1、網(wǎng)格能夠?qū)⒒ヂ?lián)網(wǎng)上分散在不同地理位置的資源組織起來，實現(xiàn)計算資源、存儲資源、數(shù)據(jù)資源、信息資源等的全面共享，從而提供安全、可靠、廉價、高效的計算能力，協(xié)同解決復雜的大規(guī)模科學和工程計算問題。網(wǎng)格目前已經(jīng)成為高性能計算領域新的研究熱點和重要的發(fā)展方向。 現(xiàn)代工程優(yōu)化設計的規(guī)模和復雜程度的大大提高，使得對高性能計算設備和環(huán)境的需求越來越強烈。網(wǎng)格能夠整合網(wǎng)絡上大量的閑置資源，提供超強的服務能力，這為進行大規(guī)模工程優(yōu)化設計提供了可能。

2、但是由于受到網(wǎng)格資源的分布性、異構(gòu)性、動態(tài)性和自治性的限制，目前網(wǎng)格技術在工程優(yōu)化設計領域還沒有得到充分地應用。主要體現(xiàn)在：(1)缺少針對網(wǎng)格環(huán)境的優(yōu)化算法和編程模型，難以通過網(wǎng)格技術高效地利用網(wǎng)絡中的資源協(xié)同完成復雜的優(yōu)化設計；(2)缺少對可協(xié)同優(yōu)化作業(yè)的調(diào)度模型，限制了對基于網(wǎng)格的優(yōu)化設計作業(yè)高效地調(diào)度；(3)缺少基于網(wǎng)格的優(yōu)化設計平臺及典型應用的研究，沒有注重把大量閑置于網(wǎng)絡的資源以“黑箱”服務的形式提供給實際的工程優(yōu)化設計任務。

3、 針對以上存在的問題，本文深入研究了基于網(wǎng)格的工程優(yōu)化設計算法模型和針對優(yōu)化作業(yè)的調(diào)度模型，搭建了工程優(yōu)化設計網(wǎng)格平臺EODG，并基于該平臺開展了汽輪機基礎優(yōu)化和注塑成型優(yōu)化等典型應用的研究。主要研究內(nèi)容有： 1.發(fā)展了兩種基于網(wǎng)格的黑箱優(yōu)化算法模型，包括一種替代函數(shù)網(wǎng)格算法和一種演化設計網(wǎng)格算法。這兩種算法以合理的分解優(yōu)化設計任務和減少節(jié)點問數(shù)據(jù)傳遞量為基礎，用計算池技術平衡網(wǎng)格節(jié)點的負載，既提高了算法精度又有效地加速

4、了算法的收斂。替代函數(shù)網(wǎng)格算法給出一種與Kriging近似技術配套的序列優(yōu)化迭代格式，可由少量抽樣數(shù)據(jù)產(chǎn)生的不精確模型開始優(yōu)化，并以較快的速度逼近最優(yōu)解；演化設計網(wǎng)格算法采用多種群競爭和群體雜交策略，在傳統(tǒng)遺傳進化模型的基礎上，利用定義最優(yōu)解在各種群中出現(xiàn)的概率，引入信息熵目標，從而建立了熵基多種群演化設計模型，有效地加速了進化過程。 2.針對在廣義網(wǎng)格環(huán)境中難以對高耦合任務所獲得的服務質(zhì)量進行評價的問題，建立了Multi-Qo

5、s評價模型。該模型在綜合考慮了用戶的多維Qos偏好和網(wǎng)格資源固有特征基礎上，引入層次分析法，對網(wǎng)格任務所能獲得服務質(zhì)量進行多維的評價。 3.提出了基于資源監(jiān)控和負載調(diào)整的優(yōu)化作業(yè)網(wǎng)格調(diào)度算法(RML,ABSA)。該算法通過監(jiān)測信息對資源性能進行預測，利用多維Q0s評價模型選取能夠提供高服務質(zhì)量的網(wǎng)格資源參與作業(yè)的協(xié)同執(zhí)行；在此基礎上，利用整數(shù)規(guī)劃方法實現(xiàn)任務分配，并通過監(jiān)控任務的執(zhí)行獲取資源服務能力的實測值，以此調(diào)整資源負載。該

6、算法能夠很好地平衡負載，具有較高的自適應性，適合對優(yōu)化作業(yè)進行調(diào)度。 4.面向工程優(yōu)化設計的共性需求，提出了四層的優(yōu)化網(wǎng)格體系結(jié)構(gòu)，搭建了工程優(yōu)化設計網(wǎng)格計算平臺(EODG)。層次化、構(gòu)件化的設計使該系統(tǒng)具有透明性好、可靠性高、可伸縮性大和易維護性強等特點?；谠撈脚_，研究了基于“黑箱”的優(yōu)化程序和軟件的網(wǎng)格化封裝問題，實現(xiàn)了對汽輪機動力分析程序QJDU、注塑成型模擬程序Z-mo]d等軟件的網(wǎng)格資源化封裝，并把所提出的網(wǎng)格優(yōu)化