工程优化设计是工程设计、最优化方法和计算机技术相结合的产物，是一种现代设计方法。经过三十多年的发展，对优化设计理论的研究取得了极大的成就。然而优化设计在工程实际中的应用却并未得到同等程度的发展，其原因主要在于工程问题所具有的高度复杂性。 为提高优化设计的效果，进一步普及优化设计在工程上的应用，需要采用广义优化设计的思想，在第1章绪论中，作者详细地分析了优化理论的发展和优化设计应用的现状。近年来，相关科学技术领域的发展为优化设计的研究和广泛应用提供了契机。人工智能(AI)是一门新兴的学科，它是在计算机上实现智能行为的科学。80年代中期开始，国内外不少学者开始在优化设计中使用人工智能技术。本文针对优化设计中的智能方法进行了研究，在本文的第2章，提出了一种基于区间估计的遗传算法，应用概率分析，通过对最优解的收敛区间进行估计，缩小了搜索范围，提高了搜索精度，最优解的质量有所改善。基本遗传算法仅有交叉算子和变异算子，因而局部搜索能力不强，容易出现种群早熟，进化结束时往往收敛到最优点附近而达不到全局最优点。第3章借鉴了传统优化方法中的搜索技术，开发了梯度算子、正交搜索算子和进化算子以强化遗传算法的局部搜索能力。算例表明，这几种算子能提高遗传算法的搜索性能。第4章对模拟退火算法进行了研究。为使模拟退火法在工程上得到推广及便于使用，对经典模拟退火法进行了改进，提出了“多点退火”的策略，以增强算法的全局寻优能力并使算法具有一定的并行性；通过拆分马尔可夫链强化搜索并增大跳出局部最优解的概率；通过保留搜索中的最优解提高搜索效率。第5章研究了优化设计过程中的灵敏度分析方法。在优化设计过程中进行灵敏度分析，可以使设计师对各设计变量给予目标函数的影响有较好的把握，由于通常的灵敏度分析利用了泰勒公式，因而需要导数信息。作者提出了基于方差分析的灵敏度分析方法，不需要导数信息，就能了解在优化过程中，各个设计变量对目标函数值的影响，具有可计算性的优点。第6章提出了用实例推理产生优化设计初始方案的思想。提出了把工程设计实例进行层次分解的观点。对工程设计实例进行了研究，按语义对象模型把一般工程实例归结为有限的几种对象类型，从而为实例库的设计奠定了基础；在此基础上，根据面向对象的思想，抽象出了工程实例的基于约束对象的检索模型。 科学计算可视化是研究如何把科学数据，转换成可视的、能帮助科学家理解的信息的计算方法。论文的另一部分主要研究了在优化设计中运用可视化技术。第7章提出了把可视化建模和智能建模相结合的思想，对于其支撑环境进行了研究；论述了在优化过程中运用可视化技术，对优化过程进行监控；实现了缩减子空间的可视化优化迭代算法，在一定意义上具有跟踪优化计算的能力。第8 优化设计甲的智能方法与可视化技术研究章对优化计算的可视编程技术进行了研究。论述了优化计算的可视编程环境，对优化计算可视编程中的技术问题进行了研究，最后运用实例论证了优化计算可视编程的可行性。 第9章用工程实例验证了论文的研究成果，理论和实际相结合是论文的一个特色。第10章对论文的研究工作进行了总结，并提出了今后进一步研究发展的方向。