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基于Bootstrap的变可信度序贯建模与优化方法研究
| 论文题名： | 基于Bootstrap的变可信度序贯建模与优化方法研究 |
| 关键词： | 水下航行体;天线罩结构;优化设计;变可信度代理模型;序贯建模 |
| 摘要： | 代理模型技术通过简单的数学关系式对复杂的黑箱问题进行近似替代，能有效降低工程实际中的计算成本。因此，其在复杂工程产品的设计、优化问题中得到了较为广泛的应用。为进一步挖掘代理模型技术在工程实际问题中的应用潜力，许多学者开展了变可信度代理模型、序贯建模与序贯优化方法的研究，以达到进一步降低计算成本、提高效率的目的。本文围绕变可信度序贯建模与序贯优化方法两个方面展开研究，取得的主要成果如下： （1）提出了一种基于Bootstrap的变可信度序贯建模方法。该方法采用Bootstrap方法对变可信度代理模型的概率分布进行多次重采样及建模，以准确量化变可信度模型的方差。在此基础上，提出最大化全局精度的加点准则以自适应分配计算成本。通过与典型序贯建模方法的对比分析表面提出的基于Bootstrap的变可信度序贯建模方法具有较高的预测精度。 （2）提出了一种基于区域预选的变可信度序贯优化方法。采用Delaunay三角剖分技术划分设计空间以得到若干子空间，并用Bootstrap变可信度代理模型对子空间进行投票选择以缩减寻优区域，提升优化效率。然后，提出变可信度置信下界准则配合子空间内的寻优以加速优化过程。通过与典型序贯优化方法的对比分析表明提出的基于区域预选的变可信度序贯优化方法具有更高的优化效率。 （3）将上述提出的变可信度序贯建模与序贯优化方法应用于水下航行体发射过程中航行体破冰后剩余速度预测与航行体天线罩结构优化问题。结果表明，提出的方法能较好的完成工程中的快速预测与优化设计任务，且相较于已有的典型方法，所提出方法在预测精度与优化效率上更具有优势。 |
| 作者： | 邬宇达 |
| 专业： | 机械工程 |
| 导师： | 周奇 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 华中科技大学 |
| 学位年度： | 2022 |
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