本技術(shù)涉及策略?xún)?yōu)化，尤其涉及一種大規(guī)模權(quán)衡空間參數(shù)數(shù)據(jù)處理方法、裝置及設(shè)備。

背景技術(shù)：

1、在系統(tǒng)的解決方案中，需要對(duì)工程問(wèn)題進(jìn)行分析并生成問(wèn)題定義，以涵蓋工程問(wèn)題的各個(gè)方面。特別地，問(wèn)題定義應(yīng)規(guī)定任何給定系統(tǒng)架構(gòu)應(yīng)滿(mǎn)足的不同設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)，包括設(shè)計(jì)約束和設(shè)計(jì)目標(biāo)。將問(wèn)題定義輸入到生成方案的系統(tǒng)中，該系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)生成許多符合設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)的方案選項(xiàng)，這些方案選項(xiàng)構(gòu)成了權(quán)衡空間。然而，當(dāng)前的方法存在一些問(wèn)題。其一，對(duì)于任何給定的問(wèn)題定義，系統(tǒng)可能會(huì)生成大量的方案選項(xiàng)，導(dǎo)致權(quán)衡空間過(guò)大，需要處理大量的數(shù)據(jù)。通常，人們會(huì)忽略很大一部分生成的方案選項(xiàng)，但這樣可能會(huì)使許多潛在的“良好”方案被忽視，因?yàn)檫@些方案可能在經(jīng)過(guò)適當(dāng)分析和考慮后被發(fā)現(xiàn)是滿(mǎn)足標(biāo)準(zhǔn)的。其二，不同的人員對(duì)于給定的方案是否滿(mǎn)足某項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)往往存在不同的意見(jiàn)。這種觀點(diǎn)上的分歧會(huì)降低多個(gè)人員共同分析權(quán)衡空間中眾多方案選項(xiàng)的效率。為了解決這個(gè)問(wèn)題，人們通常只考慮滿(mǎn)足所有參與人員共同持有的標(biāo)準(zhǔn)的方案選項(xiàng)子集，但這也可能導(dǎo)致許多潛在的“好的”架構(gòu)被忽略而不予以考慮。

2、綜上所述，如何提出一種更有效的方法來(lái)處理大規(guī)模的權(quán)衡空間，通過(guò)合理設(shè)置參數(shù)，有效縮減待權(quán)衡的方案數(shù)量，并得出有效的最終方案集合，能更好地優(yōu)化問(wèn)題方案，滿(mǎn)足各種設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和需求，成為亟待解決的問(wèn)題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了克服背景技術(shù)中的不足，本發(fā)明公開(kāi)了一種大規(guī)模權(quán)衡空間參數(shù)數(shù)據(jù)處理方法、裝置及設(shè)備。

2、第一方面，本發(fā)明提供了一種大規(guī)模權(quán)衡空間參數(shù)數(shù)據(jù)處理方法，包括以下步驟：

3、s1、確定設(shè)計(jì)方案的設(shè)計(jì)變量并計(jì)算權(quán)衡空間數(shù)據(jù)；

4、s2、對(duì)權(quán)衡空間數(shù)據(jù)及過(guò)程參數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行分類(lèi)存儲(chǔ)；

5、s3、根據(jù)權(quán)衡空間數(shù)據(jù)生成初始權(quán)衡空間；

6、s4、根據(jù)初始權(quán)衡空間生成權(quán)衡空間參數(shù)瀏覽器，用戶(hù)通過(guò)權(quán)衡空間瀏覽器對(duì)初始權(quán)衡空間進(jìn)行調(diào)節(jié)得到目標(biāo)權(quán)衡空間；所述參數(shù)瀏覽器可以交互式及可視化地調(diào)整設(shè)計(jì)參數(shù)與關(guān)注結(jié)果，支持用戶(hù)自定義坐標(biāo)軸、著色分類(lèi)、設(shè)置約束條件，并通過(guò)數(shù)據(jù)鏈接線直觀展示參數(shù)之間的關(guān)系；

7、s5、計(jì)算目標(biāo)權(quán)衡空間的帕累托前沿?cái)?shù)據(jù)；

8、s6、調(diào)整目標(biāo)權(quán)衡空間的調(diào)節(jié)參數(shù)；

9、s7、對(duì)目標(biāo)權(quán)衡空間按調(diào)節(jié)參數(shù)進(jìn)行重繪；

10、s8、對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行標(biāo)注、權(quán)重計(jì)算以及手動(dòng)操作和集合運(yùn)算來(lái)獲得最終權(quán)衡方案。

