题目：复杂产品三维布局方法研究

缩短复杂产品开发周期、降低产品开发成本、提高产品开发质量是目前各行业不断追求的目标。如何高效敏捷地适应现代生产的需要成为制造业亟待解决的问题。复杂产品的布局是产品设计阶段的工作，传统的布局方法主要是靠经验来进行，严重制约了新产品的开发速度和质量。本文研究了布局问题的主要难题并进行了优化算法的创新设计，旨在为复杂产品的布局提供有力的计算机支持，实现复杂产品布局的科学化与自动化。三维布局问题广泛存在于机械生产和交通运输等行业中，而且该问题属于组合最优化是模拟自然界中物体之间的相互作用力来求解布局问题中的最优方案，是一种随机优问题和NP完全问题，具有高度复杂性，用一般的数学方法根本无法求解。本文在对优化算法深入了解的基础上，将通用性强的遗传算法与针对性强的拟物算法进行巧妙结合来解决复杂产品的三维布局问题。遗传算法是模拟自然界生物种群进化过程中的优胜劣汰、自然选择的原则，实现问题全局范围的最优解的寻找，由于遗传算法原理容易理解、模型容易建立，所以具有较强的通用性。但是对于布局问题的具体应用上，遗传算法针对性较差，具体使用时仍需改进。拟物算法则化技术，不需要导数等信息，可以有针对性地解决复杂产品的布局问题。本文针对飞行器仪器舱类产品布局问题的特点，结合遗传算法和拟物算法的优点，设计出遗传拟物混合算法，利用遗传算法优胜劣汰的思想的同时，模拟物体之间的力学原理对算法的进化进行了干涉和引导，既保证了算法对全局最优解的有效搜索，又保证了算法的收敛速度和解的可行性。使用 VC++作为基本开发工具，以Microsoft Access 作为数据源保存数据信息提高软件的易操作性，使用 OpenGL技术显示三维图形，并进行了软件界面的设计，最终开发出完整的CALS(Computer Aided Layout System)布局软件系统，并对飞行器中仪器舱进行了布局验证，并与其他的算法进行比较，得到了满意的结果。同时思考了本文的不足和缺点，为进一步的改进研究指出了方向。