課程概述 |
一、課程簡介:
『最佳設計』是門綜合數學規劃(Mathematical Programming) 和最佳化搜尋(Optimization Search)之學問;簡單地說就是如何將一個複雜之實際設計問題模擬為數學規劃問題,再利用數值方法求此數學規劃問題之解。一個產品之最佳設計過程包括下列步驟:
1. 定義一個設計問題之設計變數(design variables)。
2. 定義什麼是`最佳`之設計,也就是利用設計變數定出能代表設計好壞之性能指標(performance index),或稱為目標函數(objective function)。
3. 定出設計問題必須滿足之基本要求,也就是利用設計變數定義設計問題之限制條件(constraints)。
4. 利用數值搜尋方法求出合於限制條件且性能指標為最佳之解,這部份則為線性規畫(Linear Programm)或非線性規畫(Nonlinear Programming)之問題。
一般之設計若經此最佳化過程可大幅改良產品之性能。
上課內容包括:
1. Introduction to Optimum Design
2. Unconstrained Optimization Methods
3. Search Methods for Unconstrained Minimization
4. Indirect Methods for Constrained Optimization
5. Direct Methods for Constrained Optimization
6. Linear Programming Methods
7. Genetic Algorithms in Optimization
8. Applications of Optimum Design
二、先修課程:
無
三、參考書目:
1. Panos Y. Papalambros and Douglus J. Wilde, “Principles of Optimal Design”, 2nd edition, Cambridge University Press, 2000.
2. G.N. Vanderplaats, `Numerical Optimization Techniques for Engineering Design : with Applications`, McGraw-Hill, International edition 1993(1st edition 1984).
3. R.L. Fox, `Optimization Methods for Engineering Design`, Addison-Wesley, 1971.
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