論文の概要: Single and Multi-Objective Optimization Benchmark Problems Focusing on Human-Powered Aircraft Design

• arxiv url: http://arxiv.org/abs/2312.08953v4
• Date: Mon, 17 Feb 2025 02:53:15 GMT
• ステータス: 翻訳完了
• システム内更新日: 2025-02-18 14:05:56.059714
• Title: Single and Multi-Objective Optimization Benchmark Problems Focusing on Human-Powered Aircraft Design
• Title（参考訳）: 人力航空機設計に着目した単目的・多目的最適化ベンチマーク問題
• Authors: Nobuo Namura,
• Abstract要約: 単目的・多目的最適化のための人力航空機の設計に焦点を当てたベンチマークテストスイートを提案する。 3つの難易度に60の問題があり、複雑さと寸法をスケールするための翼分割パラメータがある。 数値実験は、適度な多目的性の存在を示し、多目的問題は様々な正面形状を示す。
• 参考スコア（独自算出の注目度）: 0.0
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• Abstract: The landscapes of real-world optimization problems can vary strongly depending on the application. In engineering design optimization, objective functions and constraints are often derived from governing equations, resulting in moderate multimodality. However, benchmark problems with such moderate multimodality are typically confined to low-dimensional cases, making it challenging to conduct meaningful comparisons. To address this, we present a benchmark test suite focused on the design of human-powered aircraft for single and multi-objective optimization. This test suite incorporates governing equations from aerodynamics and material mechanics, providing a realistic testing environment. It includes 60 problems across three difficulty levels, with a wing segmentation parameter to scale complexity and dimensionality. Both constrained and unconstrained versions are provided, with penalty methods applied to the unconstrained version. The test suite is computationally inexpensive while retaining key characteristics of engineering problems. Numerical experiments indicate the presence of moderate multimodality, and multi-objective problems exhibit diverse Pareto front shapes.
• Abstract（参考訳）: 実世界の最適化問題の状況は、アプリケーションによって大きく異なる可能性がある。 工学的設計の最適化において、客観的関数と制約は、しばしば支配方程式から導かれる。 しかし、そのような適度な多モード性を持つベンチマーク問題は、通常、低次元のケースに限られており、意味のある比較を行うことが困難である。 そこで本研究では、単目的・多目的最適化のための人力航空機の設計に焦点を当てたベンチマークテストスイートを提案する。 このテストスイートは、空気力学と物質力学の制御方程式を取り入れ、現実的なテスト環境を提供する。 3つの難易度に60の問題があり、複雑さと寸法をスケールするための翼分割パラメータがある。 制約のないバージョンと制約のないバージョンの両方が提供され、制約のないバージョンにペナルティメソッドが適用される。 テストスイートは計算コストが低く、エンジニアリング上の問題の重要な特性を保っている。 数値実験は、適度な多モード性の存在を示し、多目的問題は多様なパレート正面形状を示す。

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