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Jensen，H。;D.赫雷斯。;啤酒，M。

约束设计优化的一般两阶段马尔可夫链蒙特卡罗方法：应用于随机结构优化。 （英语） Zbl 1506.74248号

计算。方法应用。机械。工程师。 373，文章ID 113487，27 p.（2021）.
摘要：本文提出了一种解决结构设计问题的通用方法，该问题被公式化为一类非线性约束优化问题。为了获得最优设计，考虑了一种基于贝叶斯模型更新的两阶段方法。第一阶段生成均匀分布在可行设计空间上的样本（设计），而第二阶段获得位于最优解集附近的一组设计。等效模型更新问题采用过渡马尔可夫链蒙特卡罗方法求解。提出的约束处理方法是直接的，不需要特殊的约束处理技术。基于种群的随机优化算法生成一组近似最优解，这些解均匀分布在最优解集的附近。最佳解决方案集提供了宝贵的敏感性信息。此外，该方案是探索复杂可行设计空间的有用工具。一般方法适用于一类重要的问题。具体来说，随机激励下结构动力系统基于可靠性的设计优化。文中给出了数值算例来评估所提设计方案的有效性。

MSC公司：

74P05号 固体力学中的顺应性或重量优化
74S60系列 应用于固体力学问题的随机和其他概率方法

关键词：

约束优化;可行设计空间;元模型;马尔可夫抽样法;基于可靠性的设计;随机优化

软件：

鲮鱼
PDF格式BibTeX公司 XML格式引用
\textit{H.Jensen}等人，计算。方法应用。机械。工程373，文章ID 113487，27 p.（2021；Zbl 1506.74248）
全文： 内政部

