30维以上昂贵黑箱优化新突破:DA-EGO动态聚合策略,1500次评估搞定高维涡轮设计!
A Dynamic Aggregation Strategy Enhanced Efficient Global Optimization Algorithm for Solving High-Dimensional Turbomachinery Design Problems
arXiv LG (cs.LG) 重要 #优化算法#代理模型#高维优化 🕐 09-16 12:00

📖 AI 总结

本文提出一种带动态聚合策略的高效全局优化算法DA-EGO,用于在有限计算预算下求解维度不低于30的高维昂贵黑箱问题,典型应用场景为叶轮机械设计。该方法将原始高维设计空间分解为多个低维子空间,分别进行代理模型优化搜索,再将各子空间最优解组合为精英点用于全局搜索。其核心创新在于子空间并非固定不变,而是依据子空间与全空间中的变量交互分析逐代更新,交互检测采用扰动法与方差分析,同时子空间的搜索范围也根据上一代优化结果自适应调整。在21个基准测试实例(7个函数,维度分别为30、60、90)上的实验表明,DA-EGO在可分离与部分可分离问题上于1500次函数评估预算内表现有效,但其优势具有问题依赖性,在不可分离的shifted Rosenbrock函数上,GSGA在60和90维表现更优,30维结果与IKAEA、GSGA统计相当。此外,该方法在28变量的跨声速转子叶片气动优化和60变量的压气机级优化中均展现出优势,验证了其工程实用性。

🔑 关键词速览

DA-EGO一种采用动态聚合策略的高效全局优化算法,用于求解高维昂贵黑箱问题。
动态聚合策略将高维设计空间分解为低维子空间,并动态更新子空间变量和搜索范围以加速优化的方法。
变量交互分析通过扰动法和方差分析检测变量之间的相互作用,用于指导子空间变量的更新。
代理模型优化使用计算成本低的代理模型替代昂贵仿真模型进行优化搜索的方法。
跨声速转子叶片气动优化针对跨声速流动条件下的转子叶片进行气动外形优化,以提升性能。
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