Enhancing Wavelength Modulation Spectroscopy for Gas Detection via Chaotic Map-Based Particle Swarm Optimization

粒子群优化 混乱的 调制(音乐) 波长 光谱学 群体行为 材料科学 计算机科学 粒子(生态学) 光学 物理 算法 光电子学 声学 人工智能 量子力学 海洋学 地质学
作者
Yujie Duan,Pengpeng Wang,Chenxi Wang,Yao Dong,Z. Su,Yawen Li,Tianxiang Zhao,Qiang Wang,Cunguang Zhu
出处
期刊:Measurement Science and Technology [IOP Publishing]
标识
DOI:10.1088/1361-6501/adf76b
摘要

Abstract This study proposes a Chaotic Map-based Particle Swarm Optimization (CM-PSO) algorithm to enhance the performance of Wavelength Modulation Spectroscopy in gas concentration retrieval. By introducing the chaotic map-driven inertia weights and the last elimination mechanism, CM-PSO significantly enhances the accuracy and stability of gas concentration retrieval. This method leverages the dynamic nonlinear characteristics of chaotic map to optimize the particle search process, effectively overcoming the tendency of traditional algorithms to become trapped in local optima. Simultaneously, by periodically eliminating particles with poor fitness and introducing new random particles, it substantially enhances population diversity and increases the probability of finding the optimal solution. Experiments demonstrate that compared to traditional PSO and the Levenberg-Marquardt algorithm, CM-PSO reduces the average relative error by 1.05% and 2.3%, respectively, and shortens the average single retrieval time by 29.2% and 73.6%, respectively. This technique provides a high-precision, high-robustness solution for calibration-free gas detection.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
linality发布了新的文献求助10
刚刚
1111113222发布了新的文献求助10
2秒前
清柑普洱给清柑普洱的求助进行了留言
3秒前
CodeCraft应助玩命的书蝶采纳,获得10
3秒前
lingck发布了新的文献求助10
3秒前
ding发布了新的文献求助10
3秒前
夕沫发布了新的文献求助30
4秒前
4秒前
seawolf168完成签到,获得积分10
5秒前
ycp完成签到,获得积分0
5秒前
5秒前
小阮应助肥蛇外传采纳,获得30
6秒前
李爱国应助咔咔采纳,获得10
6秒前
回家放羊完成签到 ,获得积分10
6秒前
7秒前
蜂蜜小熊罐完成签到 ,获得积分10
7秒前
科研通AI6.3应助拖拖采纳,获得10
7秒前
8秒前
9秒前
9秒前
脑洞疼应助13采纳,获得10
9秒前
11秒前
和颂完成签到,获得积分10
11秒前
狂妄冰戟完成签到,获得积分10
11秒前
斯文战斗机完成签到,获得积分10
12秒前
刘牛子发布了新的文献求助10
12秒前
土豆大王完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
Dlan发布了新的文献求助10
12秒前
研友_VZG7GZ应助叫我富婆儿采纳,获得10
13秒前
dongdong发布了新的文献求助10
13秒前
Mr.Su完成签到 ,获得积分10
13秒前
调皮的白秋完成签到 ,获得积分20
14秒前
15秒前
胖儿完成签到,获得积分10
15秒前
慕冰蝶发布了新的文献求助10
16秒前
16秒前
16秒前
七听应助宁宁采纳,获得10
16秒前
辉辉发布了新的文献求助10
16秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Römisch-Germanische Forschungen 1000
China Pluperfect I: Epistemology of Past and Outside in Chinese Art 520
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
The fast track to determining transfer functions of linear circuits: The student guide 500
The Analytical and Numerical Solution of Electric and Magnetic Fields 500
Green Fire Retardants for Polymeric Materials 400
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7614406
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9189758
关于积分的说明 19690340
捐赠科研通 7187217
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3271137
关于科研通互助平台的介绍 2434485
邀请新用户注册赠送积分活动 2266101