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Quantum mapping algorithm for structural non-probabilistic reliability optimization

delete2025-07-25
delete0
PRE
AI
Y
Yusheng Xu
王
王晓军 (Xiaojun Wang) *
Z
Zhenghuan Wang
DOI:10.1007/s00158-025-04085-wdelete
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摘要

摘要

En 中文
先进航空结构技术的持续发展带来了复杂的服务环境以及多变量/多可靠性约束的设计场景。这也增加了对精细化、轻量化及高可靠性设计的迫切需求。传统结构设计优化方法往往消耗大量的计算资源,这降低了优化的有效性和效率。量子计算凭借其强大的计算能力和内在的并行性,在处理多变量和多可靠性约束问题上展现出巨大潜力。本文提出了一种用于非概率可靠性优化的量子映射算法(QMA-NPRO)来解决结构优化问题。该方法采用混合量子-经典算法框架,利用量子态表示可靠性约束并引导进化过程,无需在约束处理中使用惩罚函数,从而提高了计算效率和求解质量。本研究将量子计算的应用扩展至结构可靠性领域,并提出了一个用于解决航空航天结构设计中多变量/多可靠性约束问题的可行设计框架。
Keyword:
Quantum mapping algorithm
Quantum genetic algorithms
Structural reliability optimization
Non-probabilistic reliability
Multi-variable optimization

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Structural and Multidisciplinary Optimization 封面图
Structural and Multidisciplinary Optimization
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4
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