用于确定计算机辅助工程的初始条件的方法及相关设备与流程

本发明涉及计算机仿真，特别是涉及一种用于确定计算机辅助工程的初始条件的方法及相关设备。

背景技术：

1、随着计算机辅助工程（computer aided engineering，cae）技术（以下简称cae）的不断发展，cae仿真已成为各行业不可或缺的技术手段。在cae仿真的过程中，需要以初始条件为基础进行迭代求解，从而获得仿真结果。因此，作为cae仿真过程中的重要环节，初始条件的设置精度直接影响到仿真过程的效率和精度。

2、但是，现有初始条件的设置方式，多是将技术人员根据设计经验给定一个估计值作为初始条件的统一参数，例如，在对经过网格剖分的平面进行初始条件设置时，各网格的初始条件参数均被设置为同一个给定的估计值。显然，在真实条件下，一个平面内不同区域的网格的初始条件参数应当存在差异性，这就使得在基于现有配置方式获得初始条件的残差加高，进而导致在进行迭代求解时存在残差的大幅波动的风险，增加了迭代次数。并且，在初始条件的残差过高时，还会由于无法收敛导致求解失败。可见，现有的初始条件设置方式降低了cae仿真的效率和精度。

技术实现思路

1、本发明实施例的目的在于提供一种用于确定计算机辅助工程的初始条件的方法及相关设备，以实现提高cae仿真的效率和精度。具体技术方案如下：

2、一种用于确定计算机辅助工程的初始条件的方法，所述方法包括：

3、利用预设拉丁超立方采样算法在各历史输入变量的取值范围内进行采样，获得均匀分布的多个采样点的多维坐标，所述多维坐标包括多个维度的坐标参数，一个所述维度对应一个所述历史输入变量，一个所述维度的坐标参数为所述维度对应的一个所述历史输入变量的数值；

4、将各所述采样点的多维坐标输入至历史仿真系统，获得各所述多维坐标各自对应的仿真结果数据，所述历史仿真系统为基于历史基准仿真配置文件对初始仿真系统进行配置后获得的，所述历史基准仿真配置文件中包括各所述历史输入变量；

5、基于各所述采样点的多维坐标及其各自对应的所述仿真结果数据，对初始条件生成模型进行训练，获得预设初始条件生成模型；

6、将接收到的当前初始条件生成指令中的当前多维坐标输入至所述预设初始条件生成模型中，获得与所述当前多维坐标对应的仿真结果数据，并将所述当前多维坐标对应的仿真结果数据确定为初始条件，所述当前多维坐标包括多个所述维度的当前坐标参数。

7、可选的，所述利用预设拉丁超立方采样算法在各历史输入变量的取值范围内进行采样，获得均匀分布的多个采样点的多维坐标，所述多维坐标包括多个维度的坐标参数，包括：

8、获得多个历史仿真配置文件，各所述历史仿真配置文件中均包括各所述历史输入变量，各所述历史仿真配置文件除各所述历史输入变量的数值不同外，其他配置参数均相同；

9、对各所述历史输入变量：获得各所述历史仿真配置文件中该历史输入变量的数值，并基于各所述数值中的最大值和最小值生成该历史输入变量对应的所述取值范围；

10、将各所述历史输入变量、接收到的采样指令中的采样数量和各所述历史输入变量各自对应的所述取值范围输入至所述预设拉丁超立方采样算法中，获得均匀分布的各所述采样点的多维坐标。

11、可选的，所述基于各所述采样点的多维坐标及其各自对应的所述仿真结果数据，对初始条件生成模型进行训练，获得预设初始条件生成模型，包括：

12、将一个所述采样点的多维坐标及其对应的所述仿真结果数据确定为一条训练数据，获得初始训练数据集；

13、将所述初始训练数据集拆分为训练数据集和测试数据集，利用所述训练数据集和所述测试数据集对所述初始条件生成模型进行训练，获得所述预设初始条件生成模型，所述预设初始条件生成模型的输入为多维坐标，输出为所述多维坐标对应的仿真结果数据。

