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introduction to engineering design optimization总结 - [做学问]
2008-06-26
这学期,上了一门优化课,一共没几节,但是觉得听得蛮有收获。老师是贾海昌,优化界颇有建树的一个人,能听他讲课,实在很荣幸,也很难得,所以总结了一下,纯属个人总结,不涉及老师的言论等等··
introduction to engineering design optimization
一.优化只是工具,而非目的。
也就是说,我们不是为了优化而优化,而是为了我们的目的而优化。尽管我们要达到的想法是得到最优的结果,但是很多时候很难达到,而且也不需要达到,而通过优化的手段来达到我们的工程上的目的,才是最重要的。
二.优化,从数学到哲学的升华
1. 要了解优化背后的东西,背景,意义。有时候会算不是最重要的,优化的算法总是有限的,会算了大概只能代表你考试可以通过,或者可以把一个题目丢在求解器里让他跑。但是算法内在含义还是要通过思考,才能真正理解。另外,优化背后的意义,也需要思考,比如不能只知道一味减小目标函数,到最后,自己的大脑也只停留在了求解器的层面上,重要的是要知道减小背后的东西。
2. 过程很重要
过程要严谨,最好可以自己可以在脑子里看到,这个过程是怎么走的,这样整个计算过程可以变被动为主动。
3. 命题的重要性
这个也许可以列到第一位。算法没有错,因为大部分是数学的东西,而很多东西做不出来,完全是由于题目的问题,也许他根本无解。所以,优化绝不可盲目,可惜很多时候我们无法判断命题的正确与否。
三.优化结合数学
这个空间却没有像很多数学问题一样分为线性与非线性,而是分为凸与菲凸。这里,凸是一切优化问题可以解决的先决条件。
优化也没有想大多数问题一样用等式来表示。他更多的是不等式,这样也有好处,有些时候,我们可行的空间就可以大一些。
四.优化发展到今天,已经很强大了,但是我们不敢说global optimal,最多我们可以提个local optimal,我猜全局这个范围太大了,很多时候涉及问题太多,得到一个local optimal,大家就很欣慰了。
五.优化是个迭代过程
所以我们要决定哪里开始,哪有走下一步,哪里结束。
从哪里开始?理论上的时候,我们说是任意的,工程上的时候,我们希望从一个可行解,走到另一个可行解,永远不要让他跑出去。
哪里是下一步?要看优化算法,每个优化算法都有局限性,没有包治百病的···
什么时候结束?要看收敛准则
六.求导很麻烦。一阶还好,二阶就麻烦了,海森阵不是那么容易得到的,所以最好避免找这个麻烦,实在不够经济。
七.最好可以看到他是怎么跑的,看到整个过程,就可以对问题更好的理解。给个网址,还不错:www.cse.uiuc.edu/iem/optimization
八. ··· -
从学校bbs上转发过来,今天上午开例会的时候,程老师和蔡老师向我们详细介绍了一下“封底混凝土小型空心砌砖”技术,当时很有冲动去灾区宣传一下,让这项新技术能切实的发挥作用。

大连理工大学院士教授灾区献策
大连理工大学校长欧进萍院士成为国家汶川地震专家委员会成员,79岁的林皋院士和孔宪京教授已抵川评估大坝安全
5月12日的汶川特大地震灾害牵动了全国人民的心,大连理工大学的校园里到处悬挂着为汶川打气的条幅,截至5月21日,全校师生累计捐款已超过了200万元。与此同时,作为国家的重要科研基地,大工科学家们也按捺不住自己的一片报国情,无论在前方,还是后方都做好了与灾区人民共同重建家园的准备。
20多年科研心血
欲帮灾区人民建结实的新房子
5月21日,在大连理工大学程耿东院士的引荐下,记者见到了力学系老师蔡贤辉,蔡老师郑重地将一份《四川地震灾区房屋重建建议》交到了记者的手上:“我们在电视上看到地震中大量房屋倒塌,特别是中小学的教学楼掩埋了那么多的孩子,让人揪心啊。对我们这些研究房屋结构的人来说,怎么还能坐得住。”
蔡老师向记者介绍,这次他们向灾区人民推荐的“封底混凝土小型空心砌砖”技术已经研究了20多年:“这个课题最早是我的导师邬瑞锋先生提议的。那是在唐山大地震之后,邬老师深入灾区,拿到了大量的第一手资料,进行调查分析,开始了这个项目的科研。在20多年的科研攻关中,我们与辽宁省建筑设计院、国家地震局工程力学研究所等多个单位合作,进行了大量的理论和实验分析。”
采访中,蔡老师向记者详细地介绍了这项技术的情况,从10多年前就已研究出来的如何让砖混结构的房子更结实,到近几年来的如何让混凝土结构房屋更环保更结实,无数次的实验凝聚了科研工作者的心血:“我们研究出来的这种技术操作简单、抗震能力强,而且环保,适合条件落后地区的房屋建设。”
