[发明专利]一种带线性约束的中子能谱解谱实数遗传算法解谱方法

权利要求书

1.一种带线性约束的中子能谱解谱实数遗传算法解谱方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、数据准备；

在待测的中子辐射场辐照一系列活化箔，辐照结束后，测量其放射性，得到测量活化率；

S2、确定解空间范围；

解空间范围上限取为ub(单位：n·cm^-2·s^-1)，解空间范围下限取为lb(单位：n·cm^-2·s^-1)；

S3、在解空间范围内按均匀分布随机抽取N₀个初始谱，初始谱为640群；

初始谱的任一群中子通量密度为N＝lb+r₁*(ub-lb)，单位为n·cm^-2·s^-1；r₁表示范围为0-1的随机数；

S4、定义任一能谱Y的适应性函数为f(Y)＝(f₁(Y)+f₂(Y)+f₃(Y))^-1；

(1)能谱Y的活化率偏差为

其中为第i种活化箔的测量活化率，为能谱Y经k次迭代后计算得到的第i种活化箔的活化率；

(2)约束罚函数：

先验信息给出的已知条件为：能群数为640群的先验中子谱被分为n段，n为小于640的正整数，每段内所有能群中子通量密度之和的比例为k₁:k₂:k₃:…:k_n，其中k₁+k₂+k₃+…+k_n＝1；

将能谱Y的640群按照先验中子谱的划分方式也分为n段，每段内所有能群中子通量密度之和的比例为y₁:y₂:y₃:…:y_n，其中y₁+y₂+y₃+…+y_n＝1，能谱Y的约束罚函数为

(3)平滑罚函数

设能谱Y的第1能群至第640能群的中子通量密度分别为t₁,t₂,.......,t₆₄₀，单位为n·cm^-2·s^-1，能谱Y的平滑罚函数为

f₃(Y)＝lg(t₁²+t₂²+…+t₆₄₀²)/gen,

其中gen为进化代数；

S5、选择操作，生成下一代种群草本个体；

设每次迭代后生成的N₀个下一代新能谱的适应性函数值分别为生成N₀个下一代种群草本取0-1之间的随机数r₂，当时，Z_i取为Y_j，其中i，j＝1,2,…，N₀；

S6、对获得的下一代种群草本，取[Cp*N₀/2]，[Cp*N₀/2]表示不超过[Cp*N₀/2]的最大正整数，对能谱进行种群交叉，获得经交叉后的N₀个新能谱；

定义0-1之间的交叉概率Cp，在N₀个下一代种群草本个体中，取[Cp*N₀/2]对能谱，取0-1之间的随机参数r₃，对每一对所选能谱，

当r₃0.5时，进行点点交叉，即：

在0群至640群之间取任意一个能群j，假设所选的某一对能谱的j群中子数分别为x₁和x₂，对x₁和x₂作算数交叉，λ为0-1的随机数，

x′₁＝λ·x₁+(1-λ)·x₂

x′₂＝λ·x₂+(1-λ)·x₁(4-72)

其中x₁′与x₂′为该对能谱交叉后的j群中子数，对其余能群按(4-72)式做同样的算术交叉，但每一能群的λ值均不相同；

当r₃≤0.5，取一般性杂交，即：

取1-640之间的随机整数n，直接交换每对所选能谱的第n能群至第640能群的中子数；

S7、对步骤S6获得的N₀个交叉后的新能谱进行基因变异，获得N₀个变异后的新能谱；

设交叉后生成的新能谱中第i个能谱的j群中子通量密度为x_ij，将N₀个交叉后生成的能谱按行排列后得到的矩阵为：

对该矩阵中的N₀×640×r₄个数据进行变异操作，r₄为0至0.1之间的随机变量；

定义当前循环代数为gen，最大循环代数为MAXGEN，取0-1之间的随机变量r₅，当r₅≤gen/MAXGEN时，取微小变异：

取0-1之间的随机变量r₆，r₆≤0.5时，x_ij′＝x_ij×1.0001；r₆0.5时，x_ij′＝x_ij×0.9999；

当r₅gen/MAXGEN时，取均匀变异：x_ij′＝lb+rand*(ub-lb)；

S8、进化到下一代；

按照步骤S4中的定义，计算经选择操作所生成的N₀个下一代种群草本个体和经交叉、变异后得到的新能谱的适应性函数值，按照从大到小的顺序从中挑选出N₀个适应性函数值较大的能谱，并重复进行步骤S5、S6、S7、S8，直至当前循环代数gen达到最大循环代数MAXGEN。