【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及软件优化设计，尤其涉及一种优化设计软件中灵巧约束的实现装置。
技术介绍
1、近年来，优化问题在医疗、经济、航天、电力、光学等领域的应用日益广泛。涌现了各种优化设计软件以解决各种的模型优化问题。约束部分是优化设计软件的重要部分。优化设计软件中的约束部分目前主要分两种方式实现。一种在软件内部嵌入大量约束目标类型枚举列表，用户可选择不同约束目标设置约束条件，该方法可设置的约束目标受软件所列举约束目标类型枚举所限制，缺乏可扩展性，无法满足用户设置约束目标的多样性。
2、另一种使用自定义规则语言的方式实现，软件构建约束相关自定义指令集，并定义规则语言。用户根据软件制定指令集和规则语言设置约束目标，生成约束目标文件，将约束目标文件载入优化设计软件，再在软件的用户界面显示区对目标文件进行约束限定的设置，执行优化操作。优化过程中，软件将用户输入指令与内部自定义指令集进行匹配，并解析用户输入的规则语言，映射为软件可执行指令，从而对约束目标进行计算。该方法可扩展用户设置约束目标的多样性，但在约束计算过程中的指令匹配和语言解析部分会影响优化运行效率，当设置约束数量较多时，对优化软件运行速度的影响尤其明显，与此同时其还会导致用户界面操作过于复杂。
技术实现思路
1、本专利技术为解决上述问题，提供一种优化设计软件中灵巧约束的实现装置，将灵巧约束从优化分析和设计中分离，在优化分析模块中定义灵巧约束的父类，约束相关实现全部在灵巧约束模块中完成，模块之间相互动态调用，从而提高优化设计软件
2、本专利技术提供的优化设计软件中灵巧约束的实现装置包括用户界面模块、优化模型模块、优化通用接口模块、优化分析模块和灵巧约束模块；其中，
3、用户界面模块用于显示优化模型、优化模型的优化过程和优化结果，以及编辑灵巧约束源码；
4、优化模型模块用于设置优化模型的基本参数信息，并根据基本参数信息构建优化模型和优化模型的性能指标信息，以及将优化模型传输至用户界面模块中进行显示，同时将性能指标信息传输至灵巧约束模块；在优化模型的优化更新过程中，优化模型模块接收优化参数信息以更新优化模型；
5、优化通用接口模块根据优化模型计算得到优化目标向量，将优化目标向量传递到优化分析模块中进行计算得到优化参数信息，再将优化参数信息传输回优化模型模块中；优化通用接口模块将优化参数信息的更新过程以及优化模型的优化结果传输至用户界面模块中进行显示；灵巧约束模块通过编辑灵巧约束源码生成灵巧约束动态库，灵巧约束模块
6、灵巧约束模块通过灵巧约束源码生成灵巧约束动态库，灵巧约束模块接收并根据性能指标信息计算，得到约束列表；
7、优化分析模块调用灵巧约束动态库来获取约束列表，结合所述优化目标向量对所述优化参数信息进行更新优化。
8、进一步的，优化模型模块包括优化模型的基本特性信息子模块和性能指标子模块；其中，基本特性信息子模块用于设置基本参数信息，并根据基本参数信息构建优化模型；在优化更新过程中，基本特性信息子模块获取优化参数信息，根据优化参数信息更新优化模型，并将优化模型传输到用户界面模块中进行显示；性能指标子模块计算优化模型的性能指标信息，并将性能指标信息传输至灵巧约束模块中进行约束目标的计算。
9、进一步的，优化通用接口模块包括优化目标向量计算子模块、优化结果输出子模块和优化过程输出子模块；其中，优化目标向量计算子模块根据来自基本特性信息子模块的基本参数信息或优化参数信息计算并更新优化目标向量，再将优化目标向量传输至优化分析模块；优化过程输出子模块将更新过程传输至用户界面模块中进行显示；优化结果输出子模块将优化模型的优化结果传输至用户界面模块中进行显示。
10、进一步的，更新过程的内容至少包括每次优化迭代产生的优化目标向量和约束目标值；优化结果的内容至少包括最后的优化模型参数、优化目标向量、以及约束结果。
