參數最佳化是達到設計目標的一種方法，通過將設計目標參數化，採用最佳化方法，不斷的調整設計變數，使得設計結果不斷接近參數化的目標值。
基本介紹
- 中文名：參數最佳化
- 外文名：Parameter optimization
- 拼音：cān shùyōu huà
- 注音：ㄘㄢ ㄕㄨˋㄧㄡ ㄏㄨㄚˋ
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參數最佳化概念
模型參數最佳化是通過極小化目標函式使得模型輸出和實際觀測數據之間達到最佳的擬合程度，由於環境模型本身的複雜性，常規最佳化算法難以達到參數空間上的全局最優。近年來，隨著計算機運算效率的快速提高，直接最佳化方法得到了進一步開發與廣泛套用。
最佳化模型參數，以滿足設計要求的過程包括以下任務：
1. 指定設計要求
2. 參數化設計目標
3. 指定最佳化選項
4. 運行最佳化
參數最佳化軟體
通用仿真參數最佳化軟體 — OPTIMUS
多學科最佳化軟體，主要功能是集成企業仿真工作流程，並通過試驗設計方法和回響面模型方法探索設計空間，並通過最佳化算法以及可靠性魯棒性分析方法在最佳化產品性能的同時確保產品的質量。
公司背景
Noesis Solutions位於比利時，在最佳化和仿真流程管理領域有10年以上的經驗，是汽車、航天航天、造船、電子產品、能源設備、醫療器械和其他製造行業工程創新的合作夥伴。公司致力於仿真過程集成和設計最佳化，Noesis Solutions公司團隊專注於幫助用戶解決最具挑戰性的多學科工程問題。其母公司CYBERNET提供的解決方案覆蓋了電子、機械、光學、控制系統、通訊，IT信息技術、納米技術、新藥開發、知識創新等各個學科，為客戶提供從產品的概念設計、物理設計、仿真最佳化、設計驗證和產品性能檢測全流程相關工具和服務。
軟體功能
1. 工作流集成
OPTIMUS能集成任何仿真軟體並驅動多學科工作流，包括市場上現有的商用程式和用戶自開發程式，比如NASTRAN、LS-DYNA、HYPERMESH、FLUENT、MATLAB等，涉及到了應力分析，碰撞分析，流體流動，聲光電熱磁等領域，同樣可以集成用戶用FORTRAN，C語言等編寫的程式。
2. 試驗設計和回響面
OPTIMUS通過數值計算技術和統計方法，選擇並分析一系列虛擬的試驗樣本，幫助工程師了解設計參數和產品性能之間的相關性和敏感度。在設計空間探索的樣本點上可以建立回響面模型，幫助工程師通過利用現有的實驗樣本信息最大限度地改進產品設計。
3. 最佳化設計
OPTIMUS包含多種最佳化方法，針對不同的問題如單目標最佳化和多目標最佳化問題。當評估新的產品設計方案時，工程師經常需要在多個相互衝突的設計指標之間進行取捨，往往很難滿足所有指標，也就無法確定是否已經找到了最佳設計。Optimus提供的參數最佳化算法能自動調整仿真模型中的設計參數，提供滿足各個設計指標的多種最佳化設計方案，供設計人員根據具體需求進行選擇。OPTIMUS可以通過基於導數的快速尋優算法和先進的遺傳算法的結合，在複雜的設計問題中尋找最優設計。多目標最佳化算法能找到帕雷托前沿（Pareto fronts），再多個相互衝突的設計目標中找到最優設計。
4. 可靠性和魯棒性
由於製造公差和材料特性等不確定性因素，設計參數可能在設計名義值附近有所波動。很多時候，這些波動造成了意料之外的產品功能損失和質量問題。OPTIMUS能通過對設計空間的探索，找到產品性能對設計參數波動敏感最低的設計方案，既達到可靠性要求。魯棒性設計則是找到一種設計，當設計參數發生小的波動時，產品性能變化不會太大，性能的波動在允許的質量變化範圍以內，保證產品的穩健性。OPTIMUS包含多個魯棒性可靠性設計方法，可以針對不同的問題類型進行最佳化設計。
5. 並行