14、可选的，所述历史基准仿真配置文件为清除各所述历史输入变量的数值的所述历史仿真配置文件。

15、一种用于确定计算机辅助工程的初始条件的系统，所述系统包括：

16、采样模块，用于利用预设拉丁超立方采样算法在各历史输入变量的取值范围内进行采样，获得均匀分布的多个采样点的多维坐标，所述多维坐标包括多个维度的坐标参数，一个所述维度对应一个所述历史输入变量，一个所述维度的坐标参数为所述维度对应的一个所述历史输入变量的数值；

17、仿真模块，用于将各所述采样点的多维坐标输入至历史仿真系统，获得各所述多维坐标各自对应的仿真结果数据，所述历史仿真系统为基于历史基准仿真配置文件对初始仿真系统进行配置后获得的，所述历史基准仿真配置文件中包括各所述历史输入变量；

18、模型训练模块，用于基于各所述采样点的多维坐标及其各自对应的所述仿真结果数据，对初始条件生成模型进行训练，获得预设初始条件生成模型；

19、条件设定模块，用于将接收到的当前初始条件生成指令中的当前多维坐标输入至所述预设初始条件生成模型中，获得与所述当前多维坐标对应的仿真结果数据，并将所述当前多维坐标对应的仿真结果数据确定为初始条件，所述当前多维坐标包括多个所述维度的当前坐标参数。

20、可选的，所述采样模块被设置为：

21、获得多个历史仿真配置文件，各所述历史仿真配置文件中均包括各所述历史输入变量，各所述历史仿真配置文件除各所述历史输入变量的数值不同外，其他配置参数均相同；

22、对各所述历史输入变量：获得各所述历史仿真配置文件中该历史输入变量的数值，并基于各所述数值中的最大值和最小值生成该历史输入变量对应的所述取值范围；

23、将各所述历史输入变量、接收到的采样指令中的采样数量和各所述历史输入变量各自对应的所述取值范围输入至所述预设拉丁超立方采样算法中，获得均匀分布的各所述采样点的多维坐标。

24、可选的，所述模型训练模块被设置为：

25、将一个所述采样点的多维坐标及其对应的所述仿真结果数据确定为一条训练数据，获得初始训练数据集；

26、将所述初始训练数据集拆分为训练数据集和测试数据集，利用所述训练数据集和所述测试数据集对所述初始条件生成模型进行训练，获得所述预设初始条件生成模型，所述预设初始条件生成模型的输入为多维坐标，输出为所述多维坐标对应的仿真结果数据。

27、可选的，所述仿真模块中的所述历史基准仿真配置文件为清除各所述历史输入变量的数值的所述历史仿真配置文件。

28、一种用于确定计算机辅助工程的初始条件的设备，所述设备包括：

29、处理器；

30、用于存储所述处理器可执行指令的存储器；

31、其中，所述处理器被配置为执行所述指令，以实现如上述任一种所述的用于确定计算机辅助工程的初始条件的方法。

32、一种计算机可读存储介质，当所述计算机可读存储介质中的指令由用于确定计算机辅助工程的初始条件的设备的处理器执行时，使得所述用于确定计算机辅助工程的初始条件的设备能够执行如上述任一种所述的用于确定计算机辅助工程的初始条件的方法。

33、本发明实施例提供的用于确定计算机辅助工程的初始条件的方法及相关设备，可以通过配置利用拉丁超立方采样算法获得均匀分布的多个多维坐标，并通过历史仿真系统获得各多维坐标各自对应的仿真结果，随后基于各多维坐标及其各自对应的仿真结果进行模型训练，获得预设初始条件生成模型，提高了预设初始条件生成模型输出的仿真结果数据的精度。并且，通过将预设初始条件生成模型生成的当前多维坐标对应的仿真结果数据确定为初始条件，使得本发明相较于现有将估计值作为初始条件的方式，降低了初始条件的残差，减少了后续迭代求解过程中的迭代次数和求解失败的风险。可见，本发明提高了cae仿真的效率和精度。

34、当然，实施本发明的任一产品或方法必不一定需要同时达到以上所述的所有优点。