模拟退火算法机理研究

从机理上分析了采用Metropolis概率接受准则的重要性 ,认为按照该准则可以使模型跳出局部极小值 ,避免了落入局部极小点的可能 ,然后在退火计划的控制下模拟退火算法 ,最终可以找到最优解 ;深入分析了算法的退火计划和模型扰动 ,以及两者之间的配合的技巧 ,认为算法本身可以作进一步的改进 ;并提出了改进的思路 。

改进的非常快速模拟退火算法

在研究模拟退火机理分析的基础上,提出了一种改进的算法(MVFSA算法)的具体方案,目的是为了改进原算法(VFSA算法)中存在的缺陷,以提高算法的效率.在模型试验中,对改进后的算法与原算法的过程和结果进行了一系列的比较,发现改进后算法不仅保持了原算法全局寻优的优点,而且提高了算法的稳健性和效率.这就为模拟退火算法在更多方面的实际应用打下了良好的基础.

模拟退火地震参数反演研究

在总结前人应用模拟退火法进行地球物理反演理论研究的基础上,通过修改目标函数对地震参数进行反演,成功实现了在无任何测井数据作为约束的情况下,用模拟退火法仍可得到较为理想的地震参数反演结果;并且通过理论模型实验表明了模拟退火法可以完全不依赖初始模型。最后,对2种不同的退火计划下的反演结果和计算效率进行了对比,指出更适合于地震参数反演的退火计划。

非常快速模拟退火算法在椭偏数据处理中的应用及其改进策略研究

对比模拟退火算法介绍了非常快速模拟退火算法的流程,并使用非常模拟退火算法计算了椭偏数据。计算结果证明非常模拟退火算法的计算精度有所提高。然后分析了算法的退火计划和模型扰动,提出了算法的改进策略。

Ⅱb~Ⅲb期宫颈癌腔内联合宫旁插植近距离治疗计划中的3种不同优化方法的剂量学比较

目的比较分析Ⅱb~Ⅲb期宫颈癌腔内联合宫旁插植近距离治疗计划中的3种优化方法的剂量学差异。方法选取Ⅱb~Ⅲb期宫颈癌患者33例,对每例患者制订3种计划,分别为手动优化组、模拟退火逆向计划优化算法(IPSA)组、混合逆向计划优化算法(HIPO)组。比较3组计划中高危临床靶区(HR-CTV)的体积剂量参数V_(150)、V_(100)、D_(100)、D_(90)、均匀性指数(HI),以及危及器官(直肠、膀胱、乙状结肠)的剂量参数D_(0.1 cm^(3))、D_(1 cm^(3))、D_(2 cm^(3))。结果 IPSA组和HIPO组的V_(150)、V_(100)均低于手动优化组,HI均高于手动优化组,HIPO组的V_(100)高于IPSA组,差异均有统计学意义(P﹤0.05)。IPSA组和HIPO组直肠、膀胱、乙状结肠的D_(0.1 cm^(3))、D_(1 cm^(3))和D_(2 cm^(3))均低于手动计划组,差异均有统计学意义(P﹤0.05);HIPO组直肠、膀胱的D_(0.1 cm^(3))、D_(1 cm^(3))和D_(2 cm^(3))均低于IPSA组,差异均有统计学意义(P﹤0.05)。结论对于局部晚期宫颈癌腔内联合宫旁插植技术,基于3组优化方法的计划均能满足临床需求。HIPO计划和IPSA计划能提高靶区剂量覆盖;HIPO计划较IPSA计划可以进一步提高靶区的V_(100)和HI指数,同时减少膀胱和直肠的受量。

三维后装治疗计划快速质量保证方法建立

目的研究后装治疗计划中肿瘤大小、放射源强度、处方剂量与源驻留时间的相关关系,建立一种可用于对后装计划快速质控的方法。方法选取在本院治疗的181例妇科肿瘤患者计划,分别为Fletcher施源器全部三管84例,单独宫腔管58例和阴道施源器39例。每例患者治疗前扫描CT,并由医生勾画靶区和危及器官,治疗计划使用IPSA优化。记录每一例计划的源强,处方剂量,源驻留时间和接受处方剂量的肿瘤体积,计算适形度指数(CI)和剂量时间之积并与体积相关参数(Rv)的k值,分析CI分布特点及与Rv值的相互关系。另外46例妇科肿瘤患者后装计划使用该方法做质控验证。结果三种施源器的后装计划的适形指数均呈正态分布,Fletcher施源器CI的平均值为0.720±0.067,k=1394,R=0.894,Fletcher施源器单独宫腔管CI的平均值为0.697±0.076,k=1428,R=0.940,阴道施源器CI的平均值为0.742±0.067,k=1362,R=0.909。结论使用该方法可以快速评估计划的靶区体积,放射源强度,处方剂量与治疗时间是否匹配,根据反馈的结果查找偏差原因,保证后装治疗计划按照临床要求,高效快速准确的实施。