基于粒子群算法的分段波长选择方法.pdf

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1、SEMIC0NDUCT0R0PToELECTRoNlCSV01．29No．6Dec．2008基于粒子群算法的分段波长选择方法熊宇虹，温志渝(1．南昌大学计算机科学与技术系，江西南昌330031；2．重庆大学光电T程学院．重庆400044)摘要：选择合适的波长数据点建立分析校正模型是克服仪器、人员和溶液杂质等因素的影响，提高光谱分析精度的一种有效方法。特别是在多组分的情况下，组分间的交互影响使得对参与建模的波长数据点进行筛选显得尤为必要。文章在概述粒子群算法基本原理的基础上，探讨了粒子群算法在光谱波长筛选中的应用，提

2、出了基于粒子群算法的分段波长选择方法，最后采用计算机模拟的方式对该方法进行了举例说明。关键词：光谱分析；粒子群算法；变量筛选中图分类号：0433文献标识码：A文章编号：i001—5868(2008)06—0956—04PiecewiseWavelengthSelectionBasedonParticleSwarmOptimizationAlgorithmXIONGYu—hong，WENZhi—yu(1．DepartmentofComputerScienceandTechnology，NanchangUniversi

3、ty，Nanchang330031，CHN；2．CollegeofOptoelectronicEngineering，ChongqingUniversity，Chongqing400044，CHN)Abstract：Themethodofselectinggoodwavelengthdatatobuildananalysismodelisaneffectivemethodforeliminatingtheinfluencesofinstrument，personnel，impurityofsolution，ando

4、therfactors，andforimprovingspectralanalysisprecision．Especiallyinmulticomponentcondition，itisquitenecessaryofselectinggoodwavelengthdatafortheinfluenceamongmanycomponents．Abasicmethodofparticleswarmoptimizationalgorithmisintroducedbriefly，thendiscussedisitsapp

5、licationsinwavelengthselection．Apiecewisewavelengthselectionmethodbasedonparticleswarmoptimizationalgorithmwasproposed，anexampleisgivenforexplainationbymakinguseofcomputersimulation．Keywords：spectralanalysis；particleswarmoptimizationalgorithm；variableselection

6、1引言更加明显。如何从众多的数据中选择合适的波长点来建立分析校正模型以减小仪器、人员和溶液杂质随着仪器技术的发展、阵列式光谱探测器的普等因素的影响，如何建立一种较为客观的评价标准及应用，同时获取同一溶液不同波长点的大量测量来选择波长测量点以减小主观随意性带来的误差，数据已经变得很容易了。理论上，几乎所有波长点这些实际问题都迫切需要解决。的数据都可以参与建立分析校正模型。在以往测量从现有的研究成果来看，遗传算法被较为普遍数据获取较难的时候，人们通常是根据经验事先确地运用到波长选择上并取得了较好的效果，但是在定几个波长

7、测量点，进行测量建模，这种波长的选择实际应用中遗传算法收敛速度较慢和参数设置较困方式带有一定的主观随意性，对多组分的情况而言，难的缺点制约着其进一步的应用。探索用于波长筛由于组分间的交互影响使得这种主观随意性表现得选的效率更高的算法已成为当务之急。粒子群算法收稿日期：2007—11—26．是一种基于群智能的随机搜索算法，和遗传算法相基金项目：南昌大学博士启动基金资助项目比具有算法简单、参数设置少等优点，并且在一些具·956·《半导体光电)2008年12月第29卷第6期熊宇虹等：基于粒子群算法的分段波长选择方法体问题

8、上可能具有更快的收敛速度，因而在许多工速度被设置为最大速度。程实际问题上，是遗传算法有益的补充。本文以此二进制粒子群算法是从基本的粒子群算法演变为背景，在概述二进制粒子群算法基本原理的基础而来，算法的基本结构类似，只是在二进制算法中，上，探讨了粒子群算法在光谱波长筛选问题中的应将位置X(忌)的每一维取值限制为1或者0，而速度用，结合现有的分段筛选的策略，提出