11、进一步的，优化分析模块包括灵巧约束接口父类子模块、优化通用接口父类子模块和优化算法实现子模块；其中，灵巧约束接口父类子模块将约束模式通用信息传递到灵巧约束模块中，控制灵巧约束模块获取约束模式列表；优化通用接口父类子模块接收来自优化目标向量计算子模块的优化目标向量；优化算法实现子模块结合优化目标向量和约束列表，调用内嵌优化分析算法对优化参数信息进行更新。
12、进一步的，优化通用接口父类子模块以虚函数形式定义，包括优化参数设置接口、优化目标向量获取接口和优化过程输出接口；其中，优化目标向量获取接口获取来自优化目标向量计算子模块的优化目标向量；优化参数设置接口将优化算法实现子模块中优化更新后的优化参数信息传递到优化通用接口模块中。
13、进一步的，灵巧约束接口父类子模块采用虚函数形式定义，包括约束目标获取接口、约束模式类型获取接口、约束参数获取接口、约束权重获取接口和强制性约束列表获取接口；其中，约束目标获取接口获取约束目标值，约束模式类型获取接口和约束参数获取接口根据约束目标值对约束目标进行限定；约束权重获取接口获取约束目标的每条约束信息在优化过程中所占权重；强制性约束列表获取接口获取每条约束信息的约束宽容度。
14、进一步的，灵巧约束模块包括：
15、约束模式子模块，接收约束模式通用信息，用于设置并获取约束目标的约束模式列表，通过遍历约束模式列表可获取每条约束信息的约束模式；
16、约束目标子模块，用于根据性能指标信息和优化参数信息设置约束目标列表，通过遍历约束目标列表获取每条约束信息中的约束目标；
17、约束权重子模块，用于设置约束权重列表，并对约束权重列表归一化处理，完成约束权重列表的更新，最终通过遍历更新后的约束权重列表获取每条约束信息中的约束权重；
18、约束参数子模块，用于设置约束参数列表，通过遍历约束参数列表得到每条约束信息中的约束限定值；
19、强制约束子模块，用于设置约束宽容度列表，通过遍历约束宽容度列表得到每条约束信息中的约束宽容度；
20、推荐约束子模块，用于根据优化参数信息以及优化设计经验提供推荐约束列表，并从推荐约束列表中选择要使用的约束信息组成约束列表；
21、约束合理性独立判断子模块，用于遍历所有的约束信息，根据优化参数信息和对优化模型的优化经验初步判断每条约束信息的合理性，对约束列表进行粗筛选，删除不合理的约束信息，形成新的约束列表；
22、约束合理性联合判断子模块，用于读取自定义约束列表和推荐约束列表，根据约束之间的关联关系，判断所有约束信息之间是否存在互斥关系，对于两条约束信息互斥的情况，删除权重较低的互斥信息，对约束列表进行进一步筛选得到最终的约束列表，并将最终的约束列表通过优化参数设置接口传输回优化分析模块中。
23、进一步的，用户界面模块包括：
24、模本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种优化设计软件中灵巧约束的实现装置，其特征在于，包括用户界面模块、优化模型模块、优化通用接口模块、优化分析模块和灵巧约束模块；其中，
2.根据权利要求1所述的优化设计软件中灵巧约束的实现装置，其特征在于，所述优化模型模块包括所述优化模型的基本特性信息子模块和性能指标子模块；其中，所述基本特性信息子模块用于设置所述基本参数信息，并根据所述基本参数信息构建所述优化模型；在优化更新过程中，所述基本特性信息子模块获取所述优化参数信息，根据所述优化参数信息更新所述优化模型，并将所述优化模型传输到所述用户界面模块中进行显示；所述性能指标子模块计算所述优化模型的性能指标信息，并将所述性能指标信息传输至所述灵巧约束模块中进行约束目标的计算。
3.根据权利要求2所述的优化设计软件中灵巧约束的实现装置，其特征在于，所述优化通用接口模块包括优化目标向量计算子模块、优化结果输出子模块和优化过程输出子模块；其中，所述优化目标向量计算子模块根据来自所述基本特性信息子模块的基本参数信息或优化参数信息计算并更新所述优化目标向量，再将所述优化目标向量传输至所述优化分析模块；所述优化过
