[發(fā)明專利]一種加速器劑量的動態(tài)測量方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010344696.5
• 申請日: 2020-04-27
• 公開（公告）號: CN111580145B
• 公開（公告）日: 2022-07-22
• 發(fā)明（設計）人: 李瑋;陳財;袁雙虎;雷晟暄;馬志祥;孟祥偉
• 申請（專利權）人: 山東大學
• 主分類號: G01T1/02
• 分類號: G01T1/02;G06N3/00
• 代理公司: 濟南圣達知識產(chǎn)權代理有限公司 37221
• 代理人: 任歡

1.一種加速器劑量的動態(tài)測量方法，其特征在于，針對百分深度劑量，采用插值方式進行磁場環(huán)境下加速器劑量的動態(tài)測量；

隨機初始化模糊神經(jīng)網(wǎng)絡各層的連接權重為一群粒子，確定粒子的搜索維度n，初始化這群粒子的位置x_i和速度v_i；

初始化慣性權重ω，局部最優(yōu)值p_best和全局最優(yōu)值g_best，根據(jù)適應度函數(shù)公式，評價每次迭代后粒子的適應度，并規(guī)定最大迭代次數(shù)MaxInter和最優(yōu)適應度數(shù)值ε；

所述采用插值方式的具體計算過程如下：對輸入與實現(xiàn)加速器劑量輸出進行模糊劃分，規(guī)定約束空間，基函數(shù)退化為其最大的峰值點，采用插值方式實現(xiàn)百分深度劑量的輸出；插值具體流程如下，

對于點(x_i,y_i)，i＝1,2,3,...,n，對于函數(shù)S(x)函數(shù)滿足以下條件，S(x)＝y(tǒng)_i,(i＝1,2,3,…,n)；S(x)在區(qū)間[x_i，x_i+1]是三次多項式；S(x)在區(qū)間[x,x_n]是具有連續(xù)的一階導數(shù)及連續(xù)的二階導數(shù)；

S(x)是滿足該過程的Spine插值條件，當S′(x)和S′(xn)滿足下式，

S′(x1)＝m₁

S′(xn)＝m₂

S(x)在該過程中保證插值唯一，S(x)插值的過程如下，通過插值過程，獲得百分深度劑量Y，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的預處理；

m_i,k_i,k_i，i+1是待定系數(shù)；

對插值后輸出的百分深度劑量Y的位置x_i和速度v_i進行最優(yōu)值搜索，將每個粒子的適應度和該粒子經(jīng)歷過的局部最優(yōu)值pbest進行比較；

每次迭代結束后，對粒子當前的位置和速度進行調整，調整慣性權重ω；

如果迭代次數(shù)達到最大迭代次數(shù)MaxInter，或者當前適應度數(shù)值小于最優(yōu)適應度數(shù)值ε，則結束優(yōu)化算法，實現(xiàn)加速器劑量輸出，否則重新計算。

2.根據(jù)權利要求1所述的一種加速器劑量的動態(tài)測量方法，其特征在于，所述插值方式為Spine函數(shù)插值方式。

3.根據(jù)權利要求1所述的一種加速器劑量的動態(tài)測量方法，其特征在于，所述將每個粒子的適應度和該粒子經(jīng)歷過的局部最優(yōu)值pbest進行比較，比較過程如下：

如果粒子的適應度優(yōu)于局部最優(yōu)值pbest，則記錄當前的位置，并與全局最優(yōu)值gbest做比較，如果優(yōu)于全局最優(yōu)值gbest，則重新設置全局最優(yōu)值gbest的索引號，并記錄此時的全局最優(yōu)值。

4.根據(jù)權利要求1所述的一種加速器劑量的動態(tài)測量方法，其特征在于，通過粒子群算法進行所述的最優(yōu)值搜索。

5.根據(jù)權利要求1所述的一種加速器劑量的動態(tài)測量方法，其特征在于，所述適應度函數(shù)通過方差公式進行度量。

6.根據(jù)權利要求1所述的一種加速器劑量的動態(tài)測量方法，其特征在于，所述對粒子位置x_i和速度v_i通過如下公式進行調整：

v_ij(n)＝ωv_ij(n-1)+Δv_ij(n)

x_ij(n)＝x_ij(n-1)+v_ij(n)

其中，Δv_ij是更新速度v_ij的修正因子，ω是慣性權重。

7.根據(jù)權利要求2所述的一種加速器劑量的動態(tài)測量方法，其特征在于，所述Spine函數(shù)插值過程中，插值函數(shù)處保證平滑。