Vol.18 No.6 翁海珊等：基于知识工程的智能优化软件系统OPS ·545· 系统的维护，对知识库的补充和修改.系统界面是为本系统与CAD系统及其他自动设计系统 的联接提供了接口， 3IOPS系统的特点 与一般优化设计软件系统比较，它具有以下几个显著的特点. (1)面向工程设计人员研制IOPS系统的目的主要是为工程设计人员在使用优化设计 方法解决工程问题时提供一套基本工具.为此，①它与一般数学规划方法不同，包含了几种较 新的优化方法，如离散变量和随机变量的优化设计方法、多目标的处理决策等；②具有中文显 示的友好界面，使对于不很熟悉优化设计方法的工程设计人员亦能根据屏幕的指示逐步进行 设计，并保证可靠地获得计算结果. (2)具有多种集成处理技术和运行机制为了保证应用IOPS系统能顺利地解决实际问 题，因此，①该系统具有诊断型、决策型、设计型等几类专家系统协调运行的集成处理、数值计 算与符号推理的集成处理、FORTRAN和C语言混合编程的集成处理；②该系统可以实现开 式直线链式和闭式多重循环链式的设计驱动， (3)具有较强容错性和运行可靠性的IOPS系统类似于一个黑箱.当使用中出现错误时，都 能及时检出错误，给出警告，提出更正的信息，因此保证了系统的正常运行. 4应用举例 现在对YSP-14型压力容器进行可靠性优化设计.已知所用材料为A20,厚度 h-(3±△h)mm,要求满足H-R≥30，强度可靠性（即不失效概率）在95%以上时，确定最 大容积V所对应的压力容器的几何尺寸R和H. 根据要求，IOPS系统协助用户建立如下数学模型： ×=[x]=[R,H'e(2,R,P)CR2 @=[@][os,P.,h]TE(,E,P)C R3 minf×,0)=4.188(x,-w)3+2r(x,-m)(x2-x) st.P{g(x,w）=ωz1-2ω，四3≤0}≥95% P{82(x,ω）=0x1(2x-x)-2ω0，≤0}≥95% P{g,x,ω)=x1-x2+30≤0}=1 x1x2>0 启动OPS系统的建模专家系统，模型诊断系统对输人的数学模型检查无误后，以优化算 法所能接受的模型格式存储；模型识别系统自动按变量、参数的性质、目标函数和约束函数的 性态提取特征量；算法选择系统按特征量选择了随机变量优化设计方法包中的SMOD算法； 并按照用户提供的以下信息建立数据文件POD.DAT,SMOD.DAT: x1心2为正态分布，离差系数为0.03，随机参数w,(许用应力o,),w,(钢板厚度h)为正态分 布，w2(容器内压力P。)为对数正态分布，即w,~N(387.09,38.709),ω2~LN(14.495,1.4495) w3~N(3,0.1133).石 翁海珊等 基于 知 识工程 的智 能优化软件系统 系 统 的 维 护 、 对知 识库 的补 充 和 修 改 系 统界 面是 为本 系 统 与 系 统及 其他 自动设计 系 统 的联接提供 了接 口 系统的特点 与一般优化设计 软件 系 统 比较 ， 它具 有 以 下几个 显著 的特 点 面 向工 程 设计人 员 研 制 系 统 的 目的 主要 是 为工 程 设计人 员 在 使用 优 化设计 方法解 决工 程 问题 时提供一套基 本工具 为此 ， ① 它 与一 般数学规划 方 法 不 同 ， 包含 了几种 较 新 的优化方法 ， 如离散变 量 和 随机变量 的优化设计方法 、 多 目标 的处理 决策等 ②具有 中文显 示 的友 好界 面 ， 使对于 不 很熟悉优化设计方法 的工程设计人员 亦 能 根 据屏 幕 的指 示 逐 步进行 设计 ， 并 保证 可 靠地 获得 计算 结果 具 有 多 种 集成 处理 技 术 和 运 行 机 制 为 了保证 应 用 系 统能 顺利 地 解 决 实 际 问 题 ， 因此 ， ① 该 系 统具 有诊 断型 、 决 策 型 、 设计 型等几类 专家系 统协调 运行 的集 成处理 、 数值计 算 与符 号 推理 的集 成处 理 、 和 语 言混合 编 程 的集成 处理 ② 该 系 统可 以 实 现 开 式直线链 式 和 闭式多重 循 环链式 的设计驱 动 具有 较强容 错 性 和 运行 可靠 性 的 系 统类似于 一个 黑箱 当使 用 中 出现 错误 时 ， 都 能及 时检 出错误 ， 给 出警告 ， 提 出更 正 的信息 ， 因此 保证 了系 统的正 常运行 应用 举例 现 在 对 一 型 压 力 容 器 进 行 可 靠 性 优 化 设 计 已 知 所 用 材 料 为 ， 厚 度 土 乙 ， 要 求满足 一 全 ， 强度 可 靠 性 即不 失效 概 率 在 以 上 时 ， 确 定 最 大容 积 所 对应 的压力容器 的几何尺 寸 和 根 据要 求 ， 系 统协助 用 户建 立 如 下 数学模 型 一 声 一 ，川 ‘ 。 ， ， 尺， 田 田 ，田 ，田 ， 、 ， ‘ 。 ，， 天， ， 。 一 一 。 ， 兀 ， 一 。 一 · ，田 田 ， 一 田 田 ‘ 七 王易 ，臼 。 产 圣 一 一 。 ，。 圣‘ 全 笼 ，毋 一 ‘ 声 启动 系 统 的建模 专家系 统 ， 模 型诊 断系 统对输人 的数学模 型检 查 无误后 ， 以 优化算 法所 能接受 的模 型格 式存储 模 型 识 别系 统 自动按变量 、 参数的性 质 、 目标 函数 和 约束 函 数的 性态提 取 特征量 算 法 选 择系 统按 特 征 量 选 择 了 随机 变 量 优化设计 方 法 包 中的 算 法 并按 照用 户提供 的 以 下 信息建 立 数 据文 件 ， 二 声 为正 态分 布 ， 离差 系数 为 ， 随机 参数 。 许用 应 力 吼 ， 。 ， 钢板厚度 为正 态分 布 ， 臼 容 器 内压 力 为 对数 正 态 分 布 ， 即 臼 ，一 · ， · ， 田 一 · ， · ， 田 一 ， · ·