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《电子科技大学》 2010年
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支持向量回归机代理模型设计优化及应用研究

向国齐  
【摘要】:制造业是衡量一个国家的重要支柱产业,它的强弱将影响到综合国力的兴衰。随着各学科理论和计算机仿真技术的不断发展,现代产品的研发通常采用基于仿真的设计优化,但很多情况下,产品涉及多个不同学科领域,而且各学科的仿真模型可能非常复杂,要获得理想的优化结果需要各学科分析模型之间多次迭代才能完成,计算时间的大量耗费往往令人无法接受。同时,制造业的主要竞争目标是缩短产品设计和制造周期,最终达到降低产品开发成本目的。因此,计算复杂性是复杂产品研发中面临的一个重要问题。 代理模型技术是解决以上问题的有效途径,但目前常用的代理模型对于多变量和强非线性的优化问题,逼近的效果不是很理想。为此,本文将良好性能的机器学习模型支持向量回归机引入工程优化问题,采用支持向量回归机代理模型对复杂产品设计优化进行了深入研究,开展了以下几个方面的研究工作,并取得了相关的研究成果。 1)回顾了常用代理模型和试验设计的基本理论,指出了它们各自的优缺点与适用场合;阐述了统计学习理论,提出了支持向量回归机代理模型构建方法及详细步骤;并以2个实例验证了模型的有效性。 2)提出了基于SVR-GA的优化方法、基于SVR-PSO的优化方法和基于SVR-NSGAII的优化方法;详细阐述了这些方法的算法流程;以工程多目标优化问题实例,验证了它们的有效性和可行性。较好地解决了小样本、高维数、非线性、泛化性能、局部极小点等复杂工程优化问题。 3)研究了不确定因素对产品质量特性的影响机理,提出了多目标稳健优化的数学模型;将支持向量回归机代理模型引入稳健优化,提出了基于支持向量回归机代理模型的稳健优化方法,并详细阐述该算法流程;以典型的两杆结构优化问题对所提出方法进行验证,比较研究了不同代理模型在逼近具有不确定因素的优化模型时的性能,验证了该方法的有效性。 4)介绍了五种代表性的多学科设计优化方法,并分析了各自的优缺点。指出了目前多学科协同优化方法存在的问题,提出了基于支持向量回归机代理模型的多学科协同优化方法,建立了该算法的数学模型,并详细阐述了算法流程。以典型的耦合优化问题算例对SVR-CO方法进行验证,比较研究了SVR-CO方法、标准CO与MDF方法的优化效果,验证了该方法的有效性。
【学位授予单位】:电子科技大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TP18

【引证文献】
中国重要会议论文全文数据库 前1条
1 李权;郭兆电;雷武涛;白俊强;王丹;;飞行器设计中的代理模型与优化算法[A];全面建成小康社会与中国航空发展——2013首届中国航空科学技术大会论文集[C];2013年
【参考文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 钟顺时;;随机误差对线阵天线性能的影响[J];西北电讯工程学院学报;1975年01期
2 向广志;超低副瓣阵列天线的公差分析[J];现代雷达;1996年06期
3 杜京义;侯媛彬;;基于遗传算法的支持向量回归机参数选取[J];系统工程与电子技术;2006年09期
【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 ;An effective procedure exploiting unlabeled data to build monitoring system[A];中国科学院地质与地球物理研究所第11届(2011年度)学术年会论文集(下)[C];2012年
2 宋海鹰;桂卫华;阳春华;;基于核偏最小二乘的简约最小二乘支持向量机及其应用研究[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
3 宋海鹰;桂卫华;阳春华;;基于最小二乘支持向量机的Hammerstein-Wiener模型辨识[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
4 ;Inverse System Control of Nonlinear Systems Using LS-SVM[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
