吉大17秋学期《机械优化设计》在线作业12
吉大17秋学期《机械优化设计》在线作业一一、单选题:【10道,总分:40分】
1.一个可行设计必须满足某些设计限制条件，这些限制条件称作( )。 (满分:4)
A. 可行条件 B. 固定条件
C. 约束条件 D. 边界条件
2.静态问题分为无约束问题和( )两种。 (满分:4)
A. 线性问题
B. 非线性问题
C. 一维问题
D. 约束问题
3.在最速下降法中，相邻两个迭代点上的函数梯度相互( )。 (满分:4)
A. 平行
B. 垂直
C. 相交
D. 相异
4.下列优化设计的算法中，不属于无约束优化设计算法的一项是( )。 (满分:4)
A. 牛顿法
B. 鲍威尔法
C. 罚函数法
D. 变尺度法
5.关于机械优化设计的设计空间的描述，不正确的一项是( )。 (满分:4)
A. 设计空间是一个优化设计问题所有设计方案的集合
B. 一个优化设计问题中，设计变量的个数，就是它的设计空间的维数
C. 设计空间就是设计变量的可行域
D. 每个优化设计方案都可用一个从设计空间原点出发的向量表示
6.具有凸性（表现为单峰性）或只有唯一的局部最优值亦即全域最优值的函数，称为( )。 (满分:4)
A. 凸函数
B. 双峰函数
C. 一次函数
D. 线性函数
7.非线性问题分为一维问题和( )两种。 (满分:4)
A. 静态问题
B. n维性问题
C. 无约束问题
D. 约束问题
8.K-T条件是多元函数取得约束极值的( )条件。 (满分:4)
A. 充分
B. 必要
C. 充分必要
D. 不确定
9.有n个设计变量为坐标所组成的实空间称为( )。 (满分:4)
A. 设计空间
B. 行向量
C. 列向量
D. 集
10.无约束优化问题极值必要条件是( )。 (满分:4)
A. 在极值点处函数的梯度为一维零向量
B. 在极值点处函数的梯度为二维零向量
C. 在极值点处函数的梯度为三维零向量
D. 在极值点处函数的梯度为n维零向量
二、多选题:【5道,总分:20分】
1.惩罚函数法有( )三种方法。 (满分:4)
A. 迭代法
B. 内点法
C. 外点法
D. 混合法
2.机械优化设计的数学模型的三要素是（? ）。 (满分:4)
A. 设计变量
B. 目标函数
C. 约束函数
D. 定义公式
3.下列哪几项属于梯度法的特点？( ) (满分:4)
A. 理论明确，程序简单，对初始点要求不严格
B. 对一般函数而言，梯度法的收敛速度并不快
C. 在远离极小点时逼近速度较快，而在接近极小点时逼近速度较慢
D. 梯度法的收敛速度与目标函数的性质密切相关
4.机械优化的目的是( )。 (满分:4)
A. 最好的使用性能
B. 最佳的经济效益
C. 最佳的社会效益
D. 最快的生产速度
5.按照产品设计变量的取值特点，设计变量可分为( )。 (满分:4)
A. 连续变量
B. 离散变量
C. 矢量
D. 标量
三、判断题:【10道,总分:40分】
1.梯度法构造简单，只用到二阶偏导数，计算量小，初始点可任选，且开始几次迭代，目标函数值下降很快。( ) (满分:4)
A. 错误
B. 正确
2.对于目标函数和约束函数都是凸函数的情况， 符合K-T条件的点一定是全局最优点。( ) (满分:4)
A. 错误
B. 正确
3.方向倒数是二元函数在点x0处沿某一方向s的方向导数。( ) (满分:4)
A. 错误
B. 正确
4.如果该函数的HESSEN矩阵为正定，则该函数不是凸函数。( ) (满分:4)
A. 错误
B. 正确
5.对于具有相等目标函数值的设计点构成的平面曲线或曲面称为等值线或等值面。( ) (满分:4)
A. 错误
B. 正确
6.凸规划问题中的任何局部最优解不都是全局最优解。( ) (满分:4)
A. 错误
B. 正确
7.梯度方向是函数具有最大变化率的方向。( ) (满分:4)
A. 错误
B. 正确
8.由于各约束函数所表达的意义不同，使得各约束函数值在量级上相差很大。约束函数的尺度变换常称规格化，为改善数学模型性态常用的一种方法。( ) (满分:4)
A. 错误
B. 正确
9.函数在某点的梯度不为零，则必与过该点的等值面垂直。( ) (满分:4)
A. 错误
B. 正确
10.搜索方向的构成问题乃是无约束优化方法的关键。( ) (满分:4)
A. 错误
B. 正确
吉大17秋学期《机械优化设计》在线作业二
一、单选题:【10道,总分:40分】
1.一个可行设计必须满足某些设计限制条件，这些限制条件称作( )。 (满分:4)
