改进的多学科协同优化算法及其应用

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武汉
辉黄卫刚
连云港２２２００６）
（１．中国舰船研究设计中心
摘要
４３００６４）（２．江苏自动化研究所
多学科优化设计（ＭＤＯ）是当前复杂系统工程设计中研究最活跃的领域。分析了标准多学科协同优化算法解
决实际复杂ＭＤＯ问题计算困难的原因，提出了基于试验设计的近似模型和智能优化的协同优化算法（ＮＣＯ）。ＮＣＯ算法继承了标准协同优化分布并行的思想，采用现代智能算法优化系统级减小优化陷入局部解的可能性，以试验设计为基础的高精度近似模型代替学科真实模型降低计算成本，平滑数值噪声。通过经典ＭＤＯ测试算例与Ａｌｅｘａｎｄｒｏｖ提出的改进松弛协同优化比较，优化结果表明，ＮＣＯ能有效提高收敛速率，保证收敛结果的稳定性和可靠性，能更好地满足复杂系统工程
总第２９１期
计算机与数字工程
ＣｏｍｐБайду номын сангаасｕｔｅｒ＆ＤｉｇｉｔａｌＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ
Ｖｏ１．４２Ｎｏ．１
６５
２０１４年第１期
改进的多学科协同优化算法及其应用
周奇张立丽。许
优化需要。
关键词
协同优化；智能算法；试验设计；近似模型
ＴＰ３０１．６；０２２４ＤＯＩ：１０．３９６９／ｊ．ｉｓｓｎ１６７２－９７２２．２０１４．０１．０１８
中图分类号
ＡｎＩｍｐｒｏｖｅｄＣｏｌｌａｂｏｒａｔｉｖｅＯｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ
ｎｅｅｒｉｎｇ．Ｒｅａｓｏｎｓｏｆｔｈｅｄｅｆｅｃｔｓｏｆｔｒａｄｉｔｉｏｎａｌｃｏｌｌａｂｏｒａｔｉｖｅｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｔｏｓｏｌｖｅｔｈｅｃｏｍｐｌｅｘｍｕｌｔｉｄｉｓｃｉｐ１ｉｎａｒｙａｒｅａｎａｌｙｚｅｄａｎｄａｎｅｗｃｏｌｌａｂｏｒａｔｉｖｅｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｂａｓｅｄｏｎａｐｐｒｏｘｉｍａｔｉｏｎｍｏｄｅｌｓａｎｄｉｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｓｉｓｐｒｏｐｏｓｅｄ．Ｉｎｔｅｌｌｉ —
（２．ＪｉａｎｇｓｕＡｕｔｏｍａｔｉｏｎＲｅｓｅａｒｃｈＩｎｓｔｉｔｕｔｅ，Ｌｉａｎｙｕｎｇａｎｇ２２２００６）
ＡｂｓｔｒａｃｔＭＩ＇￣（ｍｕｌｔｉｄｉｓｃｉｐｌｉｎａｒｙｄｅｓｉｇｎｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ）ｉｓｔｈｅｍｏｓｔａｃｔｉｖｅｒｅｓｅａｒｃｈａｒｅａｉｎｃｕｒｒｅｎｔｃｏｍｐｌｅｘｓｙｓｔｅｍｅｎｇｉ —
ＺＨＯＵ０ｉＺＨＡＮＧＬｉｌｉ。ＸＵＨｕｉＨＵＡＮＧＷｅｉｇａｎｇ
（１．ＣｈｉｎａＳｈｉｐＤｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔａｎｄＤｅｓｉｇｎＣｅｎｔｅｒ，Ｗｕｈａｎ４３００６４）
ｇｅｎｔｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｍｅｔｈｏｄｓｈｅｌｐｔＯｒｅｄｕｃｅ．ｔｈｅｐｏｓｓｉｂｉｌｉｔｙｏｆｆａｌｌｉｎｇｉｎｔｏａｌｏｃａｌｓｏｌｕｔｉｏｎ．Ｍｅａｎｗｈｉｌｅ，ｈｉｇｈｐｒｅｃｉｓｉｏｎａｐｐｒｏｘｉｍａ — ｔｉｏｎｍｏｄｅｌｓｒｅｌｉｅｄｏｎｄｅｓｉｇｎｏｆｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔｓａｌｓｏｉｍｐｒｏｖｅｃｏｎｖｅｒｇｅｎｃｅｒａｔｅａｎｄｓｍｏｏｔｈｔｈｅｎｕｍｅｒｉｃａｌｎｏｉｓｅ．Ｃｌａｓｓｉｃｅｘａｍｐｌｅｉｓａｄｏｐｔｅｄｔｏｔｅｓｔｔｈｅｎｅｗｃｏｌｌａｂｏｒａｔｉｖｅｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎ．Ｒｅｓｕｌｔｓｓｈｏｗｓｔｈａｔｔｈｅｎｅｗｃｏｌｌａｂｏｒａｔｉｖｅｏｐｔｉｍｉｚａｔｉｏｎｃａｎｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙｉｍ—