本書從突破工程設計中計算復雜性難題入手，研究了利用近似模型提升現代復雜工程設計效率的基本原理、方法和應用案例。共包括四大部分：第一部分針對近似建模訓練樣本數據高效生成問題，建立了面向不同設計空間均勻分布的動態和靜態實驗設計方法，為近似建模提供了優質高效的數據基礎；第二部分從數據驅動的全局響應高效預測出發，發展了近似建模方法，并針對不同應用需求，提出模型參數改進訓練方法以提升預測精度和訓練效率；第三部分針對工程設計中全局優化、靈敏度分析和可靠性分析需求，建立面向最優點快速預示、全局響應快速預示以及極限狀態下建立平面快速預示的自適應采樣方法和近似模型動態更新校準方法；第四部分以作者從事的飛行器設計應用現實需求出發，針對典型高耗時黑箱模型設計問題，進行案例分析，為工程應用提供參考。
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