广义等效均匀剂量生物优化法在食管癌调强计划的应用

目的探讨食管癌调强计划中广义等效均匀剂量生物优化法的应用。方法选取承德医学院附属医院8例食管癌患者。每位患者使用三种方式进行运算,分别是对心脏和肺采用单目标物理优化法(PlanA),多目标物理优化法(PlanB)以及广义等效均匀剂量生物优化法(PlanC)。脊髓及其外放的约束条件保持不变,对比3组计划的优劣。结果在靶区和脊髓以及脊髓外扩剂量没有发生明显变化时,用广义等效均匀剂量生物优化法设计的计划在肺和心脏的大部分均值都下降,Plan A与Plan C对比显示,肺的V5、V10、V20、V30及Dmean均有差异且具有统计学意义(P<0.05),心脏的V5、V10、V20及Dmean均有差异且具有统计学意义(P<0.05)。Plan B与PlanC对比显示,肺的V5、V10、V20、V30、V40及Dmean均有差异且具有统计学意义(P<0.05),心脏的V5、V20及Dmean均有差异且具有统计学意义(P<0.05)。在剂量体积直方图(DVH)的显示中,在计划靶区(PTV)曲线没有明显变化且脊髓及脊髓外扩也没有明显变化的情况下,肺和心脏的曲线均有不同程度的左移。并且肺的正常组织并发症概率(NTCP)下降且具有统计学意义(P<0.05)。结论采用广义等效均匀剂量生物优化法可以降低肺和心脏的照射剂量。广义等效剂量生物优化法要更优于多目标优化法和单目标优化法,可以更好的保护危及器官。

广义等效均匀剂量优化法在左侧乳腺癌调强放疗中的剂量学研究

目的:探讨左侧乳腺癌根治术后调强放疗中广义等效均匀剂量的生物优化法的剂量学优势。方法:选取我院2020年01月到2020年12月30例接受调强放射治疗的左侧乳腺癌患者,每例患者计划靶区均采用剂量-体积的物理优化法;并行危及器官左肺和心脏采用单约束物理优化法(Plan1)、多约束物理优化法(Plan2)以及广义等效均匀剂量的生物优化法(Plan3),右肺、脊髓及其外放的约束条件保持不变,分别评价三组计划的优劣;串行危及器官脊髓及其外放仅采用单约束物理优化法(Plan3)以及广义等效均匀剂量的生物优化法(Plan4),左右肺、心脏的约束条件保持不变,分别评价两组计划的优劣。结果:采用不同优化方法的三组计划Plan1、Plan2和Plan3;以及采用不同优化方法的两组计划Plan3和Plan4靶区的适形度指数CI和均匀性指数HI差异均无统计学意义(P>0.05)。并行危及器官左肺和心脏的剂量Plan3最优,其次是Plan2,最差是Plan1;串行危及器官脊髓及其外放的剂量Plan4优于Plan3且差异均有统计学意义(P<0.05)。结论:广义等效均匀剂量的生物优化法可有效降低危及器官受量且不影响靶区的适形度指数CI以及均匀性指数HI,值得临床中推广使用。

基于PMADS与共轭优化法的单元上下料口布局与AGV配置联合优化

在具有有限能力物料储运系统的单元流水式车间中,针对单元上料与下料(P/D)口位置布局与物料搬运AGV数量配置的联合优化问题,建立了以最小化平均运输总成本和AGV配置成本为目标的单元P/D口布局与AGV配置联合优化模型。由于P/D口布局与AGV配置具有不同的优化特点,为了提高算法效率和结果的质量,提出一种嵌入共轭优化法和粒子群优化的网格自适应直接搜索算法(PMADS),在优化过程中分别对新解的P/D口布局及对应的AGV配置进行再优化。将所提算法与其他对比算法应用于某精密制造企业新工厂规划项目,结果显示PMADS算法在性能和求解质量上均优于其他算法,有效解决了单元流水式车间单元P/D口布局与AGV配置的联合优化问题。结果验证了所提算法在求解车间单元P/D口布局与AGV配置问题上的有效性、高效性及实用价值,所提共轭优化法加强了算法搜索的方向性,提高了算法效率和解的质量。

