热点职称论文：二十一世纪石油机械的优化设计__墨水学术,论文发(2)

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较复杂，从而给多目标权系数的确定带来困难，这是需要研究解决的。
3.对于大型复杂系统，要使模型与实际系统完全相符是十分困难的，因此必须开展简化建模与近似建模方法的研究。当一个大型复杂系统的各个结构部件之间具有一定的独立性时，如机电一体化系统中的机械、液压、电子部分等子系统之间具有独立性，可考虑采用按各子系统进行分级建模。关于分级建模的方法，有待研究。此外，通过模型的分解也可达到简化建模的目的。
　　必须指出，模型的简化与近似必须保证复杂系统及各子系统有足够的精确度。
　　4.采用柔性建模、智能建模、多媒体技术建模，以及应用模糊优化原理，以提高建模效率和建模的逼真度，这都是有待研究的课题。
　　5.复杂系统的优化涉及的变量有连续变量、离散变量与随机变量，这3类变量在应用时可灵活处理。以连续变量和离散变量的处理为例，通过构造转换模型用象征性的连续变量近似代替原离散变量，然后与其它的连续变量一起参与用连续变量优化方法求解，最后把象征性的连续变量的优化结果还原到原离散值谱上求得其离散变量。关于连续变量、离散变量与随机变量的处理方法有待进一步研究。
　　6.开展随机优化与可靠性优化的建模方法研究。随机因素大量存在于实际中，其优化模型存在不确定性，于是就产生了概率模型、统计均值模型、容差设计模型、可靠性模型等。处理这类优化问题涉及多元随机函数的概率分析、数值计算、随机优化的极值理论及多目标随机优化等一系列尚待深入研究的问题。作为随机优化的一个重要应用领域的可靠性优化是研究的重点，有着很强的实用性。
　　7.在基于非数值知识模型的优化问题中，可供寻求和选择的是定性解而非数值解，如效应、结构等，它们也需要用设计变量表达。这类设计变量在形式上可以转化为数值，但已失去数值的量值意义，而主要起标识作用。从本质上讲，这类设计就是特征设计变量。引入非数值的广义特征设计变量是二十一世纪我国机械优化设计的又一特点，有待深入研究。
（三）复杂系统优化搜索策略研究
　　迄今，国内外已有不少学者采用仿生和仿自然特征的方法，提出了一些优化策略，如模拟退火法(简称SA法)、人工神经网络搜索算法(简称ANN算法)、遗传学算法(简称GA算法)、仿生物成长法和小波变换法等。 这些方法尚不够成熟，还存在一些缺陷，需继续研究和完善。
　　另外，应用人工智能原理和寻优算法方法学，可创新研究出高效率的智能搜索策略和方法。
　 （四）复杂系统智能优化研究
　　1.将人类智能和人工智能渗透到优化全过程的每一个环节，采用智能建模可研究出全自动柔性建模和多媒体建模技术以及面向复杂系统的智能建模系统。
　　2.利用人工智能技术自动监控搜索过程，调整控制策略和进行出错分析及动态修改优化模型(调整参数或更换算法)，并开发集成化智能优化支撑软件。目前这些研究尚处于起步阶段。
　　3.基于人工神经网络的结构动态优化设计的研究将在二十一世纪有重大发展。石油机械中的许多结构部件都应做动态优化设计以代替传统的静态优化设计。人工神经网络模型对许多复杂问题都具有十分快的求解速度，将它用于机械结构的动态优化设计是一种新的方法，并已取得了成功的应用,在石油机械的结构动态优化设计和故障诊断、智能检测、预报和控制中有着广泛的应用前景。目前这种方法研究处于初步阶段。
（五）优化设计的可视化研究
　　优化设计的可视化包括设计对象、优化模型和优化过程3 个方向的可视化。
　　设计对象的可视化有助于在优化过程中人类智能的直接参与，进而实现人类智能与人工智能相融合的全智能优化。设计对象的可视化主要涉及计算机图形学的知识、建模和相应的软硬件平台。目前国内外此项研究处于起步阶段。
　　优

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