本教材面向智能制造工程专业本科生，同时适用于工学硕士和工程硕士研究生的专业课程——优化设计，共分为8章，主要内容包括优化设计的基本概念、典型算法和应用方向。
第1章介绍了优化设计的基本概念及其发展趋势；第2章列举了优化设计领域常用的3类设计算法，分别为线性规划法、非线性规划法和元启发式算法；第3～8章分别展示了优化设计的6个主要应用方向，即方案优化设计、拓扑优化设计、代理模型优化设计、多学科优化设计、可靠性优化设计和稳健性优化设计。

高亮，华中科技大学机械科学与工程学院教授、博士生导师，国家杰出青年基金获得者，首届“科学探索奖”获得者，数字制造装备与技术国家重点实验室副主任。长期致力于智能优化方法及其在设计制造中的应用等研究，如车间调度优化和拓扑优化设计等。2013年度教育部自然科学奖一等奖1项（排名第一）。2015年度国家科技进步奖二等奖1项（排名第二）。出版中文专著5部，英文专著4部，发表SCI论文310余篇，Web of Science被引5700余次，ESI热点论文1篇，ESI高被引论文16篇。授权发明专利20余项，登记软件著作权10余项。2008年获教育部新世纪优秀人才计划资助，2011年获湖北省青年科技奖，2013年获中国机械工程学会青年科技成就奖。担任IET Collaborative Intelligent Manufacturing共同主编和Swarm and Evolutionary Computation副主编等。

第l章 优化设计简介
1.1 优化与设计
1.1.1 优化
1.1.2 设计
1.2 优化设计及其发展
1.2.1 优化设计
1.2.2 优化设计发展简史
1.3 优化设计的不足及发展趋势
1.3.1 优化设计的不足
1.3.2 优化设计的发展趋势
参考文献
第2章 优化设计算法
2.1 优化设计算法简介
2.1.1 优化模型描述
2.1.2 优化设计算法分类
2.1.3 最优解的评定
2.2 线性规划方法
2.2.1 线性规划方法简介
2.2.2 单纯形法
2.2.3 其他算法简介
2.3 非线性规划方法
2.3.1 非线性规划方法简介
2.3.2 无约束非线性规划算法
2.3.3 约束非线性规划算法
2.4 元启发式算法
2.4.1 元启发式算法简介
2.4.2 遗传算法
2.4.3 模拟退火算法
2.4.4 蚁群算法
参考文献
第3章 方案优化设计
3.1 方案优化设计简介
3.1.1 方案设计任务的描述
3.1.2 功能、原理与工作结构的构建
3.1.3 方案的形成
3.2 方案及优化模型的生成
3.2.1 方案组件库的构建
3.2.2 系统方案的动态生成
3.2.3 系统优化模型的动态生成
3.3 基于仿真的方案集成优化设计
3.3.1 优化模型的动态编码
3.3.2 模型优化与性能仿真的集成
3.4 典型应用案例
3.4.1 设计案例描述
3.4.2 优化设计结果
参考文献
第4章 拓扑优化设计
4.1 拓扑优化设计简介
4.2 拓扑优化设计方法
4.2.1 均匀化方法
4.2.2 带惩罚的固体各向同性微结构方法
4.2.3 进化结构优化方法
4.2.4 水平集方法
4.3 典型应用案例
4.3.1 设计案例描述
4.3.2 优化设计结果
参考文献
第5章 代理模型优化设计
5.1 代理模型简介
5.1.1 响应面模型
5.1.2 径向基函数模型
5.1.3 克里金模型
5.2 代理模型性能评价
5.2.1 预测精度
5.2.2 鲁棒性
5.3 典型应用案例
5.3.1 代理模型构建
5.3.2 代理模型优化设计
参考文献
第6章 多学科优化设计
6.1 多学科优化设计简介
6.1.1 多学科优化设计的定义
6.1.2 多学科优化设计的关键技术
6.1.3 多学科优化设计的数学表述
6.2 多学科优化设计方法
6.2.1 多学科可行法
6.2.2 单学科可行法
6.2.3 协同优化法
6.3 典型应用案例
6.3.1 设计案例描述
6.3.2 优化设计结果
参考文献
第7章 可靠性优化设计
7.1 可靠性优化设计简介
7.2 可靠性优化设计方法
7.2.1 基于概率解析的可靠性优化设计
7.2.2 基于代理模型的可靠性优化设计
7.2.3 时变可靠性优化设计
7.3 典型应用案例
7.3.1 设计案例描述
7.3.2 优化设计结果
参考文献
第8章 稳健性优化设计
8.1 稳健性优化设计简介
8.1.1 稳健性优化设计的定义
8.1.2 稳健性优化设计的内容
8.1.3 稳健性优化设计的步骤
8.2 稳健性优化设计方法
8.2.1 均值方差法
8.2.2 极差分析法
8.3 典型应用案例
8.3.1 设计案例描述
8.3.2 优化设计结果
参考文献