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6 ;A Novel Proximal Support Vector Machine and Its Application in Radar Target Recognition[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
7 ;A CDMA Signal Receiver Based on LS-SVM[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
8 顾小军;杨世锡;钱苏翔;;基于支持向量机的旋转机械多类故障识别研究[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
9 吕蓬;柳亦兵;马强;魏于凡;;支持向量机在齿轮智能故障诊断中的应用研究[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
10 姜明辉;袁绪川;;基于GA优化的个人信用评估SVM模型[A];第二十六届中国控制会议论文集[C];2007年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 赵莹;半监督支持向量机学习算法研究[D];哈尔滨工程大学;2010年
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3 殷志伟;基于统计学习理论的分类方法研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
4 朱广平;混响干扰中的信号检测技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
5 孔凡芝;引线键合视觉检测关键技术研究[D];哈尔滨工程大学;2009年
6 郑大腾;柔性坐标测量机空间误差模型及最佳测量区研究[D];合肥工业大学;2010年
7 李书艳;单点氨基酸多态性与疾病相关关系的预测及其机制研究[D];兰州大学;2010年
8 李方义;区间非概率多目标优化设计方法及其在车身设计中的应用[D];湖南大学;2010年
9 张明;电能质量扰动相关问题研究[D];华中科技大学;2010年
10 张昌明;新疆汉族、维吾尔族及哈萨克族食管癌血清蛋白质指纹图谱研究[D];新疆医科大学;2010年
【同被引文献】
中国期刊全文数据库 前7条
1 张静;李柏林;张卫华;刘永均;;基于Kriging模型的改进协同优化算法[J];西南交通大学学报;2010年04期
2 卿启湘;陈哲吾;文桂林;;基于Kriging插值的汽车行李箱盖冲压成形参数的优化设计[J];中国机械工程;2011年17期
3 邓乾旺;文文;;基于拉丁超立方抽样的薄板装配误差分析[J];中国机械工程;2012年08期
4 周劲松,钟廷修,任利惠,沈钢;高速列车车间悬挂对运行平稳性影响的研究[J];中国铁道科学;2003年06期
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7 张秀玲;张少宇;赵文保;徐腾;;板形模式识别的多输出最小二乘支持向量回归机新方法[J];中国机械工程;2013年02期
中国博士学位论文全文数据库 前2条
1 安治国;径向基函数模型在板料成形工艺多目标优化设计中的应用[D];重庆大学;2009年
2 陈国栋;基于代理模型的多目标优化方法及其在车身设计中的应用[D];湖南大学;2012年
【二级参考文献】
中国期刊全文数据库 前3条
1 钟顺时;;随机误差对线阵天线性能的影响[J];西北电讯工程学院学报;1975年01期
2 郑学誉;;低副瓣阵列天线的误差效应分析[J];现代雷达;1984年03期
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【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 王凌,吉利军,郑大钟;基于代理模型和遗传算法的仿真优化研究[J];控制与决策;2004年06期
2 田爱军,张勇进,张知恒;安全代理模型的研究和实现[J];信息安全与通信保密;2001年08期
3 吕华锋,吴秋锋,邓丽曼;代理模型及其在PLC系统集中控制中的应用[J];工业控制计算机;1999年02期
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8 周华,刘民,吴澄;基于代理的可重构制造执行系统研究[J];计算机集成制造系统-CIMS;2005年06期
9 向国齐;严志坚;黄大贵;;支持向量机替代模型的遗传优化设计[J];电子科技大学学报;2009年03期
