[發明專利]一種基于改進型隨機并行梯度下降算法的光纖耦合方法

在審

• 申請號: 201910144363.5
• 申請日: 2019-02-27
• 公開（公告）號: CN109782392A
• 公開（公告）日: 2019-05-21
• 發明（設計）人: 胡欽濤;毛耀;周國忠;喬琦;聶康;周翕;李志俊;張超;段倩文;何秋農
• 申請（專利權）人: 中國科學院光電技術研究所
• 主分類號: G02B6/26
• 分類號: G02B6/26;G02B27/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于改進型隨機并行梯度下降算法的光纖耦合方法，利用近似梯度的一階矩和二階矩更新控制變量，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1、首先對光纖耦合的所有傾斜鏡控制量同時施加隨機擾動{δu_i}，并計算目標函數的改變量δJ；

步驟2、計算得到目標函數的近似梯度grad_i⁽ⁿ⁾＝δJδu_i⁽ⁿ⁾，其中n為迭代次數；

步驟3、通過計算近似梯度的一階矩和二階矩，得到自適應隨機并行梯度下降算法的自適應步長，用來迭代更新控制量：

步驟4、重復步驟1至步驟3直至目標函數即光功率值收斂或達到迭代次數。

2.根據權利要求1所述的基于改進型隨機并行梯度下降算法的光纖耦合方法，其特征在于，步驟1中所述的目標函數的改變量δJ應采用如下公式計算，隨機擾動{δu_l}需要滿足貝努利分布，

δJ＝J(u₁+δu₁,...u_j+δu_j,...u_N+δu_N)-J(u₁,..,u_N)。

3.根據權利要求1所述的基于改進型隨機并行梯度下降算法的光纖耦合方法，其特征在于，步驟3所采用近似梯度的一階矩和二階矩更新方式按照如下規則進行，

t＝t+1

m_l⁽ⁿ⁺¹⁾＝β₁m_l⁽ⁿ⁾+(1-β₁)grad_l⁽ⁿ⁾

v_l⁽ⁿ⁺¹⁾＝β₂v⁽ⁿ⁾+(1-β₂)·grad_l⁽ⁿ⁾·grad_l⁽ⁿ⁾

上式中，t為迭代次數，m近似梯度為一階矩，v為近似梯度二階矩，β₁和β₂分別是一階矩和二階矩的參數，μ為學習率。