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Ottimizzazione dell'algoritmo e dell'ottimizzazione dei parametri
Jan 27, 2018

In questo documento, l'algoritmo genetico quantistico viene utilizzato per ottimizzare il processo di estrazione dei parametri. L'algoritmo genetico quantistico è un algoritmo genetico basato sul principio della computazione quantistica. Introduce l'espressione del vettore di stato quantistico sulla codifica genetica, realizza l'evoluzione dei cromosomi utilizzando le porte logiche quantistiche e ottiene risultati migliori rispetto all'algoritmo genetico convenzionale. Algoritmo quantistico basato sulla rappresentazione vettoriale dello stato quantico, ampiezza della probabilità di qubit applicata alla codifica cromosomica detta, facendo sì che un cromosoma possa anche esprimere una sovrapposizione di stati, e l'uso di porte logiche quantistiche per ottenere l'operazione di aggiornamento del cromosoma, l'algoritmo genetico quantico ha migliori caratteristiche di convergenza e diversità rispetto al classico algoritmo genetico. Questa tesi si basa sul processo di codifica dell'algoritmo quantistico e sull'estrazione dei parametri multipli del diodo di alimentazione PIN, nella codifica, sull'area effettiva del diodo, larghezza della base, concentrazione di drogaggio N e corrente di saturazione dell'iniezione come un insieme di variabili nel cromosoma di un individuo, dovrebbe utilizzare l'algoritmo genetico quantistico per l'algoritmo di identificazione dei parametri per l'ottimizzazione del processo il seguente:


(1) caricamento del diodo di alimentazione del PIN del processo di forma d'onda di prova in Matlab nella dinamica (compresa la corrente e la tensione di recupero inverso) e la generazione è mostrata nella Tabella 1 per l'estrazione dei parametri Q (T0), popolazione iniziale generata casualmente in codifica di 50 qubit di cromosomi, ogni individuo contiene un gruppo per estrarre il valore iniziale del parametro.

(2) per inizializzare la popolazione Q (T0) di ogni individuo nella popolazione sono i seguenti: la decodifica e la ricezione Sabre, l'insieme di parametri nel modello di simulazione del circuito di diodi di potenza PIN, una simulazione dinamica, ottengono l'alimentazione PIN per l'insieme di parametri corrispondenti ai due dati della forma d'onda transitoria transistor.

(3) combinando le forme d'onda sperimentali per valutare l'idoneità di ogni singolo parametro corrispondente a (2), e registrare gli individui ottimali e l'idoneità corrispondente.

(4) per determinare se il processo di calcolo può essere completato. Se la condizione finale è soddisfatta, l'individuo migliore è ottimizzare i valori dei parametri fisici del diodo di alimentazione del PIN risultante e uscire, altrimenti continuare a ottimizzare l'identificazione.

(5) si ottiene un nuovo parametro popolazione Q (T) utilizzando la porta di rotazione quantistica U (T) per aggiornare la popolazione.

(6) operazione del passo (2) per ogni individuo (incluso un set di dati dei parametri) nella popolazione Q (T), e valutare l'idoneità dei dati della forma d'onda corrispondente con riferimento alla forma d'onda di prova.

(7) registrare l'individuo ottimale e l'idoneità corrispondente, aggiungere il numero di iterazioni t più 1 e tornare al punto (4). Secondo l'analisi della seconda sezione, in base alle circostanze dell'ambiente esterno, la corrente transitoria e la tensione del diodo di alimentazione PIN sono determinati dai parametri fisici all'interno del diodo e i suoi valori di corrente e tensione sono tutti limitati e misurabili e la sua l'aspettativa esiste Secondo la teoria statistica, possiamo pensare che la corrente transitoria e la tensione dei diodi siano funzioni dei loro parametri interni, quindi possiamo valutare il circuito mediante la somiglianza tra le forme d'onda simulate di corrente e tensione e le forme d'onda sperimentali.

La precisione dei parametri nel modello. In questo documento, l'indice di correlazione viene utilizzato come criterio per giudicare la vicinanza della forma d'onda del risultato di simulazione alla forma di osservazione sperimentale.

25.png


Nella formula, i dati della forma d'onda di osservazione sperimentale sono Y, il suo valore medio è Y 1 e i dati della forma d'onda del risultato della simulazione sono Y 2 .

L'illustrazione di somma quadrata di errore 26.png , l'illustrazione della varianza media 27.png minore è il rapporto tra la somma dell'errore quadratica e la varianza media, più la forma d'onda della simulazione si avvicina alla forma d'onda sperimentale, più il parametro del modello si avvicina al valore effettivo, più accurato è il valore del parametro ottenuto.


Risultati dell'estrazione dei parametri

Per testare il circuito mostrato in Figura 6, si ottiene la forma d'onda di tensione e corrente del recupero inverso del diodo di alimentazione PIN. Costruzione di simulazioni circuitali in Sabre, i risultati della simulazione mostrano che le forme d'onda di tensione e corrente corrispondenti ei risultati della forma d'onda e della simulazione sono stati confrontati per indice di correlazione, ottimizzando il processo di estrazione dell'algoritmo genetico quantistico sopra menzionato, possiamo trarre la conclusione che la potenza del PIN parametri della tecnologia a diodi per ottenere un certo valore di precisione. La Figura 7 mostra il risultato della forma d'onda di simulazione dei parametri del modello e i risultati della forma d'onda sperimentale ottenuti dall'algoritmo.

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I parametri del diodo di alimentazione PIN vengono estratti dall'algoritmo di ottimizzazione. Vedere la Tabella 2.

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Validazione del metodo di estrazione dei parametri del diodo di potenza PIN

L'estrazione dei parametri fisici chiave del diodo di potenza è realizzata attraverso il processo di recupero inverso e la sua efficacia deve essere verificata in altri processi dinamici.


Pertanto, i suddetti parametri di ottimizzazione vengono immessi nel modello del circuito di simulazione e vengono simulate la tensione e la corrente di conduzione diretta del diodo di alimentazione PIN. I dati di simulazione e i risultati sperimentali vengono confrontati e la validità del metodo può essere verificata. La Figura 8 è una simulazione della validità dei parametri del modello e della forma d'onda del test del circuito.

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I risultati della simulazione e del test dell'analisi 8 mostrano che i parametri fisici interni del diodo di alimentazione PIN estratto con questo metodo possono descrivere con precisione le caratteristiche dinamiche del dispositivo, verificando in tal modo la validità e l'affidabilità del metodo.