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针对多失效模式的结构系统的可靠性优化问题，提出了随机模拟一小波神经网络方法（MCS—WNN），将可靠性优化设计中的非正态随机参数的概率约束转化为等价的确定性约束，并运用粒子群算法迅速获得结构系统可靠性优化设计的初始点。并提出了一种小波神经网络的逆映射模型以优化设计参数，针对机械零部件的实验结果表明，上述方法行之有效。