硕士论文下载：基于智能优化算法的膜系设计研究

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基于智能优化算法的膜系设计研究
摘任石3(
随着现代光学技术的发展,在光学仪器方面对光学薄膜的性能要求越来越
, L+ t2 v9 P* H7 V1 v1 ^& B/ q高"光学薄膜的设计对光学仪器性能起着至关重要的作用"膜系光学特性优劣是
通过膜系设计中的评价函数作为定量标准的"膜系评价函数是一个以膜系结构参
数为变量的多元函数"通过数值优化方法求得所建立的评价函数的最优解,从而
完成膜系设计"光学薄膜的光谱特性是膜层结构!膜系层数!膜层厚度和膜层折
; f. s7 u# ]( f8 _9 F& _- u" E射率的函数"其评价函数为多元多峰函数并且相当复杂,膜系层数越多所要确定
' F) [0 c# u' E+ r. F9 G' k& @( P的参数就越多,也就意味着要解决更高维数的数学问题"当膜层超过一定的层数
时,会导致膜系评价函数的峰值则会极具增多,采用传统的优化方法如蒙特卡罗
法!单纯形法等将无法得出满意的结果"
目前,智能优化算法在膜系设计中的应用已经受到越来越多的关注"智能优
4 r) E) s. d& W: Z2 I+ E1 L化算法是对自然界规律的启发而衍生出的算法,也是仿生学的一个分支"利用仿
& m5 ]  V+ Y% U6 h8 k! H生学的原理来设计构建算法,是智能优化算法的思想"如蚁群算法(antcolony
5 a3 b: [4 V1 p4 ~# Y) ~  Dalgorithm)!遗传算法(genctiealgorithm,GA)!粒子群优化算法(p叭ieleswarm
8 E7 D; K( x- \optimization,pSO)和差分进化算法(differentialevolution,DE)等等"智能优
% u: D0 i% W. H% f化算法具有对初值不敏感,对所要优化的函数没有限制,具有很强的通用性等特
; \+ i, z  e. S! m: p/ ~点"
7 O8 e, x' }9 L( r7 ~  G! B' Z; x本文将两种新兴的智能优化算法PSO和DE应用于膜系设计,编写相应的
MATLAB程序对增透膜!高反射膜!1:1分光膜!滤光片和远红外宽带增透膜进
行膜系优化设计,在这些设计实例中采用膜系理想反射率和实际设计反射率的误
差平方和作为评价函数来评价膜系性能优劣"算法中控制变量的设置对算法性能
有很大的影响,结合设计实例比较各算法之间性能差异并且分析如何设置算法中
的控制变量来提高算法性能,也是本文要解决的问题"结果表明,将PSO和DE
' q7 Z( [2 A4 I- Q3 H' C9 t应用于膜系设计是有效的"在相同设计条件下,运用PSO和DE可以得到比GA
7 N+ x( _8 y7 ^4 ?; U光学特性更优的膜系结构"
9 O  J/ _; a6 |关键词:光学薄膜;膜系设计;优化设计;粒子群优化算法;差分进化算法;
1 \, j/ [8 W% C. U  N' d3 k# `遗传算法
( E/ ~- o( ^! j) m6 W" s; ~" v) ]4 V链接：http://pan.baidu.com/s/1mi4KW5a 密码：

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