本毕业设计所选课题的名称是基于多元非线性回归的小样本数学自动建模系统，本课题为科研选题，研究背景为在小样本数据的条件下，使用多元非线性回归方法实现深海金属腐蚀的数学建模。

1.1 研究目的

在实际生产生活中，由于测试条件、测试技术等原因，使得某些数据获取非常稀少，成为小样本数据。那么如何在小样本数据的条件下，实现数学建模，则是一个非常有意义和实用价值的科学问题。本毕业设计针对小样本数据建模的应用需求，使用多元非线性回归方法，设计实现基于多元非线性回归的小样本数学自动建模系统。

深海环境中存在着巨大压力以及严重的温度、盐度、溶解氧、pH值、生物污损、金属离子沉积和表面流速等问题，使得深海金属腐蚀机理研究问题成为当前海洋材料学科的热点问题。但由于深海环境下的恶劣条件，针对深海环境下的金属腐蚀试验数据比较稀少，因此如何在小样本数据环境下，完成深海金属腐蚀数学模型的建立，是非常有意义和实用价值的。因此本系统还可以通过分析已有的深海金属腐蚀的小样本试验数据，完成特定条件下的数学自动建模任务。

1.2 国内外研究现状分析

21 世纪是人类开发利用新环境新资源的时代，而深海资源也已得到了人们的广泛利用。由于海水中富含氯离子及各种盐类，加以深海环境下净水压力的作用，深海结构的腐蚀也成为了人们日益关注的问题。海洋是一种苛刻的腐蚀环境，尤其对于金属而言是高腐蚀性环境，其中的氧浓度、光照量、pH 值、温度、盐度、流速等条件与浅海环境中的含量大不相同^[4]。

切实做好海洋工程设施的腐蚀防护工作，可以提高工程结构的耐久性和安全性，所以研究深海金属腐蚀建模关系到我国海洋工程建设的百年大计。针对这一问题的严重性和迫切性，2006年，中国工程院侯保荣院士联合中国科学院肖纪美院士和苏纪兰院士，中国工程院梁应辰院士、徐滨士院士和金翔龙院士，通过中国科学院向国家有关部门提出了“我国浪花飞溅区的海洋钢铁设施保护工作巫待加强”的院士建议，得到曾培炎副总理和陈至立国务委员的重要批示:“海洋工程设施防腐蚀问题有一定普遍性，建议科技部立题开展研究，提出有效办法。”

2007年1月，“海洋工程结构浪花飞溅区腐蚀控制技术及应用”项目被科技部列人支撑计划，中国科学院海洋研究所侯保荣院士作为首席科学家承担这一项目的研究工作。四年来，该项目于在役和新建钢结构、钢筋混凝土结构设施的浪花飞溅区腐蚀、防护与修复关键技术，腐蚀监测、检测技术，腐蚀安全性评价技术，腐蚀数据库和仿真技术及相关防腐蚀新材料、新方法等方面取得了一批具有自主知识产权的显著成果，并开展了大量的工程示范应用，许多成果具备很好的产业化应用前景^[6]。

国外对于深海腐蚀的仿真及建模技术研究更加完善。仿真建模与分析主要利用计算机数值模拟，美国、西欧等的计算机数值模拟的应用已经相当广泛。先进的计算机模拟和仿真逐步与实验和测试结合起来，并有取代传统意义上的费时、费力的实验手段的趋势。国外的腐蚀建模软件体系也已经趋于成熟，在疲劳、断裂、腐蚀等典型失效形式方面已形成工程仿真软件的支撑。借助现有的软件基本能够实现金属材料服役安全研究中各种问题的全数字仿真，如疲劳断裂、腐蚀分析以及材料失效微观过程的仿真等。获得成功应用的腐蚀分析软件，如Beasy, InterCorr, OLI软件等;材料微观模拟软件，如Material Studio,Material Explorer等。目前，各国都在积极开展深海腐蚀仿真建模技术，这对于深海环境中金属的腐蚀与防护工作有着积极的推动作用^[6]。

总体来说，目前对我国深海材料腐蚀仿真建模的研究还相对薄弱。针对材料在深海环境的服役和失效还没有系统地总结归纳，没有形成系统的科学认识。与国外相比，有比较大的差距，我国科学工作者今后一段时期内需要努力奋斗，以适应我国深海探索的发展和特殊装备的需要^[5]。