步提高设计效率,人们在传统代理模型基础上又发展了一些更高效、预测精度更高的新型代理模型,如变可信度模型、梯度增强的代理模型等。为了研究新型代理模型在优化设计中的优化效率和优化效果,首先结合代理模型、多点加点准则及多种传统优化算法,发展了一套适用于代理模型、梯度增强的代理模型的通用优化算法框架,基于该框架,采用典型的数值算例对当前应用较为广泛的Kriging模型和近些年来发展的梯度增强的Kriging模型进行了对比研究。结果显示,在假定目标函数的梯度与目标函数计算量相同的情况下,采用梯度增强的Kriging模型得到的优化结果在绝大多数情况下都优于采用Kriging模型得到的结果。最后,应用翼型设计算例对两种代理模型进行了对比,其中目标函数的梯度采用与目标函数本身计算量基本一致的Adjoint方法获得;结果显示,梯度增强的Kriging模型表现优于Kriging模型。

主 题 词：优化设计 代理模型 Kriging模型 梯度增强的Kriging模型 气动优化设计 

学科分类：0810[工学-土木类] 080103[080103] 08[工学] 080104[080104] 0805[工学-能源动力学] 0812[工学-测绘类] 0801[工学-力学类] 

核心收录：

D　O　I：10.3969/j.issn.1000-2758.2015.05.019

馆 藏 号：203116659...