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期望函数优化 · 自动寻找最佳工艺参数 | Lattice

当你面对复杂的实验数据,需要从多个参数中找到最理想的平衡点时,期望函数优化(Desirability Function Optimization)能帮你达成目标。它将“越大越好”、“越小越好”或“特定目标值”等业务需求转化为统一的评分标准,利用统计模型自动计算出最优的参数组合,从而避免反复试错。

化繁为简的优化逻辑

期望函数优化通过将不同的响应目标映射为无量纲的“期望值(Desirability)”,解决了目标函数不统一的难题。无论你的目标是追求更高、更低还是更趋近于某个固定值,该方法都能将这些非标准化的指标转化为可计算的统一标准。

在 Lattice 中,该流程会自动调用二阶响应面模型进行拟合。通过在参数空间内进行多起点搜索,系统能够有效避开局部最优陷阱,精准定位到让期望值达到最大的参数坐标。

三种目标类型选择

根据业务场景的不同,你可以设定三种主要目标类型:一是“越大越好”,适用于良率、产能等追求极限的指标;二是“越小越好”,适用于缺陷率、能耗等需要尽可能降低的指标;三是“目标值最优”,适用于必须保持在特定规格范围内的工艺参数。

除了指定类型,你还可以为目标设置权重,或者根据实际操作经验定义上下限,从而精确控制期望值的计算逻辑,确保输出结果不仅在数学上最优,同时也符合工程实际的操作边界。

从编码空间到自然单位

为了保证计算的稳定性和防范外推风险,期望函数优化过程严格在编码空间(-1 到 +1 之间)进行。这一设计有效避免了因参数尺度差异过大而导致的计算误差。

当最优解选定后,Lattice 会自动将其反编码回实验的自然单位(如温度的摄氏度、压力的 Torr 等),为你提供可直接用于实际生产的参数建议,实现数据洞察到执行的快速转换。

1 · Intent → method

An LLM picks optimize_desirability from a fixed catalog.

2 · Method → numbers

Deterministic Python engine runs the math. Same input → same output.

3 · Numbers → plain language

A second LLM translates the result into your domain’s vocabulary.

  • 期望函数优化是如何判断哪组参数“最好”的?

    该方法会将你设定的目标(如最大化良率)转化为一个 0 到 1 之间的分值。模型会基于数学计算搜索所有可能的参数点,分值越接近 1,表示该点的预测结果越符合你的期望。最终输出的结果即为搜索过程中分值最高的一点。

  • 如果我的数据模型拟合程度(R²)很低,还能使用该方法吗?

    虽然可以运行,但 Lattice 会给出预警。当 R² 低于 0.7 时,说明当前模型对数据的拟合质量不足,基于此模型计算出的最优参数可能不够准确。在这种情况下,我们建议先检查数据或优化实验设计,提高模型精度后再进行期望函数优化。

Tool 输入字段

Schema for optimize_desirability not exported yet (run pnpm export:registry).