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World File Search System优化设计
通过扩散匪徒优化从头设计
设计具有靶向特性的分子对于从药物设计到设计可持续化学过程的应用至关重要[Bilodeau等，2022]。最近，诸如扩散或流匹配模型之类的生成模型成功地生成了与现有化学数据集相似的分子[Hoogeboom等，2022，Runcie and Mey，2023]。虽然扩散模型有望对复杂（高维或组合）空间进行采样，但它们自然不会导致设计通过在线反馈来优化特定属性。同时，贝叶斯优化技术会导致良好的性质最大化，但不容易扩展到复杂的域。因此：我们是否可以根据最佳概念结合生成模型产生有希望的分子的能力，同时根据生成分子的序列实现特性进一步证明？我们最近开始通过利用[Yuan等，2024，Uehara等，2024]的扩散模型来回答这个问题，并通过扩散模型为贝叶斯优化设计算法。现在，我们旨在将这些想法专门为实用方法，并在现实世界中的新分子设计问题上进行测试。
Subsea 7 SA 2019 年年度报告
2019 年，我们获得了 39 亿美元的新合同和升级合同，并进行了 121 项早期参与工程研究。通过从规划和设计的初始阶段开始与客户合作，我们帮助他们实现更好、更有效的解决方案，同时减少对环境的影响。特别是，Subsea Integration Alliance 在去年取得了成功，凭借出色的早期参与和工程支持，它赢得了许多大型绿地项目。塞内加尔近海的 Sangomar 项目和澳大利亚近海的 Scarborough 项目以独家供应商的身份作为前端工程和设计合同授予了 Subsea Integration Alliance。Sangomar 已发展成为一份完整的工程、采购、安装和调试 (EPIC) 合同，而 Scarborough 应该会在客户做出最终投资决定时跟进。从项目一开始就参与其中，使 Subsea Integration Alliance 能够优化设计并最大限度地降低油田寿命期间的总投资成本。这种合同模式在集成和独立的 SURF 项目中越来越普遍。
基于 MBSE 的需求验证框架，用于支持 MDAO 流程
根据项目管理协会的一项研究，约 47% 的不成功项目由于需求管理不善而未能实现其目标。在飞机设计过程中考虑需求并确保在所有设计阶段都符合需求对于获得良好且可行的飞机设计非常重要。但是，典型的飞机设计过程非常复杂，需要考虑许多要求。本文提出了一种新框架，通过在基于模型的系统工程和多学科设计分析与优化 (MDAO) 之间建立直接联系来实现设计过程中的需求。基于模型的需求直接在优化问题中实现，并根据需求验证方法制定 MDAO 工作流程。当需求或验证方法发生变化时，工作流程会相应自动更新。这样，可以根据优化或分析结果自动执行或检查需求合规性。自动生成的需求报告提供了有关需求合规性结果的信息。该框架已在软件原型中实现，并应用于翼盒设计，展示了框架的功能。借助该框架，从需求到产品设计的可追溯性得到改善，因为所有利益相关者都可以看到设计流程是如何制定的以及如何实现需求合规性。此外，可以获得满足所有利益相关者需求的优化设计。
基于混沌粒子—蚁群算法的多目标可持续供应链网络优化
对于可持续供应链网络的优化设计，考虑问题因素的综合性，综合考虑经济、环境和社会三个方面，以建立成本最小、环境污染排放最小和劳动力数量最大为目标，建立以供应链网络效率最大化为目标的混合整数规划模型。本文的创新之处，首先是在连续供应链中考虑经济、环境和社会效益的影响，其中环境效益不仅考虑碳排放，还包括工厂废水、废弃物和固体废弃物的排放作为影响因素。其次，构建了多目标模糊隶属函数，以总体满意度值来衡量模型解的质量。最后，提出了混沌粒子蚁群算法，解决了粒子群算法运行中出现的过早收敛问题。实验结果表明,本文提出的PSCACO算法与MOPSO、CACO、NSGA-II算法进行比较,得出算法的收敛效果更加有效,验证了混沌粒子蚁群算法求解多目标函数的有效性和可行性,为供应链管理提出了一种新的可行方案。
带有钻孔季节性热能储存的区域供热制冷系统的设计优化
钻孔热能存储系统的优化设计可以确保满足其技术经济目标。当前的设计优化方法要么采用不适合数值优化的详细建模，要么使用不考虑操作条件的简化模型。本文提出了一种面向优化的模型和非凸优化公式，与文献中的其他研究不同，它可以考虑季节性存储大小和温度对其容量、损耗、传热速率以及连接热泵或冷却器的效率的影响。该方法应用于一个案例研究，考虑了两种情况：仅存储冷却产生的热量和集成太阳能热发电。结果表明，随着电力二氧化碳强度分布、冷却需求和碳排放价格等边界条件的变化，不仅最佳季节性存储规模会发生变化，其最佳运行条件也会发生变化。在标准边界条件下，二氧化碳排放量的潜在减少量有限（最多 6.7%），但冷却需求的增加和二氧化碳强度季节性变化的增强导致排放量减少 27.1%。太阳能发电的整合率进一步提高到43.7%，而年成本则略有增加，仅为6.1%。
