18、多目标进化优化的设计排名方法

多目标进化优化的设计排名方法

1. 设计排名方法概述

为了让设计师能够使用所提出的排名方法，考虑了两个因素。其一，该方法能帮助在进化优化方面专业知识有限的设计师，在运行优化前有效选择和管理不同的评估指标；其二，排名方法应引导进化优化产生能揭示与性能目标相关的清晰且丰富信息的结果。

该排名方法采用了三种策略：
- 为使评估分数具有可比性，所有评估均按百分比而非绝对值计算，这些百分比通常表示设计达到理想性能的比例。
- 将评估指标分为少量的评估组（例如两组或三组），每组中的评估指标应相互关联，以便该组对设计师有意义。
- 对于每个评估组，通过使用加权乘积或加权求和方法计算综合得分来定义一个综合性能目标。除了性能目标，还采用惩罚函数将其他功能约束和必要要求嵌入到设计评估中。

随后使用每个组的综合评估得分应用帕累托优化。在案例研究中，定义了两组：与建筑立面相关的评估指标和与地面相关的评估指标。

以下是该设计排名方法的策略流程图：

graph LR
    A[设计排名方法] --> B[评估按百分比计算]
    A --> C[评估指标分组]
    A --> D[定义综合性能目标]
    D --> E[加权乘积或求和]
    D --> F[嵌入惩罚函数]
    A --> G[帕累托优化]

2. 设计评估

在建筑和城市设计中，设计达到可接受性能的比例通常是评估整体设计性能的关键指标。其他指标，如整体平均性能或最大性能可能会产生误导并导致不恰当的