代理模型
代理模型是工程问题中常用的一个优化方法。当实际问题(高精度模型)计算量很大、不容易求解时,可以使用计算量较小、求解迅速的简化模型来替代原模型,加速优化过程 / 維基百科,自由的 encyclopedia
代理模型是工程問題中常用的一個優化方法。當實際問題(高精度模型)計算量很大、不容易求解時,可以使用計算量較小、求解迅速的簡化模型來替代原模型,加速優化過程。大多數工程設計問題,需要模擬實驗來評估採用不同設計參數時的目標函數和約束函數。 例如,為了找到最佳的機翼形狀,常常針對不同的形狀參數(長度,曲率,材料等)模擬機翼周圍的氣流。對於許多實際問題,單次模擬可能需要數分鐘、數小時、甚至數天才能完成。 因此,類似設計優化、設計空間搜索、靈敏性分析和假設分析這種,需要數千、甚至數百萬次模擬的任務,直接對原模型求解將是不可能的。
![]() | 此條目包含過多行話或專業術語,可能需要簡化或提出進一步解釋。 (2017年8月11日) |
改善這種情況的一個辦法就是使用近似模型(被稱為代理模型,響應曲面模型,元模型或模擬器)來模擬高精度模擬模型。代理模型的計算結果與原模型非常接近,但是求解計算量較小。代理模型採用一個數據驅動的、自下而上的辦法來建立。一般假定原模擬過程的內部精確處理過程未知(有時也可能已知),但是該模型的輸入-輸出行為則非常重要。通過在仔細選擇的有限個點(輸入)計算原模型的響應(輸出),從而建立代理模型。這一過程也被稱為行為建模或者黑箱模型,但是這兩個名字會造成歧義。如果只涉及唯一的變量,這一過程也被稱為曲線擬合。
雖然使用代理模型來代替實驗和模擬在工程設計中非常常見,代理模型也可被用於許多其他實驗或求解計算量較大的科學領域。