教學大綱表
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課程名稱 (中文) 最佳設計分析
(英文) Optimun Design Analysis
開課單位 機械工程研究所
課程代碼 M5260
授課教師 吳俊瑩
學分數 3.0 必/選修 選修 開課年級 研究所
先修科目或先備能力:線性代數 微積分
課程概述與目標: 培養學生將工程問題化為數學模型選擇適當最佳化方法最後找出最佳設計的能力, 同時了解傳統方法(數學規劃法)與非傳統方法(演化式計算與仿生計算)的最佳化搜尋外, 對單目標, 多值域, 及多目標搜尋方法有基本了解及應用能力.
教科書 J.S. Arora
Introduction to Optimum Design
2nd Ed., Elseiver Academic Press, 2004
參考教材 S.S.Rao
Engineering Optimizaton Theory and Practice
3rd Ed., John-Wiley & Sons, 1996
課程大綱 學生學習目標 單元學習活動 學習成效評量 備註
單元主題 內容綱要
1 Introduction of optimization & applications 最佳化的目的, 問題及方法的歸類, 工程應用簡介 了解最佳化應用
  • 講授
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    2 Basic mathematical concepts local and global minimma, gradient vector, Hessian matrix, Taylor's expansion, quadratic form, necessary and sufficient conditions 屬學基礎
  • 講授
  • 作業
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    3 Single-variable minimization step size, search direction, bisection method, golden section method, polynomial approximation method 1D 搜尋
  • 講授
  •  
    4 Numerical method for unconstrained optimization search direction, step size
    zero-order method, first-order method, and second-order method
    多變數搜尋
  • 講授
  • 作業
  •  
    5 Introduction of constrained optimization problem necessary condition, sufficient condition, KKT conditions, Lagrange Multiplie 多變數限制條件搜尋
  • 講授
  • 作業
  •  
    6 constrained optimization problem KKT conditions, Lagrange Multiplier 多變數限制條件理論解
  • 講授
  •  
    7 Linear programming & simplex method standart LP definition, Basic concept of LP, 線性規劃基礎
  • 講授
  • 作業
  •  
    8 Linear programming & simplex method Simplex method, Two-phase simplex method 線性規劃數值方法
  • 講授
  •  
    9 期中考 考試 強化最佳化理論
  • 期中考
  •  
    10 numerical method for constrained optimization problem basic concept, sequential LP, qadratic programming, constrained steepest descent 非線性限制條件問題
  • 講授
  •  
    11 numerical method for constrained optimization problem penalty function method & descent function 非線性最佳化
  • 講授
  •  
    12 Genetic Algorithm concept, algorithm, and applications of genetic algorithms 了解基因演算法的架構原理及應用
  • 講授
  •  
    13 Differential Evolution and Particle Swarm concpet, algorithm, applications of differential evolution and particle swarm 學習DE及PSO原理及應用
  • 講授
  •  
    14 Artificial Immune Algorithm concpet, algorithm, applications of artificial immune algorithm 學習類免疫演算法的原理,架構及應用
  • 講授
  •  
    15 multi-objective optimization concpet and applications of multi-objective algorithm 學習多目標最佳化的概念及應用  
    16 engineering optimization optimization function of CAE programs
    integration of commercial CAE programs with optimization programs
    CAE軟體的最佳化功能
    整合CAE軟體自動化設計及最佳化
  • 講授
  •  
    17 Semester Project Report project report 應用最佳化於工程問題的專題報告
  • 心得發表
  • 報告
  •  

    教學要點概述:
    教材編選: □ 自編教材 ■ 教科書作者提供
    評量方法: 期中考:30%   其他評量:10%   報告:40%   作業:20%  
    教學資源: ■ 教材電子檔 □ 課程網站
    扣考規定:http://eboard.ttu.edu.tw/ttuwebpost/showcontent-news.php?id=504

    研究所
    核心能力 期中考 其他評量 報告 作業
    核心能力一 機械工程領域的專業知識 4/10 4 4 4 4