基于综合优化法的矮塔斜拉桥成桥索力优化

为确定矮塔斜拉桥合理成桥索力,提出一种索力综合优化法。该方法以影响矩阵法为基础,采用数据标准化法将2种或以上不同类型的离散数据变为无量纲的统一化数据,以结构控制截面位移及弯矩综合最小为目标进行索力求解。以南京地铁宁句线矮塔斜拉桥为算例,采用最小弯曲能量法、刚性支承连续梁法和综合优化法对成桥状态的索力进行计算,将计算结果与原设计成桥索力进行对比。结果表明:对于矮塔斜拉桥,在恒载作用下,采用综合优化法计算得到的索力及主梁弯矩分布最为合理;在运营阶段,综合优化法计算得到的索力与原设计索力相比,主梁上、下缘最大压应力分别降低3.3%、3.8%,并且主梁应力分布更优。

考虑施工过程的下承式系杆拱桥吊杆索力二次优化法

下承式系杆拱桥的吊杆力大小对拱桥整体受力影响很大,为研究施工过程中吊杆力的优化计算方法,文章采用MIDASCIVIL软件建立了某下承式系杆拱桥有限元计算模型,分别采用弹性支撑连续梁法、最小弯曲应变能法以及二次优化法分别计算了施工过程中的吊杆的3次张拉索力值,对比了不同吊杆力大小对结构的受力和变形的影响,得出以下三点主要结论。①采用弹性支承连续梁法计算出长吊杆索力值较为均匀,但是短吊杆索力值与长吊杆差异很大;采用最小弯曲应变能法求得的吊杆索力总体较弹性支撑连续梁法更为均匀,但短吊杆索力值与长吊杆差异仍较大。②采用二次优化法计算出的长、短吊杆索力大小均基本一致,不仅可以简化吊杆的设计、制作和施工,还有利于系杆拱总体受力。③相对弹性支撑连续梁法、最小弯曲应变能法计算出的索力和设计采用的索力,采用二次优化法计算出的索力能同时大幅降低拱肋和系梁的弯矩值,可以有效改善拱肋、系梁的受力,减小系梁变形。

河流污染物纵向离散系数确定的演算优化法

提出一个确定河流污染物纵向离散系数的新方法——演算优化法。该方法采用示踪剂在两个断面的时间浓度过程数据,将上游断面的实测浓度过程视作下游断面的连续投放源。在下游断面浓度计算值与实测值的平方误差达到最小的条件下,利用优化方法求出河段的平均流速和纵向离散系数。该方法摈弃了传统演算法采用的冻结云团假设,客观地反映了污染物上游浓度变化过程对下游浓度变化过程的影响,同时避免了演算法中繁琐的试算过程。采用Fischer的室内示踪试验数据,对演算优化法与传统演算法进行比较,结果表明演算优化法的计算过程比演算法更快捷,计算出的离散系数更精确可靠。

基于改进的双向渐进结构优化法的应力约束拓扑优化

工程结构设计时经常需要限制最大名义应力,以避免发生断裂或疲劳破坏,一个有效的策略是采用拓扑优化方法.常规的双向渐进结构优化法(bi-evolutionary structural optimization,BESO)不能有效求解应力约束拓扑优化问题,为此本文提出一种改进的双向渐进结构优化方法,处理体积和应力约束下的最小柔顺性问题.引入基于K-S函数的全局应力度量,以减小大量局部应力约束引起的计算代价.采用拉格朗日乘子法将应力约束函数引入到目标函数,然后由二分法确定合适的拉格朗日乘子的值使得应力约束得到满足.而且,详细推导了基于BESO方法的应力约束拓扑优化模型及其灵敏度列式,最后通过三个典型拓扑优化算例验证改进方法的有效性.为展示考虑应力约束的优点,将应力约束设计与传统的基于刚度的设计进行了比较.结果表明,改进的BESO方法优化迭代过程稳健,获得了边界灰度单元很少的清晰的拓扑构型,并实现了有效降低应力集中效应的设计.