基于遗传算法的77GHz串馈贴片阵列天线设计与优化
摘要：本文提出了一种77 GHz串馈贴片阵列天线的设计方法。该研究基于传统遗传算法，探索由相同微带贴片组成的不同阵列拓扑来优化设计。主要的优化目标是降低最大旁瓣电平（SLL）。采用该方法对一种用于汽车雷达的77 GHz串馈贴片阵列天线进行了仿真、加工和测量。天线长度限制不大于3 cm，阵列仅有单个紧凑串联，辐射贴片宽度约为1.54 mm。在用于优化的遗传算法中，将最大旁瓣电平设置为小于或等于-14 dB。测量结果表明，在77 GHz处，所提出的天线的增益约为15.6 dBi，E平面半功率波束宽度约为±3.8 ◦，最大旁瓣电平约为-14.8 dB，H平面半功率波束宽度约为±30 ◦。电磁仿真与测量结果表明，采用所提方法设计的77 GHz天线比本文相同长度的传统天线旁瓣抑制效果提高4 dB以上。
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本文研究了光纤的设计和优化，以实现高速数据传输，强调了最大程度地提高现代通信网络效率的进步。光纤（全球通信基础架构的核心组成部分）能够在长距离内传输数据，而通过总内部反射等原则，损失最小。本研究探索了单模和多模式光纤设计，提供了关键参数的概述，例如核心直径，折射率索引程序和数值孔径。使用麦克斯韦方程的数学建模在优化纤维性能方面起着核心作用，帮助工程师缓解诸如衰减和分散等挑战。本文还讨论了高级技术，包括密度波长多重多路复用（DWDM），该技术可实现每秒数据速率。实践应用中的案例研究，例如纤维到家（ftth）网络和跨加工电缆，突出了优化设计对网络绩效的影响。展望未来，预计光子晶体纤维和空心纤维的创新将推动进一步的改进，从而实现超高速度数据传输。本文结束了持续研发的意义，以应对光纤技术的挑战并支持全球通信系统的需求不断增长。
自主微电网虚拟惯性控制的最优模型预测控制
摘要：目前，可再生能源 (RES) 在电网中的渗透率显著提高，尤其是在微电网中。用 RES 取代传统同步机可显著降低整个系统的惯性。这会对不确定情况下的微电网动态产生负面影响，降低微电网频率稳定性，特别是在孤岛运行模式下。因此，本研究旨在利用虚拟惯性频率控制概念增强孤岛微电网频率弹性。此外，虚拟惯性控制模型采用了最优模型预测控制 (MPC)。MPC 的优化设计是使用一种优化算法，即非洲秃鹫优化算法 (AVOA) 实现的。为了证明所提出的控制器的有效性，将基于 AVOA 的 MPC 与使用各种优化技术进行优化设计的传统比例积分 (PI) 控制器进行了比较。利用 RES 的实际数据，并应用随机负载功率模式来实现实际的模拟结果。此外，微电网范例包含电池储能 (BES) 单元，用于增强孤岛微电网的暂态稳定性。模拟结果表明，基于 AVOA 的 MPC 在提高微电网频率弹性方面是有效的。此外，结果确保了 BES 在时域模拟中改善暂态响应的作用。模拟结果是使用 MATLAB 软件获得的。
通过AI和机器学习推进土木工程
人工智能（AI）和机器学习（ML）的快速进步已经显着改变了土木工程，提供了创新的解决方案，从而提高了各种工程实践的效率，准确性和可持续性。AI技术，包括神经网络和深度学习，再加上ML技术，正在自动化复杂的任务，优化设计并改善决策过程。本文探讨了在土木工程多个领域的关键作用AI和ML发挥，包括结构性健康监测，预测性维护，地震工程和环境可持续性。通过采用AI驱动的技术，例如卷积神经网络和遗传算法，本研究突出了这些创新如何促进结构性损害的早期检测，增强地震区域的预测性建模，并有助于优化可再生能源系统。此外，检查了AI与有限元分析的集成，以提高模拟精度和基础设施弹性的影响。还讨论了与数据质量，道德注意事项和系统集成相关的挑战，强调需要继续研究以释放AI在土木工程中的全部潜力。本文通过解决包括数字双胞胎，自动建筑技术在内的未来趋势以及智能基础设施系统支持可持续城市发展的潜力。
风力涡轮机转子风洞试验的气动设计方法
风力涡轮机比例模型的风洞试验是评估风力涡轮机空气动力学的一种经济有效的方法，可节省时间、成本并避免与全尺寸试验相关的不确定性。然而，风洞试验转子缩放程序的主要限制是无法将雷诺数与全尺寸相匹配。本文介绍了 DTU 10 MW 风力涡轮机风洞 1/75 比例转子的非平凡气动弹性优化设计、实现和实验验证。更具体地说，这项工作是为浮动式海上风力涡轮机 (FOWT) 应用而开发的（Lifes50+，Bayati 等人，2013 年，2014 年）；尽管如此，所报告的方法和得出的结论在风力涡轮机转子缩放方面具有普遍有效性。最近也在风力涡轮机缩放方面做出了类似的努力（Bredmose，2014 年）。此外，在（Bottasso 等人，2014 年）中可以找到对缩放效应的深入分析，该分析涉及米兰理工大学风洞的先前活动：这项工作涉及气动弹性模型设计程序的定义，并且在推力和扭矩值匹配方面获得了良好的结果，并且正确缩放了叶片结构行为，同时考虑了弯曲 - 扭转缩放（Campagnolo 等人，2014 年）。