[發(fā)明專(zhuān)利]一種基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的質(zhì)子在器件中能量沉積預(yù)測(cè)方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210087323.3
• 申請(qǐng)日: 2022-01-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN114492188A
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-05-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李光耀;蔣煜琪;王煜澤;薛玉雄;曹榮幸;鄭澍;王磊;曾祥華
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 揚(yáng)州大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G06F30/27
• 分類(lèi)號(hào): G06F30/27;G06F30/15
• 代理公司: 南京瑞弘專(zhuān)利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32249
• 代理人: 陳建和

1.一種基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的質(zhì)子在器件中能量沉積預(yù)測(cè)方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1：構(gòu)建質(zhì)子在器件中能量沉積的數(shù)據(jù)庫(kù)，并將數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)分為訓(xùn)練集數(shù)據(jù)和測(cè)試集數(shù)據(jù)；

步驟2：對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中所有數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理；

步驟3：建立以預(yù)處理后的粒子能量、粒子數(shù)量以及粒子入射方向三個(gè)變量作為輸入，以預(yù)處理后的能量沉積為輸出的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型；

步驟4：確定神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，采用訓(xùn)練集數(shù)據(jù)進(jìn)行訓(xùn)練，訓(xùn)練完成后輸出模型在測(cè)試集數(shù)據(jù)的誤差與準(zhǔn)確率；

步驟5：選取訓(xùn)練好的網(wǎng)絡(luò)模型文件，讀取需要預(yù)測(cè)的數(shù)據(jù)集進(jìn)行預(yù)測(cè)，得到器件中的能量沉積。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的質(zhì)子在器件中能量沉積預(yù)測(cè)方法，其特征在于，所述步驟1中，所述數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)包括對(duì)目標(biāo)系統(tǒng)的能量沉積采用實(shí)驗(yàn)方法得到的數(shù)據(jù)或?qū)δ繕?biāo)系統(tǒng)的能量沉積采用數(shù)值模擬仿真方法得到的數(shù)據(jù)，并將數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)按照8：2的比例分為訓(xùn)練集數(shù)據(jù)和測(cè)試集數(shù)據(jù)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的質(zhì)子在器件中能量沉積預(yù)測(cè)方法，其特征在于，所述步驟2中，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行的預(yù)處理包括：將粒子能量、粒子數(shù)量、粒子入射方向以及能量沉積分別進(jìn)行數(shù)據(jù)的歸一化處理。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的質(zhì)子在器件中能量沉積預(yù)測(cè)方法，其特征在于，所述步驟3中，預(yù)測(cè)能量沉積的所述神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型采用BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，所述BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)采用全聯(lián)結(jié)結(jié)構(gòu)的4層前饋神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)，每層神經(jīng)元個(gè)數(shù)為3、256、256、1，預(yù)處理后的粒子能量、粒子數(shù)量、粒子入射方向作為輸入，預(yù)處理后的能量沉積作為輸出。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的質(zhì)子在器件中能量沉積預(yù)測(cè)方法，其特征在于，所述步驟4中，當(dāng)準(zhǔn)確率達(dá)到95％以上時(shí)，保存網(wǎng)絡(luò)模型文件；當(dāng)準(zhǔn)確率低于95％時(shí)，調(diào)節(jié)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的學(xué)習(xí)率、迭代次數(shù)、神經(jīng)元數(shù)量后繼續(xù)優(yōu)化，直至準(zhǔn)確率提高至95％以上。