装填布局问题在工程实践上具有广泛的应用，在理论上属于NPC问题。布局模式是其中的一个重要问题。该文以卫星舱布局方案设计为背景，研究装填布局模式问题，定义了同构和非同构布局模式、待布物的布局等价关系等概念，给出了关系矩阵和模式矩阵以及它们的变换，描述了布局模式控制区和非同构度，提出了同构和非同构布局模式的识别及构造方法。文后讨论了布局模式的若干应用。该工作希望能为缓解装填布局优化问题求解时存在的组合爆炸以及构造高效的求解算法提供启发和借鉴。

Computer-aided layout design of spacecraft modules, such as satellite module andmanned spaceship module, is of great significance and egregious complexity. It is known as acombinatorial optimization and NPC problem in mathematics, a conceptual design and complex system inengineering. The main difficulties consist of representation and formulation of the problem inmathematics and the solution strategy and pragmatic approaches in engineering practice. After a briefsurvey of the state-of-the art in relevant fields, this paper summarizes the research work of the authors' group on automatic layout design of spacecraft module in last 15 years, mainly focusing on 5 keyproblems. They are modeling and problem-solving algorithms, interference calculation, theory andapplications of layout topological pattern, decision-making in layout design, and their pragmaticapproaches in engineering practice.

为解决不规则图形排样问题，讨论了基于实例（样图）的推理方法在零件排样问题中的应用，给出了基于样图的排样系统结构。此方法的一个关键问题是在已知待排的零件组和板料的前提下，如何从样图库中检索出相应样图的图形匹配方法。为此提出了基于图形ˆ组‰简化骨架的模式编码的串间Findler距离的图形（组）之间相似性检索算法，并给出了算例验证。

航天器（卫星、飞船等）舱自动化布局设计在数学上属组合最优化、Packin，NPC问题，在工程上属概念设计和方案设计问题。存在的主要困难是：布局问题描述复杂，建模和求解困难，既要解决数学上的组合爆炸问题，又要解决工程系统的复杂性问题，以达到工程上的实用。在综述国内外有关进展的基础上，介绍了该课题组近15年来的阶段性研究进展，重点讨论：（1）模型和求解算法；（2）干涉计算；（3）布局拓扑模式；（4）布局方案评价；（5）工程实用化等5个关键科学问题。

演化设计是近10年兴起的方兴未艾的重要的设计方法。综述了演化设计的现状和进展，侧重介绍其在结构优化、方案设计、人工生命设计中的应用及所用的方法。重点介绍和分析Lipson和Pollack的机器人全自动化演化设计方法-讨论其给予的启示和待研究问题。同时介绍人机结合演化设计方法及其人机交互界面，内含给出的一种人机结合演化设计方法及其在卫星舱布局方案设计中的应用。最后讨论了演化设计方法的发展趋势。