用于自主水下航行器艇体设计的约束贝叶斯优化
机器人学
2023-03-16 v2 人工智能
机器学习
摘要
自主水下航行器(UUV)艇体设计的自动优化是一项复杂的工程过程,用于在给定需求下生成具有优化特性的 UUV 艇体。首先,它涉及相关计算复杂工程仿真工具的集成。其次,需要将样本高效的优化框架与集成工具链相结合。为此,我们将名为 FreeCAD 的 CAD 工具与 CFD 工具 openFoam 集成以进行自动设计评估。对于优化,我们选择了贝叶斯优化(BO),这是一种为优化耗时昂贵的工程仿真而开发的知名技术,并已在包括超参数调优与实验设计在内的多种问题中被证明具有极高的样本效率。在优化过程中,我们可以将不可行设计作为约束集成到优化过程中进行处理。通过将领域特定工具链与基于 AI 的优化相集成,我们执行了水下航行器艇体设计的自动设计优化。对于实证评估,我们采用了两个真实世界水下航行器设计的不同用例来验证我们工具的执行。
引用
@article{arxiv.2302.14732,
title = {Constrained Bayesian Optimization for Automatic Underwater Vehicle Hull Design},
author = {Harsh Vardhan and Peter Volgyesi and Will Hedgecock and Janos Sztipanovits},
journal= {arXiv preprint arXiv:2302.14732},
year = {2023}
}