文章摘要
陈勃,赵梅,胡长青.改进型遗传算法在环境噪声反演海底问题中的应用[J].声学技术,2018,37(1):25~31
改进型遗传算法在环境噪声反演海底问题中的应用
Application of improved genetic algorithm in ambient noise based geo-acoustic inversion
投稿时间:2017-11-07  修订日期:2018-01-29
DOI:10.16300/j.cnki.1000-3630.2018.01.005
中文关键词: 遗传算法  小生境  浅海噪声场  海底反演
英文关键词: genetic algorithm  niche technology  ambient noise in shallow water  geo-acoustic inversion
基金项目:上海市扬帆计划资助项目(15YF1414900)
作者单位E-mail
陈勃 中国科学院大学, 北京 100049
中国科学院声学研究所东海研究站, 上海 201815 
 
赵梅 中国科学院声学研究所东海研究站, 上海 201815  
胡长青 中国科学院声学研究所东海研究站, 上海 201815 hchq@mail.ioa.ac.cn 
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中文摘要:
      利用浅海环境噪声进行海底特性反演一直是学者们研究的热门课题之一,当考虑两层海底时,由于待反演参数较多,基于传统遗传算法的反演策略往往使反演过程陷入局部最小值,从而无法找到全局最优解。针对两层海底的情况,计算得到了浅海环境噪声场空间相干性的表达式,并对传统遗传算法进行了改进,通过引进自适应交叉和变异算子以及能够保持种群多样性的小生境技术来提高反演算法的性能。通过数值仿真,验证了改进后的算法较传统算法能更好地收敛到真实值;并针对一次海试数据进行了海底特性反演,获得了较好的结果。
英文摘要:
      Using ambient noise in shallow water to do geo-acoustic inversion is one of the hot topics. When considering double-layer bottom, the traditional genetic algorithm often makes the inversion process fall into the local minimum value, and the global optimal solution can not be found. In this paper, the expression of the spatial coherence of ambient noise field is calculated in the case of double-layer bottom, and the performance of the inversion algorithm is improved by introducing adaptive crossover operator, adaptive mutation operator, and niche technology which can keep the population diversity. Numerical simulation is carried out to verify that the improved algorithm has better performance of converging to real values than the traditional algorithm. Finally, the sea trial data are used to inverse seabed acoustic parameters and the result is relatively good.
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