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优化设计资料.doc优化设计的发展和应用概况
概述
在人类活动中，要办好一件事（指规划、设计等），都期望得到最满意、最好的结果或效果。 为了实现这种期望，必须有好的预测和决策方法。方法对头，事半功倍，反之则事倍功半。 优化方法就是各类决策方法中普遍采用的一种方法。
历史上最早记载下来的最优化问题可追溯到古希腊的欧几里得（Euclid,公元前300年左右）， 他指出：在周长相同的一切矩形中，以正方形的面积为最大。十七、十八世纪微积分的建立 给出了求函数极值的一些准则，对最优化的研究提供了某些理论基础。然而，在以后的两个 世纪中，最优化技术的进展缓慢，主要考虑了有约束条件的最优化问题，发展了一套变分方 法。
六十年代以来，最优化技术进入了蓬勃发展的时期,主要是近代科学技术和生产的迅速发展, 提出了许多用经典最优化技术无法解决的最优化问题。为了取得重大的解决与军事效果，又 必将解决这些问题,这种客观需要极大地推动了最优化的研究与应用。另一方面，近代科学， 特别是数学、力学、技术和计算机科学的发展，以及专业理论、数学规划和计算机的不断发 展，为最优化技术提供了有效手段。
机械优化设计应用的发展历史，经历了由怀疑、提高认识到实践收效，从而引起广大工程界 日益重视的过程。从国际范围看，早期设计师****惯于传统设计方法和经验设计。传统设计由 于专业理论和计算工具的限制，设计者只能根据经验和判断先制定设计方案，随后再对给定 的方案进行系统分析和校核，往往要经几代人的不断研制、实践和改进，才能使某类产品达 到较满意的程度。由于产品设计质量要求日益提高和设计周期要求日益缩短，传统设计已越 来越显得不能适应工业发展的需要。设计师为了掌握优化设计方法，需要在优化理论、建模 和计算机应用等方面进行知识更新；此外，在60〜70年代，计算机价格昂贵，企业家要考 虑投入与产出的效果，故当时在应用实践方面多数限于高等院校、研究所和少数大型企业中 开展。从70年代到80年代，计算机价格大幅度下降，年轻一代设计师茁壮成长，优化设 计应用的诱人威力，市场竞争日益激化，作为产品开发和更新的第一关是如何极大地缩短设 计周期、提高设计质量和降低设计成本已成为企业生存的生命线，从而引起广大企业和设计 师的高度重视。特别是CAD/CAM以及CIMS （计算机集成制造系统）的发展，使优化设计 成为当代不可缺少的技术和环节。用优化设计方法来改造传统设计方法已成为竞相研究和推 广并可带来重大变革的发展战略，优化设计在设计领域中开拓了新的途径。
现在，最优化技术这门较新的科学分支目前已深入到各个生产与科学领域，例如:化学工程、 机械工程、建筑工程、运输工程、生产控制、经济规划和经济管理等，并取得了重大的经济 效益与社会效益。近年来，为了普及和推广应用优化技术，已经将各种优化计算程序组成使 用十分方便的程序包，并已进展到建立最优化技术的专家系统，这种系统能帮助使用者自动 选择算法，自动运算以及评价计算结果，用户只需很少的优化数学理论和程序知识，就可有 效地解决实际优化问题。虽然如此，但最优化的理论和计算方法至今还未十分完善，有许多 问题仍有待进一步研究探索。可以预测，随着现代技术的迅速发展，最优化技术必将获得更 广泛、更有效的应用，它也必将得到更完善、更深刻的进展。
来源：优化一语来自英文0ptimization,其本