10 张茜;朱艳琴;罗喜召;;基于约束的授权代理模型[J];计算机应用与软件;2008年11期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
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2 彭涛;魏建;;村民自治中的委托代理关系:基于异质性共同代理模型的分析[A];2009年度(第七届)中国法经济学论坛论文集[C];2009年
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4 郭科志;雍明培;余雄庆;;高空长航时无人机族的气动优化方法[A];探索 创新 交流——第三届中国航空学会青年科技论坛文集(第三集)[C];2008年
5 陈国栋;韩旭;刘桂萍;;基于代理模型引导采样的薄板冲压成形变压边力优化[A];结构及多学科优化工程应用与理论研讨会’2009(CSMO-2009)论文集[C];2009年
6 余德启;刘恰;王希诚;;一种注塑模具的系统优化设计方法及其应用[A];中国力学学会学术大会'2009论文摘要集[C];2009年
7 范立佳;向志海;薛明德;岑章志;;热-动力学耦合系统的稳健性优化设计[A];中国计算力学大会'2010(CCCM2010)暨第八届南方计算力学学术会议(SCCM8)论文集[C];2010年
8 吴宇红;张岗山;刘炯;;组件化的综合网管代理模型研究[A];2003年通信软件技术学术年会论文集[C];2003年
9 宋硕;张强;;基于R&D环境下委托-代理模型中的激励机制分析[A];中国运筹学会第八届学术交流会论文集[C];2006年
10 王正平;龙腾;刘莉;;多学科设计优化中的多项式响应面近似方法研究[A];第八届全国信息获取与处理学术会议论文集[C];2010年
中国重要报纸全文数据库 前7条
1 ;《电信成本》:21世纪电信运营管理的权威力作[N];中华读书报;2002年
2 编译自《ComputerWorld》;如何确定合理的IT服务定价[N];计算机世界;2005年
3 刘晓忠;国资股东因何失语[N];证券时报;2006年
4 陈华;加快构建普遍服务补偿机制的步伐[N];人民邮电;2003年
5 ;八仙过海,各显神通[N];中国计算机报;2000年
6 胡汉辉 刘怀德 罗亮;《电信竞争》:经济学内外的思考[N];经济参考报;2006年
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 郝亮;基于代理模型的车身吸能结构抗撞性优化[D];吉林大学;2013年
2 刘晓路;对地观测卫星系统顶层设计参数优化方法研究[D];国防科学技术大学;2011年
3 赵威;结构可靠度分析代理模型方法研究[D];哈尔滨工业大学;2012年
4 向国齐;支持向量回归机代理模型设计优化及应用研究[D];电子科技大学;2010年
5 韩放;叶片—转子系统振动特性与参数辨识方法研究[D];大连理工大学;2013年
6 席睿;近距离飞行器翼面的气动优化设计[D];中国科学院研究生院(长春光学精密机械与物理研究所);2012年
7 赵子衡;区间不确定性优化的若干高效算法研究及应用[D];湖南大学;2012年
8 禤伟旗;车身前部抗撞性优化的研究[D];吉林大学;2010年
9 陈国栋;基于代理模型的多目标优化方法及其在车身设计中的应用[D];湖南大学;2012年
10 唐远富;复合材料结构可靠性鲁棒分析及优化算法研究[D];华中科技大学;2012年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 杨红波;基于代理模型的边坡稳定可靠度算法[D];湖南大学;2013年
2 郑少平;基于数据挖掘和代理模型技术的船舶板架结构轻量化设计研究[D];华中科技大学;2013年
3 杨婧媛;水下结构声辐射的响应变异性分析及代理模型研究[D];大连理工大学;2010年
4 邓亚权;基于代理模型的结构疲劳寿命优化方法、软件及应用[D];南京航空航天大学;2010年
5 杜波;基于代理模型的武器装备体系优化方法研究[D];国防科学技术大学;2010年
6 刘长林;基于代理模型的车轮断面外形多目标优化[D];北京交通大学;2014年
7 陈盈果;基于代理模型的对地观测卫星系统顶层设计方法研究[D];国防科学技术大学;2010年
8 谢进德;代理模型技术的研究及其在汽车抗撞性中的应用[D];湖南大学;2013年
9 李哲;基于代理模型法和差分进化算法的天线优化设计[D];西安电子科技大学;2014年
10 郭家良;浮动壁式火焰筒壁温优化研究[D];南京航空航天大学;2010年
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