[发明专利]用于基于多目标进化算法的工程设计优化的方法和系统

权利要求书

1.一种计算机实施的方法，用于执行基于多目标演进算法的产品工程设计优化，其特征在于，所述方法包括：

在与计算机系统相连的存储设备中生成档案，所述计算机系统被配置用于执行基于多目标演进算法的工程设计优化，所述工程设计优化包括根据多目标演进算法的演进方案的多个代，每一代包含一组位于产品的预定设计空间内的产品设计选择方案；

通过根据设计目标对每个产品设计选择方案进行评估，获得对应的一组解；

在所述每一代后，采用一个或多个非支配解来更新档案，所述一个或多个非支配解是从所述对应的一组解和所述档案的现有成员来确定的；

根据优化性能指示器创建基于多目标演进算法的优化的终止标准，所述性能优化器从所述档案的更新历史得到；以及

当满足终止标准时，将档案中的非支配解指定为一组最优产品设计。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述获得对应的一组解还包括对所述每个产品设计选择方案执行计算机辅助工程分析。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述更新档案还包括：

当所述一个或多个成员变成受所述一个或多个非支配解中的任何一个支配时，清除档案中的一个或多个现有成员；以及

当没有复制品存在时，将所述最新确定的一个或多个非支配解添加到所述档案中。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述档案的更新历史包括每一代中成员的总数量、被清除的成员的数量、以及被添加的成员的数量。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述优化性能指示器包括固结比，用于测量前一代的档案中也出现在当前代的档案中的成员的数量与当前代的档案中成员的总数量的比率。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述前一代和所述当前代分开的代间隔为至少一代。

7.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述优化性能指示器包括改进比，用于测量前一代的档案中被当前代的档案中的成员支配的成员的数量与当前代的档案中成员的总数量的比率。

8.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，所述优化性能指示器包括当前代中所有的档案现有成员的累积超体积。

9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述终止标准包括优化性能指示器的“拐点”形态的确认。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述终止标准被配置为固定临界值，使得当当前代的优化性能指示器已经超过所述固定临界值时，基于多目标演进算法的优化终止。

11.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述终止标准被配置为预定的临界效用值，使得当效用函数降到预定的临界效用值以下时，基于多目标演进算法的优化终止，所述效用函数U_i定义为U_i＝(OPI_i-OPI_i-Δ)/Δ，其中OPI_i是当前代的优化性能指示器，OPI_i-Δ是前一代的优化性能指示器，Δ是代间隔。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述终止标准被配置为使用平均代效用U_i^*，其计算为U_i和U_i-Δ的移动平均值，U_i和U_i-Δ分别是第i代和第i-Δ代的效用。

13.根据权利要求11所述的方法，其特征在于，所述终止标准还包括当优化性能指示器是固结比时，固结比在当前代大于0.25。

14.根据权利要求13所述的方法，其特征在于，当所述固结比已经达到至少0.25时，基于初始平均代效用来计算预定的临界效用值。