A. 可行条件
B. 固定条件
C. 约束条件
D. 边界条件
2.( )是用内点法处理不等式约束，用外点法处理等式约束。 (满分:4)
A. 外点法
B. 内点法
C. 混合法
D. 抛物线法
3.动态问题分为约束问题和( )两种。 (满分:4)
A. 一维问题
B. n维性问题
C. 无约束问题
D. 约束问题
4.下列优化设计的算法中，不属于无约束优化设计算法的一项是( )。 (满分:4)
A. 牛顿法
B. 鲍威尔法
C. 罚函数法
D. 变尺度法
5.下列约束中不属于性能约束的一项是( )。 (满分:4)
A. 齿轮齿面接触疲劳强度条件
B. 梁的刚度条件
C. 斜齿轮螺旋角取值范围的限制条件
D. 转子旋转的平衡条件。
6.下列说法不正确的一项是（? ）。 (满分:4)
A. 变量轮换法的方法是依次沿相应的坐标轴方向进行的一维优化，收敛速度较慢
B. 二维正定二次函数的等值线是同心的椭圆族，且椭圆中心就是以该函数为目标函数的极小点
C. 用梯度法寻求目标函数的最小值时，就是沿目标函数方向上的一维搜索寻优法
D. 利用复合形法进行优化设计时，构造初始复合形的全部顶点都必须在可行城内选取。
7.在最速下降法中，相邻两个迭代点上的函数梯度相互( )。 (满分:4)
A. 平行
B. 垂直
C. 相交
D. 相异
8.K-T条件是多元函数取得约束极值的( )条件。 (满分:4)
A. 充分
B. 必要
C. 充分必要
D. 不确定
9.具有凸性（表现为单峰性）或只有唯一的局部最优值亦即全域最优值的函数，称为( )。 (满分:4)
A. 凸函数
B. 双峰函数
C. 一次函数
D. 线性函数
10.有n个设计变量为坐标所组成的实空间称为( )。 (满分:4)
A. 设计空间
B. 行向量
C. 列向量
D. 集
二、多选题:【5道,总分:20分】
1.机械优化设计的数学模型的三要素是（? ）。 (满分:4)
A. 设计变量
B. 目标函数
C. 约束函数
D. 定义公式
2.下列哪几项属于阻尼牛顿法的特点？( ) (满分:4)
A. 初始点应选在X*附近，有一定难度
B. 若迭代点的海赛矩阵为奇异，则无法求逆矩阵，不能构造牛顿法方向
C. 不仅要计算梯度，还要求海赛矩阵及其逆矩阵，计算量和存储量大
D. 对于二阶不可微的F(X)也适用
3.机械优化的目的是( )。 (满分:4)
A. 最好的使用性能
B. 最佳的经济效益
C. 最佳的社会效益
D. 最快的生产速度
4.一维搜索方法数值解法有( )。 (满分:4)
A. 试探法
B. 插值法
C. 迭代法
D. 计算法
5.下列哪几项属于坐标变换法的特点？( ) (满分:4)
A. 计算量少，程序简单，不需要求函数导数的直接探索目标函数最优解的方法
B. 探索路线较长，问题的维数愈多求解的效率愈低
C. 改变初始点重新迭代，可避免出现病态
D. 仅适用于n较少（n <10）的目标函数求优
三、判断题:【10道,总分:40分】
1.任意相邻两点的搜索方向是正交的，它的迭代路径为绕道逼近极小点。当迭代点接近极小点时，步长变得很小，越走越慢。 ( ) (满分:4)
A. 错误
B. 正确
2.对于具有相等目标函数值的设计点构成的平面曲线或曲面称为等值线或等值面。( ) (满分:4)
A. 错误
B. 正确
3.梯度方向是函数具有最大变化率的方向。( ) (满分:4)
A. 错误
B. 正确
4.目标函数的尺度变换使用的并不广泛，但作为一种极好的想法还是很有启发性的。( ) (满分:4)
A. 错误
B. 正确
5.梯度法构造简单，只用到二阶偏导数，计算量小，初始点可任选，且开始几次迭代，目标函数值下降很快。( ) (满分:4)
A. 错误
B. 正确
6.牛顿法收敛很快，对于二次函数只需迭代一次便达到最优点，对非二次函数也能较快迭代到最优点。( ) (满分:4)
A. 错误
B. 正确
7.如果该函数的HESSEN矩阵为正定，则该函数不是凸函数。( ) (满分:4)
A. 错误
B. 正确
8.梯度方向是函数值变化最慢的方向，而梯度的模就是函数变化率的最大值。( ) (满分:4)
A. 错误
B. 正确
9.凸规划问题中的任何局部最优解不都是全局最优解。( ) (满分:4)
A. 错误
B. 正确
10.函数在某点的梯度不为零，则必与过该点的等值面垂直。( ) (满分:4)
A. 错误
B. 正确
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