《现代设计方法》考题及答案

贵州大学机械与自动化学院普通硕士研究生

《现代设计方法》考试试题

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一、填空题(每题1分，共1５分)

1、现代设计所指的新兴理论与方法包括（现代设计方法学、计算机辅助设计技术、可信性设计技术）等等。

2、优化设计是（以数学规划理论为基础，以计算机为工具，优化设计参数）的一种现代设计方法。

3、功能设计法的基本过程包括(任务抽象、功能分解、功能载体、载体组合、方案评价）。

4、功能分解的常用方法有（按解决问题的因—果关系，或手段—目的关系分解;、按产品工艺过程的空间顺序或时间顺序分解；)。

5、解决供求矛盾的措施有（互换性原理、组合机床、系列化、通用化、标准化)。

6、模块化设计可分类成(横系列模块化、纵系列模块化、跨系列、全系列模块化、跨类模块化)。

7、模块的划分将影响( 模块通用性、产品性能、产品外观、产品成本）。

8、遗传算法是一种（模拟生物进化过程)的搜索算法。

9、遗传算法最常用和基本的选择方法（选择算子)是（适应度比例选择）。

１0、遗传算法中采用罚函数法的目的是(对违背约束条件的情况给予惩罚，并将此惩罚体现在目标函数设计中。2.2）。

11、遗传算法常用的编码方法有(二进制编码二进制编码方法、格雷码编码方法、实数编码、多参数级联编码）等等。

12、神经网络的样本数据应包括（训练样本数据和检验样本数据）。

13、当神经网络的样本数据不在[0～１]范围内时，应对数据进行( 归一化）处理。

１4、前馈型人工神经网络包括（1、线性阈值单元组成的前馈网络2、非线性单元组成的前馈网络

输入层、隐层和输出层)3章。

１5、神经网络的学习规则有（He ｂb 学习规则、感知器(ｐｅr ｃeptr ｏn)学习规则、 Ｄe ｌta 学习规则、W ｉdrow-Hof ｆ 学习规则）2章。

二、选择题（每题1分,共10分)

1、 在遗传算法中，若两个个体的二进制编码为01１１1、11０01，以这两个个体为双亲,随机地

选一个交叉点(如第二点)，交叉点后的基因链码相互交换，从而产生两个新个体作为后代。两

个新个体为：

[ A ]

A. 01０01，１1111

B. 01101，１110１1 Ｃ. 01111，111001 D ． 010

０1,11１10

２、在遗传算法中,若群体规模为N=50,变异概率为m p =0.０2,变异的个体数为： [ B ］

Ａ. 0 B ． 1 Ｃ． ２

D. 3

3、在遗传算法中，若四个个体的初始适应度分别为39.91,88.77,45.18,9940302010====f f f f ，

则第1个个体在新一轮选择中被选中的概率为:

[ A ]

A. ３4.53 Ｂ． 38.５3 C ． ３1.3 2 Ｄ． ３

９.５3

4、在遗传算法中，将极小化问题转换成极大化问题采用的变换是: [ D A ］

Ａ. Ｃm ａx －ｆ(Ｘ) B. Ｃma ｘ+f(Ｘ） C. Ｃmin －f(X) D.

Cm ｉｎ＋f （Ｘ)

5、人工神经网络的隐层神经元数目越多,则在一定的训练次数下,训练误差一般: ［ D ］

A. 越小

B. 越大

C. 不变

D. 不一

定

6、当人工神经网络的训练样本数据含有噪声时，当训练误差越小时,泛化误差一般: [ Ｂ ]

A ． 越小 B. 越大 C. 不变 D. 不一定

７、单层前馈网络的转移函数采用线性阈值函数时称为:

[ A ］

Ａ.单层感知器 B.多层感知器 C. 单层ＢP网络

8、人工神经网络学习的目的是：［A]

A.调整权值Ｂ.调整网络结构 C. 调整输出结点数

9、人工神经网络的误差指: ［A ]

A.输出的实际与理想值之差

B.权值在相邻两次调整前后的差值

C.输入的实际与理想值之差

１0、全局误差最合理的定义是：[ C ]第三章

A.

B.

C.

三、简答题(55分)

1.优化设计的数学模型通常表示为何种形式?（５分)

答:优化设计,就是以数学规划理论为基础，以计算机为工具，优化设计参数的一种现代设计方法。优化设计方法是一种规格化的设计方法,它要求1将设计问题按优化设计所规定的格式建立数学模型２然后选择合适的优化方法及计算机程序，３最后再通过计算机的计算获得最优解

2.什么是概念设计?其重要性何在?为什么新产品开发都需要概念设计这一环节？(6分)

在确定任务之后,通过抽象化，拟定功能结构，寻求适当的作用原理及其组合等，确定出基本求解途径，得出求解方案,这一部分设计工作叫做概念设计。特点:由粗到精、由模糊到清晰、由抽象到具体、最具创造性的的工作。重要性:概念设计阶段确定的原理方案,不仅决定了设计的成败,也确定了机器成本高低，而这种成本,是无法通过详细设计阶段加以纠正的。 指产品形状、功能和特性的描述及实现，描述了设计目标的基本方向和轮廓;各原理部件在空间或结构上的组合形式；强调原理层面上反映功能，但不是直接用于生产、营销、服务的最终产品。 如：概念汽车，就是用样车的形式体现汽车的形状、功能和特性，同时传递了设计者的设计理念。 3.概念设计与方案设计是否指同一个设计？试举一例说明。(5分）

从发现和分析用户需求开始,到获得产品实现方案的整个过程,包含四个模块

需求设计：市场调查 → 需求分析 → 需求分类 → 设计任务书

功能设计：设计任务书→ 功能定义

原理设计：功能→ 功能载体 方案设计:功能载体 → 载体组合 → 组合评价 → 最佳组合

概念设计的前阶段重点进行创新思维,决定创新性:概念设计的后阶段重点进行收敛思维,也就是方案设计、决定了可行性。概念设计的过程包括确定设计目标、构思设计理念、形成实施方案。 概念设计与方案设计是一个复杂的创造性思维活动过程,它们的本质是创新。通过概念设计与方案设计可以创造性地满足人们的需求,甚至创造出新的需求、从而极大地增强产品的竞争能力。概念设计处于产品设计、工程设计整个设计进程的初期阶段。这一阶段工作很大程度上决定着产品的性能、质量、价格、市场响应速度和效益等。

概念设计,包括确定设计的目标、构思设计的理念、形成实施方案等的工作过程。概念设计的过程是一个从无到有、从模糊到清晰、从抽象到具体的创新过程。

方案设计是概念设计后阶段的重要设计过程,它的目标是实现设计理念、工作原理、功能的设计方案

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