11、具體的，步驟s1包括：

12、s11、確定設(shè)計(jì)變量，根據(jù)所述設(shè)計(jì)變量和關(guān)注結(jié)果構(gòu)建計(jì)算模型；所述設(shè)計(jì)變量為m個(gè)，所述關(guān)注結(jié)果包含n個(gè)結(jié)果因素，m、n均為大于1的正整數(shù)；

13、s12、收集各設(shè)計(jì)方案與設(shè)計(jì)變量相關(guān)數(shù)據(jù)，將其輸入到計(jì)算模型獲取各設(shè)計(jì)方案對(duì)應(yīng)的關(guān)注結(jié)果；

14、s13、從關(guān)注結(jié)果中選取兩個(gè)最具代表性和相關(guān)性的第一結(jié)果因素和第二結(jié)果因素作為橫坐標(biāo)和縱坐標(biāo)，并根據(jù)關(guān)注結(jié)果確定坐標(biāo)軸的度量單位與取值范圍；

15、s14、根據(jù)設(shè)計(jì)變量與所述結(jié)果因素對(duì)應(yīng)的計(jì)算模型計(jì)算得到權(quán)衡空間數(shù)據(jù)。

16、具體的，步驟s2具體為：把每個(gè)設(shè)計(jì)方案對(duì)應(yīng)第一結(jié)果因素和第二結(jié)果因素的數(shù)值在相應(yīng)坐標(biāo)軸上標(biāo)記為一個(gè)點(diǎn)，所有設(shè)計(jì)方案對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)構(gòu)成的區(qū)域?yàn)槌跏紮?quán)衡空間。

17、具體的，步驟s4中所述參數(shù)瀏覽器具體包括：

18、所述參數(shù)瀏覽器顯示各方案的設(shè)計(jì)參數(shù)與關(guān)注結(jié)果的參數(shù)，用戶(hù)可以挑選任意一個(gè)參數(shù)作為x軸，任意一個(gè)參數(shù)作為y軸，以構(gòu)建不同的權(quán)衡空間視圖；

19、所述參數(shù)瀏覽器包括著色選項(xiàng)，用戶(hù)可以對(duì)不同類(lèi)型的設(shè)計(jì)參數(shù)或關(guān)注結(jié)果進(jìn)行不同顏色的著色，或是對(duì)不同區(qū)間值的設(shè)計(jì)參數(shù)或關(guān)注結(jié)果進(jìn)行分級(jí)著色；

20、所述參數(shù)瀏覽器包括約束窗口設(shè)置，用戶(hù)可以為各個(gè)參數(shù)設(shè)定約束窗口，當(dāng)設(shè)置完成后，權(quán)衡空間會(huì)自動(dòng)刪減不符合約束條件的數(shù)據(jù)，只展示滿(mǎn)足條件的數(shù)據(jù)點(diǎn)；

21、所述參數(shù)瀏覽器提供了參數(shù)連接與可視化設(shè)置，參數(shù)與參數(shù)之間通過(guò)線條進(jìn)行連接，以表示權(quán)衡空間上一個(gè)點(diǎn)的具體參數(shù)組合。

22、具體的，步驟s5具體為：對(duì)不同維度的目標(biāo)權(quán)衡空間采用不同的遺傳算法計(jì)算其帕累托前沿?cái)?shù)據(jù)；若目標(biāo)權(quán)衡空間的維度小于等于3，采用nsga-ii算法；若目標(biāo)權(quán)衡空間的維度大于3，采用nsga-iii算法。

23、具體的，步驟s6具體為：獲取所述權(quán)衡空間展示區(qū)域的目標(biāo)觸控參數(shù)，通過(guò)觸控來(lái)對(duì)權(quán)衡空間調(diào)節(jié)參數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)；所述觸控參數(shù)與權(quán)衡空間調(diào)節(jié)參數(shù)存在映射關(guān)系，當(dāng)觸控參數(shù)改變時(shí)所述目標(biāo)權(quán)衡空間與所述權(quán)衡空間調(diào)節(jié)參數(shù)同步發(fā)生變化。

24、具體的，步驟s7還包括：當(dāng)檢測(cè)到有g(shù)pu時(shí)，通過(guò)gpu的并行計(jì)算對(duì)重繪進(jìn)行加速。

25、具體的，步驟s8具體包括：

26、s81、對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行個(gè)體或分類(lèi)標(biāo)注，然后根據(jù)標(biāo)注分配權(quán)重；

27、s82、手動(dòng)篩選出權(quán)重大于等于特定閾值的設(shè)計(jì)方案形成方案集合；

28、s83、通過(guò)集合運(yùn)算在方案集合中進(jìn)一步篩選，從而確定最終權(quán)衡方案。

29、第二方面，本發(fā)明還提供了一種大規(guī)模權(quán)衡空間參數(shù)數(shù)據(jù)處理裝置，包括以下單元：

30、權(quán)衡空間數(shù)據(jù)計(jì)算單元，用于確定設(shè)計(jì)方案的設(shè)計(jì)變量并計(jì)算權(quán)衡空間數(shù)據(jù)；

