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数据驱动全局优化技术：从理论学习到工程应用


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数据驱动全局优化技术：从理论学习到工程应用
  • 书号：9787030839718
    作者：董华超等
  • 外文书名：
  • 装帧：平装
    开本：B5
  • 页数：284
    字数：370000
    语种：zh-Hans
  • 出版社：科学出版社
    出版时间：2026-06-01
  • 所属分类：
  • 定价： ￥185.00元
    售价： ￥146.15元
  • 图书介质:
    纸质书

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本书系统性地阐述数据驱动全局优化技术的核心组成部分，包括实验设计、代理预测建模、采样填充准则、约束处理规则、数据驱动全局优化方法以及基准测试算例等。内容编排兼顾理论严谨性与工程实用性，力求以直观易懂的方式呈现关键概念与方法，帮助读者建立坚实的理论基础，并通过水下航行器正向设计中的实际案例，详细演示如何将工程问题转化为优化问题并实施优化。
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    前言
    第1章 绪论 1
    1.1 优化的背景及意义 1
    1.2 优化的数学模型和相关概念 5
    1.3 数据驱动的全局优化 6
    1.4 优化方法分类和研究现状 10
    1.4.1 优化方法分类 10
    1.4.2 数据驱动优化方法研究现状 11
    1.5 习题 17
    参考文献 18
    第2章 全局优化算法 23
    2.1 概述 23
    2.2 遗传算法 23
    2.2.1 算法原理 23
    2.2.2 数学算例 26
    2.2.3 程序实现 30
    2.3 差分进化算法 35
    2.3.1 算法原理 35
    2.3.2 数学算例 38
    2.3.3 程序实现 40
    2.4 灰狼优化算法 43
    2.4.1 算法原理 43
    2.4.2 数学算例 44
    2.4.3 程序实现 46
    2.5 教与学优化算法 48
    2.5.1 算法原理 48
    2.5.2 数学算例 51
    2.5.3 程序实现 52
    2.6 多起点优化算法 55
    2.6.1 算法原理 55
    2.6.2 数学算例 57
    2.6.3 程序实现 58
    2.7 基于非支配排序的多目标优化算法 59
    2.7.1 算法原理 60
    2.7.2 数学算例 65
    2.7.3 程序实现 67
    2.8 习题 73
    参考文献 76
    第3章 实验设计采样方法 78
    3.1 概述 78
    3.2 网格采样 78
    3.2.1 采样原理 78
    3.2.2 代码解析 78
    3.2.3 数学算例 79
    3.3 拉丁超立方采样 80
    3.3.1 采样原理 80
    3.3.2 代码解析 82
    3.3.3 数学算例 84
    3.4 最优拉丁超立方采样 85
    3.4.1 采样原理 85
    3.4.2 代码解析 86
    3.4.3 数学算例 91
    3.5 对称拉丁超立方采样 92
    3.5.1 采样原理 92
    3.5.2 代码解析 93
    3.5.3 数学算例 94
    3.6 习题 95
    参考文献 95
    第4章 代理预测建模方法 96
    4.1 概述 96
    4.2 克里金建模 96
    4.2.1 模型原理 96
    4.2.2 建模实例 98
    4.2.3 程序实现 99
    4.3 径向基函数建模 101
    4.3.1 模型原理 101
    4.3.2 建模实例 103
    4.3.3 程序实现 104
    4.4 多项式响应面建模 106
    4.4.1 模型原理 106
    4.4.2 建模实例 107
    4.4.3 程序实现 109
    4.5 人工神经网络建模 111
    4.5.1 模型原理 111
    4.5.2 建模实例 115
    4.5.3 程序实现 116
    4.6 多保真度建模 118
    4.6.1 模型原理 118
    4.6.2 建模实例 120
    4.6.3 程序实现 121
    4.7 习题 124
    参考文献 125
    第5章 采样填充准则 127
    5.1 概述 127
    5.2 最小化预测准则 127
    5.2.1 采样原理 127
    5.2.2 采样实例 128
    5.2.3 程序实现 129
