Dec, 2023
多保真度模拟、机器学习和搜索空间缩减策略在高效反设计优化中的应用
Efficient Inverse Design Optimization through Multi-fidelity Simulations, Machine Learning, and Search Space Reduction Strategies
Luka Grbcic, Juliane Müller, Wibe Albert de Jong
TL;DR该研究介绍了一种方法，通过多精度评估、机器学习模型和优化算法的战略性协同，增强受有限计算资源约束的反向设计优化过程。该方法在两个不同的工程反向设计问题上进行了分析，通过在每个优化循环中利用训练有低精度模拟数据的机器学习模型，高效地预测目标变量并确定是否需要高精度模拟，从而显著节省了计算资源。此外，该机器学习模型在优化之前被战略性地使用以减小搜索空间，进一步加快了收敛到最优解的速度。该方法已被应用于增强差分进化和粒子群优化两种优化算法，对比分析表明两种算法的性能有所提升。值得注意的是，该方法适用于任何反向设计应用，实现了低精度机器学习模型和高精度模拟之间的和谐协同，并且可以无缝应用于任何种类的基于群体的优化算法。