31、參數(shù)存儲(chǔ)單元，用于對(duì)權(quán)衡空間數(shù)據(jù)及過(guò)程參數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行分類(lèi)存儲(chǔ)；

32、權(quán)衡空間生成單元，用于根據(jù)權(quán)衡空間數(shù)據(jù)生成初始權(quán)衡空間；

33、參數(shù)瀏覽器生成單元，用于根據(jù)初始權(quán)衡空間生成權(quán)衡空間參數(shù)瀏覽器，用戶(hù)通過(guò)權(quán)衡空間瀏覽器對(duì)初始權(quán)衡空間進(jìn)行調(diào)節(jié)得到目標(biāo)權(quán)衡空間；

34、帕累托前沿?cái)?shù)據(jù)計(jì)算單元，用于計(jì)算目標(biāo)權(quán)衡空間的帕累托前沿?cái)?shù)據(jù)；

35、調(diào)節(jié)參數(shù)調(diào)整單元，用于調(diào)整目標(biāo)權(quán)衡空間的調(diào)節(jié)參數(shù)；

36、重繪單元，用于對(duì)目標(biāo)權(quán)衡空間按調(diào)節(jié)參數(shù)進(jìn)行重繪；

37、標(biāo)注單元，用于對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行標(biāo)注、權(quán)重計(jì)算以及手動(dòng)操作和集合運(yùn)算來(lái)獲得最終權(quán)衡方案。

38、第三方面，本發(fā)明還提供了一種電子設(shè)備，包括處理器、存儲(chǔ)器、通信接口，以及一個(gè)或多個(gè)程序，所述一個(gè)或多個(gè)程序被存儲(chǔ)在所述存儲(chǔ)器中，并且被配置由所述處理器執(zhí)行，所述程序包括用于執(zhí)行大規(guī)模權(quán)衡空間參數(shù)數(shù)據(jù)處理中任一項(xiàng)所述的方法中的步驟的指令。

39、本發(fā)明提供的一種大規(guī)模權(quán)衡空間參數(shù)數(shù)據(jù)處理方法，包括以下步驟：s1、確定設(shè)計(jì)方案的設(shè)計(jì)變量并計(jì)算權(quán)衡空間數(shù)據(jù)；s2、對(duì)權(quán)衡空間數(shù)據(jù)及過(guò)程參數(shù)數(shù)據(jù)進(jìn)行分類(lèi)存儲(chǔ)；s3、根據(jù)權(quán)衡空間數(shù)據(jù)生成初始權(quán)衡空間；s4、根據(jù)初始權(quán)衡空間生成權(quán)衡空間參數(shù)瀏覽器；s5、計(jì)算目標(biāo)權(quán)衡空間的帕累托前沿?cái)?shù)據(jù)；s6、調(diào)整目標(biāo)權(quán)衡空間的調(diào)節(jié)參數(shù)；s7、對(duì)目標(biāo)權(quán)衡空間按調(diào)節(jié)參數(shù)進(jìn)行重繪；s8、對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行標(biāo)注、權(quán)重計(jì)算以及手動(dòng)操作和集合運(yùn)算來(lái)獲得最終權(quán)衡方案。本發(fā)明通過(guò)權(quán)衡空間參數(shù)瀏覽器調(diào)整參數(shù)約束縮減權(quán)衡空間的規(guī)模，快速提升大規(guī)模權(quán)衡空間的重繪和權(quán)衡效率。

40、進(jìn)一步的，本發(fā)明通過(guò)將密集型計(jì)算任務(wù)分配到gpu上的多個(gè)線程中并行執(zhí)行，可以在短時(shí)間內(nèi)生成大量的計(jì)算結(jié)果，快速構(gòu)建和調(diào)整權(quán)衡空間，為用戶(hù)提供更及時(shí)和準(zhǔn)確的決策支持。

41、此外，本發(fā)明可通過(guò)調(diào)整參數(shù)和著色規(guī)則，靈活地在參數(shù)瀏覽器中繪制和觀察不同設(shè)計(jì)變量的權(quán)衡關(guān)系，更為清晰直觀。

42、此外，本發(fā)明根據(jù)問(wèn)題的特性選擇最合適的遺傳算法，從而提高求解效率和帕累托前沿的準(zhǔn)確性，確保在低維問(wèn)題中保持解的多樣性，在高維問(wèn)題中得到更均勻分布的解集。