    5.3 最大化改进概率准则 131
    5.3.1 采样原理 131
    5.3.2 采样实例 132
    5.3.3 程序实现 133
    5.4 最大化期望改进准则 135
    5.4.1 采样原理 135
    5.4.2 采样实例 136
    5.4.3 程序实现 137
    5.5 最大化均方误差准则 138
    5.5.1 采样原理 138
    5.5.2 采样实例 139
    5.5.3 程序实现 140
    5.6 最大最小距离准则 141
    5.6.1 采样原理 141
    5.6.2 采样实例 143
    5.6.3 程序实现 143
    5.7 习题 145
    参考文献 146
    第6章 约束处理规则 148
    6.1 概述 148
    6.2 外点罚函数法 148
    6.2.1 方法原理 149
    6.2.2 代码解析 151
    6.2.3 算例测试 152
    6.3 可行排序法 153
    6.3.1 方法原理 153
    6.3.2 代码解析 154
    6.3.3 算例测试 156
    6.4 拉格朗日乘数法 158
    6.4.1 方法原理 158
    6.4.2 代码解析 159
    6.4.3 算例测试 162
    6.5 内点罚函数法 163
    6.5.1 方法原理 163
    6.5.2 代码解析 164
    6.5.3 算例测试 165
    6.6 习题 166
    参考文献 167
    第7章 数据驱动全局优化测试函数 168
    7.1 概述 168
    7.2 边界约束优化数值算例 168
    7.3 不等式约束优化数值算例 171
    7.4 多目标优化数值算例 175
    7.5 习题 184
    参考文献 185
    第8章 数据驱动的多起点空间缩减优化算法 186
    8.1 概述 186
    8.2 空间缩减算法 186
    8.2.1 方法原理 186
    8.2.2 代码解析 188
    8.3 多起点空间缩减算法整体流程 197
    8.4 数学算例 200
    8.5 习题 202
    参考文献 202
    第9章 数据驱动的教与学约束优化算法 203
    9.1 概述 203
    9.2 KTLBO初始化 204
    9.2.1 方法原理 204
    9.2.2 代码解析 205
    9.3 Kriging辅助的教学阶段 207
    9.3.1 方法原理 207
    9.3.2 代码解析 210
    9.4 Kriging辅助的学习阶段 212
    9.4.1 方法原理 212
    9.4.2 代码解析 214
    9.5 KTLBO整体优化框架 217
    9.6 数学算例 217
    9.7 习题 219
    参考文献 220
    第10章 数据驱动的离散全局优化算法 221
    10.1 概述 221
    10.2 离散优化问题构建 221
    10.2.1 方法原理 221
    10.2.2 代码解析 222
    10.3 多起点知识挖掘 223
    10.3.1 方法原理 223
    10.3.2 代码解析 229
    10.4 约束处理 235
    10.4.1 方法原理 235
    10.4.2 代码解析 235
    10.5 整体优化框架 236
    10.6 习题 240
    参考文献 240
    第11章 数据驱动的多目标优化算法 242
    11.1 概述 242
    11.2 评价指标 243
    11.2.1 一般距离标准 243
    11.2.2 超体比 244
    11.3 算法停止准则 245
    11.4 整体优化流程 246
    11.5 数学算例 250
    11.6 习题 252
    参考文献 252
    第12章 工程优化应用 254
    12.1 概述 254
    12.2 自主水下航行器壳体结构优化应用 254
    12.2.1 壳体结构形式 254
    12.2.2 壳体结构几何参数说明 255
    12.2.3 仿真软件计算流程 257
    12.2.4 壳体结构一体化设计 260
    12.2.5 壳体结构优化 263
    12.3 翼身融合水下滑翔机外形优化应用 265
    12.3.1 翼身融合水下滑翔机外形 265
    12.3.2 翼身融合水下滑翔机平面几何形状 266
    12.3.3 翼身融合水下滑翔机截面几何形状 268
    12.3.4 翼身融合水下滑翔机外形设计计算流程 274
    12.3.5 翼身融合水下滑翔机外形优化设计 281
    12.4 习题 284
    参考文献 284
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