優(yōu)化設(shè)計原理與方法

1、附件6.船舶與海洋工程學(xué)院國際一流水平研究生課程簡介（中英文各一份）課程名稱：優(yōu)化設(shè)計原理與方法課程代碼：課程類型：口一級學(xué)科基礎(chǔ)課二級學(xué)科基礎(chǔ)課口其它：考核方式：考試教學(xué)方式：適用專業(yè)：船舶與海洋結(jié)構(gòu)物設(shè)計制造、水下工程，輪機工程適用層次：碩士口博士開課學(xué)期：秋季總學(xué)時：學(xué)分：先修課程要求：課程組教師姓名職稱專業(yè)年齡學(xué)術(shù)方向程遠(yuǎn)勝（負(fù)責(zé)人）教授船舶與海洋工程結(jié)構(gòu)分析與優(yōu)化劉均講師船舶與海洋工程結(jié)構(gòu)分析與優(yōu)化課程負(fù)責(zé)教師教育經(jīng)歷及學(xué)術(shù)成就簡介:一、教育經(jīng)歷華中工學(xué)院船舶與海洋工程系船舶與海洋工程專業(yè)本科學(xué)習(xí)，獲學(xué)士學(xué)位；華中理工大學(xué)船舶與海洋工程系船舶結(jié)構(gòu)力學(xué)專業(yè)碩士研究生學(xué)習(xí)，獲碩士學(xué)位；香

2、港大學(xué)土木與結(jié)構(gòu)工程系結(jié)構(gòu)工程專業(yè)博士研究生學(xué)習(xí)，獲博士學(xué)位。二、境內(nèi)工作經(jīng)歷華中理工大學(xué)船舶與海洋工程系助教、講師；華中理工大學(xué)船舶與海洋工程系副教授（破格），教研室主任；華中科技大學(xué)船舶與海洋工程系副教授，系主任；現(xiàn)在：華中科技大學(xué)船舶與海洋工程系教授（博士生導(dǎo)師）系主任，副院長。三、境外工作經(jīng)歷香港大學(xué)附屬研究員；,香港大學(xué)高級研究助理。四、主要學(xué)術(shù)成就長期從事船舶結(jié)構(gòu)分析與優(yōu)化設(shè)計研究與教學(xué)工作，現(xiàn)任海軍第二屆預(yù)研專家組水面艦艇組專家。曾獲省部級科技進步二等獎、三等獎，主持國家自然科學(xué)基金、省部級預(yù)先研究基金等，在國際雜志如InternationalJournalofStructura

3、lStabilityandDynamics,StructuralEngineeringandMechanics等上發(fā)表了、類論文。課程教學(xué)目標(biāo)：使學(xué)生熟練掌握先進的優(yōu)化設(shè)計方法，了解船舶與海洋工程領(lǐng)域典型優(yōu)化設(shè)計問題的基本解法，具備針對典型工程設(shè)計問題，建立其優(yōu)化設(shè)計數(shù)學(xué)模型，選擇合理優(yōu)化算法進行求解的能力。課程大綱：（章節(jié)目錄）第一章概述（學(xué)時）工程設(shè)計的一般過程優(yōu)化設(shè)計問題數(shù)學(xué)模型的建立優(yōu)化設(shè)計問題的幾何描述第二章無約束問題的最優(yōu)化算法（學(xué)時）模矢法牛頓法共軛梯度法變尺度法第三章約束問題的最優(yōu)化方法（學(xué)時）懲罰函數(shù)法拉格朗日乘子法線性規(guī)劃方法序列二次規(guī)劃方法第四章多目標(biāo)優(yōu)化方法（學(xué)時）加權(quán)

4、求和法寬容排序法目標(biāo)規(guī)劃法第五章優(yōu)化設(shè)計中的若干專門方法（學(xué)時）離散變量優(yōu)化方法分級優(yōu)化方法模糊優(yōu)化設(shè)計方法遺傳優(yōu)化方法5棒設(shè)計方法近似技術(shù)第六章多學(xué)科設(shè)計優(yōu)化方法（學(xué)時）多學(xué)科設(shè)計優(yōu)化概述系統(tǒng)分解與耦合協(xié)同優(yōu)化方法第七章優(yōu)化方法在船舶與海洋工程中的應(yīng)用（學(xué)時）船舶中剖面優(yōu)化設(shè)計船舶板架優(yōu)化設(shè)計船舶坐墩優(yōu)化設(shè)計船舶尾軸架優(yōu)化設(shè)計教材：無合適的教材能覆蓋全部大綱內(nèi)容主要參考書：Papalambros,PanosY.,andDouglassJ.Wilde.PrinciplesofOptimalDesignModelingandComputation.2nded.Cambridge,UK:Cambr

5、idgeUniversityPress,2000.ISBN:0521627273.Vanderplaats,GarretN.NumericalOptimizationTechniquesforEngineeringDesign.3rded.ColoradoSprings:VanderplaatsResearch&DevelopmentInc.,2001.ISBN:09449560173.3.Sons,Inc.,1996,ISBN:04715503457.17.1Shipmidsectionoptimization1.31.3Geometricdescriptionofoptimizationd

6、esignproblem4.曾廣武船舶結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計。武漢：華中科技大學(xué)出版社，鐘毅芳，陳柏鴻，王周宏多學(xué)科綜合優(yōu)化設(shè)計原理與方法。武漢：華中科技大學(xué)出版社，本課程達(dá)到國際一流水平研究生課程水平的標(biāo)志:、師資方面：2教學(xué)內(nèi)容方面：3教學(xué)方式方面：4教材方面：5其它：Coursename:OptimizationprinciplesandmethodsObjectiveofthecourse:topresenttoolsandmethodologiesforperformingsystemoptimizationandtointroducethemethodologiesoftypicaldesi

7、gnissuesinnavalarchitectureandoceanengineering.Studentsareabletoformulatetheoptimizationoftypicalengineeringdesignproblemsandtoselectsuitablealgorithmstosolvetheproposedoptimalproblems.Syllabus:Introduction（2hrs）OverviewofcommonengineeringdesignFormulationofoptimizationdesignproblemUnconstrainedOpti

8、mizationTechniques（3hrs）PowellsmethodNewtonsmethodConjugategradientmethodDavidon-Fletcher-PowellmethodConstrainedOptimizationTechniques（8hrs）PenaltyMethodsLagrangianMethodsLinearprogrammingSequentialquadraticprogrammingMultiobjectiveoptimization（4hrs）WeightedsumoptimizationLexicographicmethodGoalPro

9、grammingAdvancedtopicsinoptimization（10hrs）DiscreteprogrammingMultileveloptimizationmethodFuzzyoptimizationmethodGeneticalgorithmRobustdesignmethodApproximationtechniquesMultidisciplinarydesignoptimization（3hrs）IntroducetomultidisciplinarydesignoptimizationDecompositionandCouplingCollaborativeOptimizationAp