4.根据权利要求3所述的优化设计软件中灵巧约束的实现装置，其特征在于，所述更新过程的内容至少包括每次优化迭代产生的优化目标向量和约束目标值；所述优化结果的内容至少包括最后的优化模型参数、优化目标向量、以及约束结果。
5.根据权利要求3所述的优化设计软件中灵巧约束的实现装置，其特征在于，所述优化分析模块包括灵巧约束接口父类子模块、优化通用接口父类子模块和优化算法实现子模块；其中，所述灵巧约束接口父类子模块将约束模式通用信息传递到所述灵巧约束模块中，控制所述灵巧约束模块获取约束模式列表；所述优化通用接口父类子模块接收来自所述优化目标向量计算子模块的优化目标向量；所述优化算法实现子模块结合所述优化目标向量和所述约束列表，调用内嵌优化分析算法对所述优化参数信息进行更新。
6.根据权利要求5所述的优化设计软件中灵巧约束的实现装置，其特征在于，所述优化通用接口父类子模块以虚函数形式定义，包括优化参数设置接口、优化目标向量获取接口和优化过程输出接口；其中，优化目标向量获取接口获取来自所述优化目标向量计算子模块的优化目标向量；所述优化参数设置接口将所述优化算法实现子模块中优化更新后的优化参数信息传递到所述优化通用接口模块中。
7.根据权利要求6所述的优化设计软件中灵巧约束的实现装置，其特征在于，所述灵巧约束接口父类子模块采用虚函数形式定义，包括约束目标获取接口、约束模式类型获取接口、约束参数获取接口、约束权重获取接口和强制性约束列表获取接口；其中，所述约束目标获取接口获取所述约束目标值，所述约束模式类型获取接口和所述约束参数获取接口根据所述约束目标值对所述约束目标进行限定；所述约束权重获取接口获取所述约束目标的每条约束信息在优化过程中所占权重；所述强制性约束列表获取接口获取每条约束信息的约束宽容度。
8.根据权利要求7所述的优化设计软件中灵巧约束的实现装置，其特征在于，所述灵巧约束模块包括：
9.根据权利要求8所述的优化设计软件中灵巧约束的实现装置，其特征在于，所述用户界面模块包括：
...【技术特征摘要】
1.一种优化设计软件中灵巧约束的实现装置，其特征在于，包括用户界面模块、优化模型模块、优化通用接口模块、优化分析模块和灵巧约束模块；其中，
2.根据权利要求1所述的优化设计软件中灵巧约束的实现装置，其特征在于，所述优化模型模块包括所述优化模型的基本特性信息子模块和性能指标子模块；其中，所述基本特性信息子模块用于设置所述基本参数信息，并根据所述基本参数信息构建所述优化模型；在优化更新过程中，所述基本特性信息子模块获取所述优化参数信息，根据所述优化参数信息更新所述优化模型，并将所述优化模型传输到所述用户界面模块中进行显示；所述性能指标子模块计算所述优化模型的性能指标信息，并将所述性能指标信息传输至所述灵巧约束模块中进行约束目标的计算。
3.根据权利要求2所述的优化设计软件中灵巧约束的实现装置，其特征在于，所述优化通用接口模块包括优化目标向量计算子模块、优化结果输出子模块和优化过程输出子模块；其中，所述优化目标向量计算子模块根据来自所述基本特性信息子模块的基本参数信息或优化参数信息计算并更新所述优化目标向量，再将所述优化目标向量传输至所述优化分析模块；所述优化过程输出子模块将所述更新过程传输至所述用户界面模块中进行显示；所述优化结果输出子模块将所述优化模型的优化结果传输至所述用户界面模块中进行显示。
4.根据权利要求3所述的优化设计软件中灵巧约束的实现装置，其特征在于，所述更新过程的内容至少包括每次优化迭代产生的优化目标向量和约束目标值；所述优化结果的内容至少包括最后的优化模型参数、优化目标向量、以及约束结果。
5.根据权利要求3所述的优化设计软件中灵巧约束的实现装置，其特征在于，所述优...
【专利技术属性】
技术研发人员：季宁，盛磊，王文韬，吴昊轩，杨博文，
申请(专利权)人：中国科学院长春光学精密机械与物理研究所，
类型：发明
国别省市：
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