[发明专利]一种基于遗传算法的室内环境反向设计方法

摘要

本发明公开了一种基于遗传算法的室内环境反向设计方法，根据设计对象确定设计变量与设计目标；对于单设计目标，确定反向设计的目标函数后，利用遗传算法的交叉变异过程对目标函数进行优化，使用计算流体力学方法计算新个体的适应度，然后进行选择，直至新种群的目标函数符合收敛标准；对于多设计目标，利用遗传算法的交叉变异过程搜索满足设计要求的个体，使用计算流体力学方法计算新个体的适应度，然后进行选择，直至新种群的目标函数符合收敛标准。本发明能够实现室内环境的反向设计：对于单目标设计问题，可利用单目标遗传算法找到最优的设计变量值；对于多目标设计问题，可利用多目标遗传算法同时得到多组符合设计要求的设计变量值。

主权项

一种基于遗传算法的室内环境反向设计方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：步骤(1)、根据设计对象确定设计变量与设计目标；步骤(2)、对于单设计目标，确定反向设计的目标函数后，利用遗传算法的交叉变异过程对目标函数进行优化，找到最优的设计变量值；使用计算流体力学方法计算新个体的适应度，即根据设计变量值确定设计对象的边界条件，使用流体力学方法计算得到设计对象内部的速度、温度等的分布，进而可以得到设计目标值，即为个体的适应度，即设计目标值，然后通过非支配排序方法对种群中的个体进行排序，并使用锦标赛算法进行选择，产生新种群，若新种群的目标函数符合收敛标准，设计过程结束，否则继续进行交叉变异过程，产生新种群；步骤(3)、对于多设计目标，确定反向设计的设计要求后，利用遗传算法的交叉变异过程同时得到多组符合设计要求的设计变量值，从中搜索满足设计要求的个体，使用计算流体力学方法计算新个体的适应度，即根据设计变量值确定设计对象的边界条件，使用流体力学方法计算得到设计对象内部的速度、温度等的分布，进而可以得到设计目标值，即为个体的适应度)，即设计目标值，然后通过非支配排序方法对种群中的个体进行排序，并使用锦标赛算法进行选择，产生新种群，若新种群符合收敛标准，设计过程结束，否则继续进行交叉变异过程，产生新种群。