[發明專利]一種磁性納米粒子仿真測試平臺的優化設計方法及裝置

有效

• 申請號: 201811527095.7
• 申請日: 2018-12-13
• 公開（公告）號: CN109472114B
• 公開（公告）日: 2022-10-11
• 發明（設計）人: 王莉;周潼;牛群峰;侯志偉;毛志鑫;惠延波
• 申請（專利權）人: 河南工業大學
• 主分類號: G06F30/25
• 分類號: G06F30/25;G06F30/27;G06N3/12;G16C60/00
• 代理公司: 鄭州睿信知識產權代理有限公司 41119
• 代理人: 崔旭東

1.一種磁性納米粒子仿真測試平臺的優化設計方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)設置磁性納米粒子仿真測試平臺待優化參數的取值范圍和精度，所述待優化參數至少包括線圈通入電流強度I、線圈距離L和線圈匝數N；

以每一組待優化參數的取值為種群中的一個個體，設置遺傳算法的控制參數，所述控制參數至少包括最大進化代數、初始種群大小、交叉概率和變異概率；

通過構造評價函數計算種群中每個個體的適應度，所述評價函數的性能指標至少包括磁感應強度、磁感應強度Bx分量、磁感應強度均勻度和磁感應強度Bx分量均勻度；

2)生成初始種群，計算初始種群中每個個體的適應度；

3)迭代地進行遺傳操作，生成新種群，計算新種群中每個個體的適應度，直至滿足迭代停止條件，輸出滿足迭代停止條件時的最優解作為待優化參數的取值。

2.根據權利要求1所述的磁性納米粒子仿真測試平臺的優化設計方法，其特征在于，所述滿足迭代停止條件為達到最大進化代數，此時最優解為當前種群中適應度最大的個體所對應的待優化參數。

3.根據權利要求1所述的磁性納米粒子仿真測試平臺的優化設計方法，其特征在于，所述滿足迭代停止條件為適應度達到設定要求，此時最優解為適應度達到設定要求的個體所對應的待優化參數。

4.根據權利要求2或3所述的磁性納米粒子仿真測試平臺的優化設計方法，其特征在于，步驟2)根據所述步驟1)中設置的精度確定染色體的長度，結合隨機函數，生成初始種群。

5.根據權利要求2或3所述的磁性納米粒子仿真測試平臺的優化設計方法，其特征在于，步驟3)中所述遺傳操作包括選擇、交叉和變異，生成新種群的過程包括：根據上一代種群中的各個個體的適應度，計算選擇概率和積累概率；根據選擇概率和積累概率，利用輪盤賭規則從上一代種群中選擇進行下一次進化的個體；每次利用輪盤賭規則選擇出種群中的兩個個體，根據設定的交叉概率，結合隨機函數，判斷這兩個個體是否進行交叉操作，若進行交叉操作，則通過交叉繁殖得到兩個新的個體，若不進行交叉操作，則保留選擇出的兩個個體；對于選擇出的兩個個體，根據設定的變異概率，結合隨機函數，分別進行變異操作判斷，若進行變異操作，則通過隨機產生變異位得到新個體，若不進行變異操作，則保留選擇出的個體。

6.根據權利要求2或3所述的磁性納米粒子仿真測試平臺的優化設計方法，其特征在于，所述評價函數為：其中，a表示目標函數的個數，w_n為第n個目標函數的加權系數，g_n(x)為第n個目標函數。

7.根據權利要求1所述的磁性納米粒子仿真測試平臺的優化設計方法，其特征在于，利用COMSOL仿真軟件實現磁性納米粒子仿真測試平臺的優化設計方法。

8.一種磁性納米粒子仿真測試平臺的優化設計裝置，其特征在于，包括處理器和存儲器，所述處理器用于運行存儲在所述存儲器中的程序指令，以實現權利要求1-7任一項所述方法。