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Erschienen in: Structural and Multidisciplinary Optimization 5/2022

01.05.2022 | Research Paper

A sequential multi-fidelity surrogate-based optimization methodology based on expected improvement reduction

verfasst von: Haizhou Yang, Seong Hyeong Hong, Yi Wang

Erschienen in: Structural and Multidisciplinary Optimization | Ausgabe 5/2022

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Abstract

This paper presents a novel computation-aware multi-fidelity surrogate-based optimization (MFSBO) methodology and a new sequential and adaptive sampling strategy based on expected improvement reduction (EIR). Given a fixed computational budget in each iteration, the EIR-based infill determines the data source and samples of infill by hypothetically interrogating the effect of samples and simulation fidelity on reducing the expected improvement, and enables low-fidelity batch infills within a dynamically varying trust-region to improve exploration as needed to accelerate the MFSBO process. The co-Kriging method is utilized to combine the data from different data sources with varying fidelities and computational costs. The EIR-based infill is then compared with other infill strategies in terms of convergence rate and design accuracy. Results indicate that the proposed method achieves a faster convergence rate and more accurate optimal design during MFSBO for all case studies.

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Metadaten
Titel
A sequential multi-fidelity surrogate-based optimization methodology based on expected improvement reduction
verfasst von
Haizhou Yang
Seong Hyeong Hong
Yi Wang
Publikationsdatum
01.05.2022
Verlag
Springer Berlin Heidelberg
Erschienen in
Structural and Multidisciplinary Optimization / Ausgabe 5/2022
Print ISSN: 1615-147X
Elektronische ISSN: 1615-1488
DOI
https://doi.org/10.1007/s00158-022-03240-x

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