现代设计方法简答题汇总_2.doc

7. 说明直线段编码剪裁算法的思想和该算法的两个主要步骤。 （1）直线段编码剪裁算法的思想：每一线段或者整个位于窗口内，或者能够被窗口分割而使其中的一部分能很快地被舍弃。 两个主要步骤： 第一步先确定一条线段是否整个位于窗口内，若不是，则确定该线段是否整个位于窗口，外，若是，则舍弃； 第二步，若第一步的判断都不成立，那么就通过窗口边界所在的直线将线段分成两部分，再对每一部分进行第一步的测试。 基本测试方法有：面的可见性测试、最大最小测试、包 (_1)面的可见性测试适合于单凸物体的自隐藏面和自隐藏线的测试。 （1分） 最大最小测试用来检查两个多边形是否重叠。 （1分） 包含性测试用来检查一个给定的点是否位于给定的多边形内。 （1分） 深度测试是用来测定一个物体遮挡其它物体的基本方法。 （1分）. 标准件特性文件中标准件图形是如何构成的？标准件的图形构成可以分为四个层次：A类构件、B类构件、K类整件、G类组件。（2分） A类构件是最基本的通用几何元素。 （1分） B类构件是专用于某一图形文件的通用元素。 （1分） K类整件是由一个或若干个A类构件或B类构件组成，用以描述一个完整的零件。（1分） G类组件是由几个整件和必要的A.B构件组成．， （1分）何谓软件工程？一套软件的生存周期大致可分为几个阶段？ 答案：()软件工程就是采用工程化的方法进行软件开发，是为了避免“软件危机”而发展起来的技术。 一套软件系统从研制开始到最后废弃，整个生存周期大致可划分为以下几个阶段：需求分析和可行性研究阶段、系统功能和系统结构设计阶段、程序设计及编写阶段、软件测试阶段、使用与维护阶段。 简述“窗口”和“视区”的定义及它们之间的匹配。 答案：窗口是在用户坐标系中定义的确定显示内容的一个矩形区域，只有在这个区域内的图形才能在设备坐标系中输出，而窗口外的部分则被裁掉。 视区是在设备坐标系中定义的一个矩形区域，用于输出窗口中的图形。视区决定了窗口中图形要显示与屏幕上的位置和大小。 窗口和视区的匹配就是将两个矩形区域的点按相对位置一一对应起来。第二章 优化设计 1、什么是优化设计？简述优化方法的分类。优化设计亦称最优化设计，它是以数学规划理论为基础，以电子计算机为辅助工具的一种设计方法。它首先将设计问题按规定的格式建立数学模型，并选择合适的优化方法，选择或编制计算机程序，然后通过电子计算机计算自动获得最优化设计方案。 优化方法大体上可分为两类：直接计算目标函数值，比较目标函数值，并以之作为迭代、收敛根据的方法； 以多变量函数极值理论为基础，利用目标函数的性态，并以之作为寻优、迭代、收敛根据 的方法。 前者称为直接法，后者称为求导法。可表示成诸约束面梯度线性组合的负值，即 （2）其几何意义为：起作用约束的梯度矢量，在设计空间构成一个锥体，目标函数的负梯度应包含在此锥体内 8.迭代法的基本思想是什么？常用的终止准则有哪些？ （1）迭代法的基本思想是“步步逼近”，最后达到目标函数的最优点。（1分） 首先选择一个尽可能接近极值点的初始点，从初始点出发，按照一定的原则寻找可行方向和初始步长，向前跨出一步，得到新点，再把新点作为初始点重复进行。每次迭代都必须使目标函数值向最优值靠近。（2分） （2）常用的终止规则有 (a)用相邻两点的矢量差的模作为终止迭代规则。。（1分） (b)用两次迭代的目标函数值之差作为终止迭代规则。 。（1分）c)用梯度的模作为终止迭代规则。。（1分） 9、黄金分割法的基本思想？ 在选定的单峰区间内，不断消去一部分区间，把区间越缩越小，而却每次区间缩短率都相等，且等于0.618，直至极小点所在的区间小至满足精度要求，再取最后区间的中点作为近似最优点。 10、二次插值法的基本思想？ 在选定的单峰区间内取一点，连同两端点，利用这三点的函数值构成一个二次多项式，作为原函数的近似，求出近似二次多项式的极小点作为原函数的近似最优点。 11、常用的求解无约束优化问题的方法？ (1) 解析法 这类方法是需要利用函数的一阶偏导数甚至二阶偏导数构造搜索方向，如梯度法、共轭梯度法、牛顿法和变尺度法等。 (2)直接法 这类方法是仅利用迭代点的函数值来构造搜索方向，如坐标轮换法、powell 法和单纯形法等。 12、为什么选项用共轭方向作为搜索方向可以取得良好的效果？ （1）选用共轭方向作为搜索方向可以取得良好的效果，主要是由共轭方向的性质所决定。（2分） （2）共轭方向的性质为: 对于n维正定二次型函数，从任意初始点出发，依次沿着与矩阵A为共轭的n个线性无关的方向进行一维搜索，则能在第n或第n步以前达到极小点。（4分） 13. Powell法在每一轮形成新的搜索方向时会存在何种问题导致不收敛？如何修正？