电子鼻传感器筛选的组合优化法研究

以电子鼻传感器对不同等级龙井茶样品的响应区分为研究对象,探索建立一种传感器阵列优化的方法——组合优化法。该方法的核心是以方差分析的组内均方值和P值或F值对单一传感器在该测试体系下的响应性能进行初筛和分组,再对分组后的传感器进行排列组合,对各种组合后的传感器信号进行主成分分析(PCA),并以判别指数(DI)作为衡量PCA分析结果及各传感器优化组合后的性能指标,最终确定适用于目标的优化传感器阵列。

负荷模型参数辨识的粒子群优化法及其与基因算法比较

粒子群优化法 ( PS算法 )具有全局性能好、搜索效率高等优点。文中应用该算法进行电力系统负荷模型的参数辨识 ,并将其与模拟进化算法进行比较 ,发现 PS算法在计算时间、全局性方面均有比较明显的优势。讨论了 PS算法中用以调节全局搜索和局部搜索关系的权重 w与搜索效率之间的关系 ,并给出了适用于电力系统负荷参数辨识的 w值。提出了一种利用 PS算法的收敛快速性来提高全局性能的工程实用方法 ,并对工程实例进行辨识 。

响应面优化法研究蔗糖苯酚树脂胶粘剂的合成

以蔗糖代替甲醛,在碱性条件下合成了一种环保型蔗糖苯酚树脂胶粘剂。用响应面优化法对蔗糖苯酚树脂的合成条件进行了优化,以树脂黏度作为考察指标,根据中心复合的设计原理对实验进行设计并对结果进行分析。研究了温度、时间、糖酚比和催化剂用量对反应的影响,得到最佳工艺条件为:反应温度95.63℃,反应时间5.26h,糖酚比2.6,催化剂用量8.18%。在此条件下,树脂的黏度为16.92×100mPa.s.实验结果表明,制得胶粘剂的胶合强度达到18.8MPa。

4颗卫星情况的几何优化法修正

在GPS定位与导航中,用户可以通过选择至少4颗可见卫垦的观测,得到测站位置和站钟差信息。卫星相对于测站的几何关系直接影响到定位和导航的精度。考虑用4颗卫星进行定位,在当前有一定的现实意义,在Kihara等人工作的基础上对四面体的性质进行了深入讨论,推导了4颗可见卫星构成四面体体积的计算公式,实例分析证明该计算公式更合理、更精确。

星点设计-效应面优化法优化注射用Cheliensisin A冻干乳剂

目的优化注射用Cheliensisin A冻干乳剂的处方。方法以高压乳匀法制备乳剂,加适当冻干保护剂冻干,以冻干制剂的外观、加水复溶情况、粒径及多相分散系数(PDI)为指标,采用星点设计-效应面优化法确定较优处方。结果大豆磷脂、中链脂肪酸酯和Cheliensisin A的浓度分别为4%、15%和0.2%时,制得的Cheliensisin A冻干乳剂外观结实、光滑平整;加水再分散性好;粒径为168±5 nm;PDI为0.133±0.070;适合静脉给药。结论应用星点设计-效应面优化法能够快速方便地筛选出Cheliensisin A冻干乳剂的较优处方。

多目标优化法确定油田合理井网密度

为弥补目前合理井网密度确定方法存在的不足,在对谢尔卡乔夫采收率—井网密度公式修正的基础上,结合经济分析,运用动态经济方法及最优控制理论,提出确定已开发油田优化及极限井网密度的公式——多目标合理井网密度公式。为验证多目标合理井网密度公式的可行性和正确性,将其应用于稀油及稠油油田(区块)的测算,测算实例取得了令人满意的效果。

