基于关键项筛选策略的优化响应面方法和装置制造方法及图纸

本申请提出一种基于关键项筛选策略的优化响应面方法和装置，其中，方法包括：获取拟合用样本点、精度检验样本点，并确定拟合响应面的原始多项式；将原始多项式转化为项组合表征二进制数，进而根据预设策略将上述二进制数转换为至少一个十进制数，并利用十进制数表征的多项式对拟合用样本点拟合生成响应面模型；将拟合用样本点输入响应面模型，获取第一输出估计值，并计算决定系数；将精度检验样本点输入响应面模型，获取第二输出估计值，并计算均方根误差；在决定系数满足预设条件的前提下，以最小化均方根误差为目标，以至少一个十进制数为优化变量，根据优化算法进行拟合过程的迭代计算，完成对响应面模型的优化，以提高响应面方法的预测能力。

Optimized Response Surface Methodology and Device Based on Key Item Screening Strategy

【技术实现步骤摘要】
基于关键项筛选策略的优化响应面方法和装置
本申请涉及优化设计与计算机应用
，尤其涉及一种基于关键项筛选策略的优化响应面方法和装置。
技术介绍
为了提高产品的质量，优化设计已成为产品研制过程中必不可少的环节，而实现优化设计的前提是建立产品的性能分析模型。在工程领域，性能分析模型常采用多体动力学与有限元分析等方法建立，这些建模方法多涉及大量的数值迭代计算过程，从而导致产品性能分析的速度较慢，很多情况下无法直接参与优化迭代计算过程。对此，代理模型方法得到了快速发展。代理模型是指对产品性能分析模型计算出的少量样本点进行拟合，进而得到的产品性能分析近似模型。利用代理模型参与优化迭代过程将有效避免大量的数值迭代计算，从而提高优化效率。作为代理模型方法的一种，响应面方法由于其易于实现、稳定性较高等特点，在工程优化设计领域被广泛使用。另外，为了更加方便地实现产品设计参数的敏感性分析，有必要获得设计参数与性能指标值之间的函数表达式，而产品的性能分析模型多采用数值方法求解，难以直接确定上述函数表达式。此时，可以利用产品的性能分析模型获取样本点，之后利用响应面方法对样本点拟合，进而获取设计参数与性能本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于关键项筛选策略的优化响应面方法，其特征在于，包括以下步骤：获取拟合用样本点、精度检验样本点，将所述拟合用样本点、精度检验样本点的输出值分别定义为第一准确输出值和第二准确输出值，并确定拟合响应面的原始多项式；根据是否参与拟合响应面令所述原始多项式中的每一项对应一个二进制数，得到所述原始多项式的项组合表征二进制数；根据预设策略将所述项组合表征二进制数转换为至少一个十进制数，以表征拟合样本点所用多项式的项组合方式，并根据所述至少一个十进制数表征的多项式对所述拟合用样本点拟合生成响应面模型；将所述拟合用样本点输入所述响应面模型，获取第一输出估计值，根据所述第一输出估计值和所述第一准确输出值...

【技术特征摘要】
1.一种基于关键项筛选策略的优化响应面方法，其特征在于，包括以下步骤：获取拟合用样本点、精度检验样本点，将所述拟合用样本点、精度检验样本点的输出值分别定义为第一准确输出值和第二准确输出值，并确定拟合响应面的原始多项式；根据是否参与拟合响应面令所述原始多项式中的每一项对应一个二进制数，得到所述原始多项式的项组合表征二进制数；根据预设策略将所述项组合表征二进制数转换为至少一个十进制数，以表征拟合样本点所用多项式的项组合方式，并根据所述至少一个十进制数表征的多项式对所述拟合用样本点拟合生成响应面模型；将所述拟合用样本点输入所述响应面模型，获取第一输出估计值，根据所述第一输出估计值和所述第一准确输出值计算所述响应面模型的决定系数；将所述精度检验样本点输入所述响应面模型，获取第二输出估计值，根据所述第二准确输出值和所述第二输出估计值计算均方根误差；在所述决定系数满足预设条件的前提下，以最小化均方根误差为目标，以至少一个十进制数为优化变量，根据优化算法进行拟合过程的迭代计算，则完成对所述响应面模型的优化，以便于根据优化后的所述响应面模型对产品进行性能分析。2.根据权利要求1所述的基于关键项筛选策略的优化响应面方法，其特征在于，所述根据是否参与拟合响应面令所述原始多样式中的每一项对应一个二进制数，进而得到所述原始多项式的项组合表征二进制数，包括：将所述原始多项式中不参与所述拟合响应面的项对应为二进制数0；将所述原始多项式中参与所述拟合响应面的项对应为二进制数1；按照所述原始多项式中每一项的顺序，将对应的二进制数排序得到所述原始多项式的项组合表征二进制数。3.根据权利要求1所述的基于关键项筛选策略的优化响应面方法，其特征在于，所述根据预设策略将所述项组合表征二进制数转换为至少一个十进制数，包括：判断所述项组合表征二进制数的位数是否大于预设阈值；当所述项组合表征二进制数的位数大于预设阈值时，将所述项组合表征二进制数拆分成多个二进制数字段，将每个二进制数字段转化为一个十进制数，其中，所述每个二进制数字段的位数小于预设值；当所述项组合表征二进制数的位数小于等于预设阈值时，将所述项组合表征二进制数转化为一个十进制数。4.根据权利要求1所述的基于关键项筛选策略的优化响应面方法，其特征在于，所述根据所述至少一个十进制数表征的多项式对所述拟合用样本点拟合生成响应面模型，包括:根据最小二乘法的拟合公式和所述至少一个十进制数表征的多项式对所述拟合用样本点拟合生成所述响应面模型，其中，所述最小二乘法的拟合公式如下：β＝(ETE)-1ETT其中，T为所述拟合用样本点对应的所述第一输出准确值组成的列向量，E为所述拟合用样本点的输入值组成的矩阵，β为所述至少一个十进制数对应的拟合多项式的各项系数。5.根据权利要求1所述的基于关键项筛选策略的优化响应面方法，其特征在于，所述根据所述第一输出估计值和所述第一准确输出值计算所述响应面模型的决定系数，包括：根据预设决定系数计算公式计算所述决定系数，所述决定系数计算公式为：其中，ci为第i个所述拟合用样本点的第一准确输出值，为所述响应面...

【专利技术属性】
技术研发人员：阎绍泽，吴宏宇，牛文栋，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京,11