人機交互的演化設計方法及其在航天器艙布局方案設計中的應用.pdf

1、該論文主要研究復雜工程系統(tǒng)總體布局方案設計的理論方法及其在大型航天器艙布局優(yōu)化設計中的應用.航天器艙布局方案優(yōu)化設計是研究在滿足各種工程技術條件的前提下,如何將各種儀器和設備最優(yōu)的布置在航天器艙體內(或外),使得總體布局的某一項或幾項評價指標達到最優(yōu).這是一個亟待解決而又未很好解決的重要工程課題.布局問題的NP-困難性和航天器設計本身的巨大復雜性使得該問題的解決既有理論上的開拓性和挑戰(zhàn)性,又存在工程實踐上的艱難性和復雜性.航天器艙布局方

2、案優(yōu)化設計屬帶性能約束的三維布局優(yōu)化問題,屬具有不確定性、高度非線性、既有定性又有定量問題的復雜工程系統(tǒng)問題,單純依靠人或計算機算法(包括人工智能技術)去解決都是非常困難的.1991年Lenat、Feigenbaum提出的人機合作(Man-Machine Synergy)和同年錢學森、戴汝為等提出的人機結合(Human-Machine Cooperation)思想和方法論,被認為是21世紀解決復雜工程問題的重要途徑、自動化設計的重要發(fā)展

3、方向,但其可操作性問題一直未很好解決.該論文以航天器艙布局方案優(yōu)化設計為應用背景,遵循"人機合作"、"人機合作"思想,充分發(fā)揮工程技術人員和現(xiàn)代計算機技術各自特長,提出人機交互的遺傳算法,使"人""機"在算法層面有機結合并具有可操作性;進而結合網(wǎng)絡協(xié)同設計技術,給出一套以人機交互遺傳算法為基礎的人機交互演化協(xié)同設計理論方法,發(fā)揮多人設計和決策的優(yōu)越性,以緩解組合最優(yōu)化計算量過大(組合爆炸)問題,并增強上述理論方法的工程實用性.大量數(shù)值計