1.3混合计算
混合计算是传统的硬计算和新兴的软计算的组合。图1.2是一个混合计算原理的示意图。硬、软计算都有其固有的本质优势和缺陷。为各自技术的优势,消除各自的局限性,人们可转向混合计算以更有效地求解问题。因此,如确有需要,问题的一部分将由硬计算解决,其余部分则可用软计算完成。进一步地,这两种技术在解决一些复杂现实问题时可能是互补的。然而,由于习惯势力,硬计算的应用者通常不喜欢软计算的同行,其间容易发生争执。
如今,许多研究者已应用混合计算来更有效地解决不同的工程问题。Ovaska等给出了混合计算各种应用的一个总结。混合计算的一些典型应用有:
(1)运用有限元方法(finiteelementmethods,FEM)和软计算对机械元件进行最优设计。已有一些运用FEM设计不同的机械元件的尝试。然而,这些解的质量取决于元件的选择、尺寸和连接。进一步地,应用过程中,各成员的材料性能可能并非一成不变。因此,在FEM分析和材料方面存在模糊性。在应用FEM分析而最终获得最优的机械元件设计之前,可应用软计算对该模糊性建模。
(2)用软计算训练.PID控制器。今天,PID控制器是最广为使用的控制器之一。其增益值(Kr,K,Ko)是基于固定的环境条件而用数学方法确定的。因而,若环境发生突然改变,传统PID就不能产生一个最优的控制行为。为克服这一困难,可用软计算原理调节增益值。应用预先调试的基于FL或NN的专家系统,就能够在一个动态环境中在线确定PID控制器的合适增益值。
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