人機(jī)交互的演化設(shè)計(jì)方法及其在航天器艙布局方案設(shè)計(jì)中的應(yīng)用.pdf

1、該論文主要研究復(fù)雜工程系統(tǒng)總體布局方案設(shè)計(jì)的理論方法及其在大型航天器艙布局優(yōu)化設(shè)計(jì)中的應(yīng)用.航天器艙布局方案優(yōu)化設(shè)計(jì)是研究在滿足各種工程技術(shù)條件的前提下,如何將各種儀器和設(shè)備最優(yōu)的布置在航天器艙體內(nèi)(或外),使得總體布局的某一項(xiàng)或幾項(xiàng)評價指標(biāo)達(dá)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(shè)計(jì)本身的巨大復(fù)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(shí)踐上的艱難性和復(fù)雜性.航天器艙布局方

2、案優(yōu)化設(shè)計(jì)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(fù)雜工程系統(tǒng)問題,單純依靠人或計(jì)算機(jī)算法(包括人工智能技術(shù))去解決都是非常困難的.1991年Lenat、Feigenbaum提出的人機(jī)合作(Man-Machine Synergy)和同年錢學(xué)森、戴汝為等提出的人機(jī)結(jié)合(Human-Machine Cooperation)思想和方法論,被認(rèn)為是21世紀(jì)解決復(fù)雜工程問題的重要途徑、自動化設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)為應(yīng)用背景,遵循"人機(jī)合作"、"人機(jī)合作"思想,充分發(fā)揮工程技術(shù)人員和現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)各自特長,提出人機(jī)交互的遺傳算法,使"人""機(jī)"在算法層面有機(jī)結(jié)合并具有可操作性;進(jìn)而結(jié)合網(wǎng)絡(luò)協(xié)同設(shè)計(jì)技術(shù),給出一套以人機(jī)交互遺傳算法為基礎(chǔ)的人機(jī)交互演化協(xié)同設(shè)計(jì)理論方法,發(fā)揮多人設(shè)計(jì)和決策的優(yōu)越性,以緩解組合最優(yōu)化計(jì)算量過大(組合爆炸)問題,并增強(qiáng)上述理論方法的工程實(shí)用性.大量數(shù)值計(jì)