Surrogate Model-Based Engineering Design and Optimization

این کتاب برخی از محبوب‌ترین روش‌ها در نمونه‌برداری از فضای طراحی، ترکیب مدل‌های جایگزین، ساخت مدل جایگزین چندگانه، انتخاب و اعتبارسنجی مدل جایگزین، بهینه‌سازی طراحی قوی مبتنی بر جایگزین، و بهینه‌سازی تکاملی مبتنی بر جایگزین را پوشش می‌دهد. .

جایگزین یا متامدل‌ها اکنون اغلب در طراحی محصولات مهندسی پیچیده برای جایگزینی شبیه‌سازی‌های گران قیمت یا آزمایش‌های فیزیکی استفاده می‌شوند. آنها از مقادیر پارامترهای ورودی موجود و عملکرد خروجی مربوطه یا مقادیر مورد علاقه (QOIs) ساخته شده‌اند تا پیش‌بینی‌هایی بر اساس روابط ریاضی برازش شده یا درونیابی شده ارائه کنند.

این کتاب طیف وسیعی از روش‌ها را برای ترکیب جایگزین و جایگزین برجسته می‌کند. مدل‌های چند وفاداری، که تعادل خوبی بین دقت مدل‌سازی جایگزین و هزینه ساختمان ارائه می‌دهند. تعدادی از مشکلات طراحی مهندسی در دنیای واقعی، مانند طراحی هواپیمای سه بعدی، نیز برای نشان دادن توانایی جانشین ها برای پشتیبانی از طراحی مهندسی پیچیده ارائه شده است. در نهایت، مثال‌های گویا در سرتاسر گنجانده شده‌اند تا به توضیح رویکردها به شیوه‌ای عملی‌تر کمک کنند.

This book covers some of the most popular methods in design space sampling, ensembling surrogate models, multi-fidelity surrogate model construction, surrogate model selection and validation, surrogate-based robust design optimization, and surrogate-based evolutionary optimization.

Surrogate or metamodels are now frequently used in complex engineering product design to replace expensive simulations or physical experiments. They are constructed from available input parameter values and the corresponding output performance or quantities of interest (QOIs) to provide predictions based on the fitted or interpolated mathematical relationships.

The book highlights a range of methods for ensembling surrogate and multi-fidelity models, which offer a good balance between surrogate modeling accuracy and building cost. A number of real-world engineering design problems, such as three-dimensional aircraft design, are also provided to illustrate the ability of surrogates for supporting complex engineering design. Lastly, illustrative examples are included throughout to help explain the approaches in a more “hands-on” manner.