确定威布尔分布三参数的相关系数优化法

根据本文给出的确定威布尔分布三参数的相关系数优化法求得的威布尔三参数,能使试验数据在威布尔概率坐标纸上最大限度地呈现为线性关系。

不同先验信息下D-优化法的估值精度及其适用性

采用Monte Carlo模拟仿真方法,研究了感度试验在具有不同的先验信息情况下D-优化法对感度总体参数的估值精度的影响。并将其与升降法和兰利法两种试验方法进行了对比研究。结果表明,D-优化法对初始参数的设置依赖性较小;当具有一定感度总体参数先验信息的情况下,采用升降法进行试验可以得到更准确的均值,而采用D-优化法则可以得到更准确的标准差;在对样品感度信息掌握较少的情况下,D-优化法的估值精度优于其它两种方法,在只掌握试验样品的均值,对标准差不了解的情况下,兰利法可以得到更准确的均值估计,而D-优化法则可以得到更准确的标准差;在任何情况下,D-优化法对标准差及P响应点的估值精度优于升降法和兰利法。

大规模路网上空车调配的区段中心优化法

针对大规模铁路网上的空车调配问题 ,提出了一种网络变换方法。作为一般小规模的空车调配问题 ,其数学模型属于一类特殊的线性规划问题 ,即运输问题 ,表上作业法具有很好的求解效果。但由于该算法的计算量随着所需处理问题的规模的扩大呈几何速度增加 ,所以对于我国这样拥有数千个装卸站的路网来说 ,直接用计算机求解具有几千个节点的运输问题是相当困难的。文中提出了一种区段中心优化法 ,对于主要支点站周边的中间站进行车流归并 ,以压缩节点的数量 ,从算例上可以看出 ,区段中心优化法在解决大规模路网同构变换问题时具有比较明显的优点 ,节约了计算中所需的时间和空间 ,是解决大规模路网上空车调配问题的有效途径。

最优化法求Z—Ⅰ关系及其在测定降水量中的精度

本文介绍了用最优化原理求取Z—I关系的新方法,并将求得的最优化Z—I关系式应用于雷达探测单点和区域降水量。结果表明:探测降水量精度可以明显提高。经过检验,表明该关系式具有一定代表性。

响应面优化法研究果糖间苯二酚树脂胶粘剂的合成

以高果糖浆代替甲醛,在碱性条件下合成了一种绿色环保型果糖间苯二酚树脂胶粘剂。用响应面优化法对果糖间苯二酚树脂的合成条件进行了优化,以树脂黏度为考察指标,根据Box-Benhnken的中心组合实验设计原理,对实验进行设计并对结果进行了分析。研究了温度、时间和催化剂用量对反应的综合影响,得出最佳工艺条件为:反应温度61.97℃、反应时间5.24h、催化剂质量分数6.21%。在此条件下,树脂的黏度为285.523 mPa.s,测得所研制的胶粘剂的拉伸强度达到33.1 MPa。

排水管网计算程序的两相优化法设计

本文所研究的是排水管网计算机程序设计的新方法一两相优化法,并用该方法研制了计算机程序。该程序能在满足设计规范和其它约束条件的基础上,确定最优流速,最优充满度和最优管径等,从而大幅度地减小了管道系统的埋深和工程造价。当地面坡度较大时,又能通过计算减小管径,降低工程造价,或者恰当地确定跌水井的位置和高度。最后将水力、高程和工程造价等计算结果,以表格的形式打印出来。

星点设计效应面优化法优化三七总皂苷鼻腔用粉雾剂

目的确定三七总皂苷鼻腔用粉雾剂的较优处方。方法以人参皂苷Rb11h、12h和人参皂苷Rg11h、12h的累积释放度、制剂的生物粘附强度及蟾蜍上腭黏膜纤毛毒性为指标,采用星点设计效应面优化法,确定较优处方。结果当三七总皂苷、微晶纤维素和中等粘度羟丙基纤维素的比例分别为31、60和9时,Rb11h、12h和Rg11h、12h的累积释放度分别为6.82、53.25和83.47、95.09,生物粘附强度为78min,蟾蜍上腭黏膜纤毛持续运动时间为为生理盐水组的94.84,几乎没有纤毛毒性。结论应用星点设计效应面优化法能够快速方便地得到三七总皂苷鼻腔用粉雾剂的较优处方。