参考文献：

[1] 哈夫特卡，R.T。；Gurdal，Z.，《结构优化要素》（1992），Kluwer学术出版社：Kluwer-学术出版社Dordrecht·兹比尔0782.73004
[2] Arora，J.S.，《优化设计导论》（2017），爱思唯尔出版社
[3] Holland，T.H.，《自然和人工系统的适应》（2003），密歇根大学出版社：密歇根州安阿伯市密歇根州立大学出版社
[4] 柯克帕特里克，S。；盖拉特，C.D。；Vecchi，M.P.，《模拟退火优化》，《科学》，220，4598，165-172（1983）·Zbl 1225.90162号
[5] 肯尼迪，J。；Eberhart，R.C.，《复杂结构功率流分析中基于特征模式的元件模式综合》（IEEE神经网络国际会议论文集，第4卷（1995）），165-172
[6] 马尼佐，V。；多里戈，M。；Colorni，N.，《蚂蚁系统：协作代理群体的优化》，IEEE Trans。系统。人类网络。B、 26、1、29-41（1996）
[7] Liang，F.，全局优化的退火进化随机逼近蒙特卡罗，Statist。计算。，21, 113-119 (2011)
[8] 科埃洛·科埃洛，C.A。；Montes，E.M.，《通过使用基于支配权的锦标赛选择在遗传算法中进行约束处理》，高级工程师信息。，193-203年3月16日（2002年）
[9] Dong，Y。；Tang，J。；徐，B。；Wang，D.，群优化在非线性规划中的应用，计算。数学。申请。，49, 11-12, 1655-1668 (2005) ·兹比尔1127.90407
[10] Mezura-Montes，E。；Coello Coello，C.A.，《使用多目标优化概念处理遗传算法中的约束》（Abraham，A.；Jain，L.；Goldberg，R.，《进化多目标优化》（2005），Springer:Springer Berlin）·兹比尔1078.90572
[11] Michalewicz，Z.，约束参数优化问题的进化算法，进化。计算。，4, 1, 1-32 (1996)
[12] Hedar，A。；Fukushima，M.，约束连续全局优化的无导数滤波器模拟退火方法，J.global Optim。，35, 4, 521-549 (2006) ·Zbl 1133.90421号
[13] 李立杰。；黄，Z。；刘，F。；Wu，Q.H.，用于优化销连接结构的启发式粒子群优化器，计算。结构。，85, 7-8, 340-349 (2007)
[14] 李海生。；Au，S.-K.，使用子集模拟算法的设计优化，结构。安全。，32, 384-392 (2010)
[15] Ching，J。；陈永川，用于贝叶斯更新、模型类选择和模型平均的过渡马尔可夫链蒙特卡罗方法，J.Eng.Mech。，133, 816-832 (2007)
[16] Betz，W。；Papaioannou，I。；斯特劳布，D.，《过渡马尔可夫链蒙特卡罗：观察和改进》，J.Eng.Mech。，142，5，第04016016条pp.（2016）
[17] Jensen，H.A。；赫雷斯，D.J。；Valdebenito，M.，《基于可靠性的全局设计优化的自适应方案：马尔可夫链蒙特卡罗方法》，Mech。系统。信号处理。，143，第106836条pp.（2020）
[18] Angelikopoulos，P。；Papadimitriou，C。；Koumoutsakos，P.，《分子动力学模拟中贝叶斯不确定性量化和传播：高性能计算框架》，J.Chem。物理。，137，第1441103条pp.（2012）
[19] Jensen，H.A。；Millas，E。；D.Kusanovic，P。；Papadimitriou，C.，使用动态响应数据更新贝叶斯有限元模型的模型简化技术，计算。方法应用。机械。工程，279301-324（2014）·Zbl 1423.74893号
[20] Beck，J.L.，基于概率逻辑的贝叶斯系统识别，结构。控制健康监测。，17, 7, 825-847 (2010)
[21] （Chatzi，E.N.；Papadimitriou，C.，《结构健康监测的识别方法》，结构健康监测识别方法，CISM-国际机械科学中心（2016），施普林格：德国柏林施普林格）
[22] Yuen，K.V.，结构动力学和土木工程的贝叶斯方法（2010），John Wiley&Sons
[23] Zuev，K.M。；Beck，J.L.，使用渐近独立马尔可夫抽样方法的全局优化，计算。结构。，126107-119（2013）
[24] Wang，J。；Katafygiotis，L.S.，《随机激励下线性结构基于可靠性的优化设计》，结构。安全。，47, 29-38 (2014)
[25] A.孔。；Liu，J.S。；Wong，W.H.，序列插补和贝叶斯缺失数据问题，J.Amer。统计师。协会，89，425，278-288（1994）·兹比尔0800.62166
[26] Liu，J.S.，《都市独立抽样与拒绝抽样和重要性抽样的比较》，统计师。计算。，6, 2, 113-119 (1996)
[27] 北卡罗来纳州大都会。；Resenbluth，A。；Resenbluth，M。；出纳员，A。；Teller，E.，《快速计算机器的状态方程计算》，J.Chem。物理。，21, 6, 1087-1092 (1953) ·Zbl 1431.65006号
[28] Hastings，W.，《使用马尔可夫链的蒙特卡罗抽样方法及其应用》，《生物统计学》，57，1，97-109（1970）·Zbl 0219.65008号
[29] Jensen，H.A。；Esse，C。；阿拉亚，V。；Papadimitriou，C.，贝叶斯有限元模型时域更新自适应元模型的实现，Reliab。工程系统。安全。，160, 174-190 (2017)
[30] Pellissetti，M.F.，《结构可靠性的并行处理》，J.Struct。工程机械。，32, 1, 95-126 (2009)
[31] Moore，D.M.，使用随机方法模拟地面运动，Pure Appl。地球物理学。，160, 635-676 (2003)
[32] 金，S.-K。；Beck，J.L.，通过子集模拟估算高维小故障概率，Probab。工程机械。，16, 4, 263-277 (2001)
[33] Atkinson，G.M。；Silva，W.，《加利福尼亚地震动的随机建模》，公牛出版社。地震。《美国社会》，90，2，255-274（2000）
[34] Mavroeidis，G.P.，《近断层地震动的数学表示》，公牛。地震。《美国社会》，93，3，1099-1131（2003）
[35] Koutsourelakis，P.S。；普拉德沃特，H.J。；舒勒，G.I.，《高维结构的可靠性》，第一部分：算法和应用，概率。工程机械。，19, 4, 409-417 (2004)
[36] 李，J。；Chen，J.B.，《结构随机动力学》（2009），John Wiley and Sons：John Willey and Sons Singapore·兹比尔1170.74003
[37] 他，Q。；Wang，L.，约束工程设计问题的有效协同进化粒子群优化，工程应用。Artif公司。智力。，20, 1, 89-99 (2007)
[38] 他，Q。；Wang，L.，一种用于约束优化的基于可行性规则的混合粒子群优化，应用。数学。公司。，186, 2, 1407-1422 (2007) ·Zbl 1117.65088号
[39] Coello Coello，C.A.，工程优化问题的自适应惩罚方法的使用，计算。印度，41，2，13-27（2000）
[40] Lee，K.S。；Geem，Z.W.，一种基于和声搜索算法的新结构优化方法，Compute。结构。，82, 9-10, 781-798 (2004)
[41] Pradlwarter，H.J。；舒勒，G.I.，《等效线性化——分析多自由度系统的合适工具》，Probab。工程机械。，8, 2, 115-126 (1993)
[42] 桑特纳，T。；威廉姆斯，B。；Notz，W.，《计算机实验的设计与分析》（2003），施普林格出版社·Zbl 1041.62068号
[43] Lophaven，S.N。；尼尔森，H.B。；Söndergaard，J.，DACE：MATLAB克里格工具箱（2002），DTU：丹麦DTU林比
[44] Gasser，M。；舒勒，G.I.，《基于可靠性的结构系统优化》，数学。方法操作。决议，46，3，287-307（1997）·Zbl 0896.90104号
[45] Angelikopoulus，P。；Papadimitriou，C。；Koumoutsakos，P.，X-TMCMC：贝叶斯逆建模的自适应克立格法，计算。方法应用。机械。工程，289，409-428（2015）·Zbl 1426.62089号
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