虽然蔡老师很耐心地向记者讲述技术的核心内容,记者还是很难完全领会,但是蔡老师的心意记者却可以完全理解。“我们的这种技术已经在沈阳等地得到了实际的运用。1995年,日本发生阪神大地震,1998年在程耿东院士的帮助下,我们和日本方面进行了为期6年的合作,此科研成果在印尼海啸发生后,也由日本方面向印尼政府作了推荐。”蔡老师说。
蔡老师坦言,作为一名科研工作者,几十年如一日的埋头研究,就是为了有朝一日研究成果能够为国家和人民做点贡献,现在这个时刻来了:“真心希望我们的技术能够帮助四川同胞尽快住上既结实又环保的房子,这是我们力学系全体师生的愿望。”
院士教授踊跃报名赴前线
欧进萍院士进入地震专家委员会
在理工大学采访,记者深切地感受到,老中青三代科学工作者都有一腔炽热的责任感,都是铆足了劲准备赴灾区奉献自己的力量。
据悉,5月21日下午,国务院抗震救灾指挥部总指挥温家宝主持召开了国家汶川地震专家委员会成立的会议。此专家委员会由跨部门、多学科、老中青专家组成,30位专家中有13位院士,而大连理工大学校长欧进萍院士就是其中一位。
欧进萍校长1959年出生于湖南省宁远县,1987年毕业于原哈尔滨建筑大学,获博士学位,是结构监测、控制与防灾减灾工程方面的专家,2003年当选中国工程院院士。 据介绍,欧进萍校长在接到任务赶赴北京之前,还亲自主持召开了大连理工大学“从技术上支援汶川地震灾区的协调会”,学校拟选派相关专家赴地震灾区参与抗震救灾和恢复重建的技术咨询服务工作。
采访中,理工大学赴地震灾区工作秘书组的负责人李昕说:“会上欧校长与住房和城乡建设部和国家地质局的领导取得联系,党委副书记孔宪京教授与水利部的领导取得了联系,表达了我校积极参加抗震救灾的热切希望。会议最终确定成立三个技术支援小组,分别是:大坝、边坡震害调查与加固措施技术支援组;房屋建筑震害评估与修复重建技术支援组;桥梁道路震害评估与修复重建技术支援组。”
会后,理工大学教师积极响应号召,特别是力学系、土木水利学院和建筑艺术学院的老师,踊跃报名。目前已经有50多人报名。其中包括3位院士和20位教授,报名名单已经上报建设部相关部门。
采访中,已经报名赶赴灾区的程耿东院士告诉记者:“林皋院士和孔宪京教授已经抵达四川灾区,作为专家组成员参加水利部组织的紫坪铺面板堆石坝的安全评估工作,并计划对四川灾区的其它出现险情的大坝进行震害调查。林皋院士是水利工程及地震工程专家,虽然今年已经79岁了,但是他踊跃报名,接到任务第一时间出发。还有我们的钱令希院士,虽然年事已高,但依然关心着灾区的情况,想尽点绵薄之力,这些老先生的精神很让我们感动。”
程耿东院士表示,在这样的灾难面前,作为一名科研工作者,仅捐钱捐物是不够的,我们随时准备到灾区一线去,用自己的知识去帮助那些处于困境中的同胞们。
转自大连晚报 -
下午去听程老师的报告,在六楼的小会议室里。从来没见过这么多人挤在这个小房间里,从本科生,到研究生,从刚留校的老师到很牛的大牌教授,统统来给程老师捧场,这下子终于见识到了院士的号召力,他很谦虚,自己还说我都没想到会来这么多人。
程耿东教授,中科院院士(我们系的三大院士之一),国际上有很高威望的工程力学专家,大连理工大学的前任校长,力学系的学术带头人,老前辈,至今为止培养出来很多力学上很有作为的人才,也为理工大学的近年来的快速发展发挥了举足轻重的作用。
很有幸,我的教研室和他的办公室在一层楼,我曾经和同学说我觉得每次时不时在楼里看到他的身影,心里就会产生仰慕之情,真的,力学系待了这么多年,这种崇拜之情就是没变过,觉得光是能这么经常见到他就是一种荣幸。更让我感到高兴的是,我们还是在一个课题组,所以每周六的例会上,只要没有事,程老师都会去听学生的工作报告,并且提出意见,给予指点。这就让我的崇拜之情更胜一筹,老师总是能找出学生工作上应该改进的地方,不管这个同学的研究方向是什么,我也终于明白真正的大牌是无论你说什么,他都能一眼找到问题所在,然后提出很好的建议,这样的能力没有几十年的磨练,是很难做到的。
今天他讲拓扑优化,类似于科普类的讲座,但是讲得蛮生动,中间还不时穿插个小笑话,逗大家笑。最后还告诉我们做学问应该怎末做,人生的态度等等。先生今天还讲了他当年的经历,现在他年龄已经比较大了,可是从来没有停止过科研,学术,教书,育人。我觉得自己非常幸运,能有更多的机会沾一些他的光环,毕竟很少能有研究生在学习阶段能和院士有机会交流,学习的。无论在做学问上,还是在人生上,他的境界对我的影响无疑都是很宝贵的。










