第33卷，第9期 2013年9月
光谱学与光谱分析 Spectroscopy and Spectral Analysis
Vol. 33, No. 9,pp25832585 September,2013
基于改进型模拟退火模型的X荧光光谱寻峰方法的研究
曾国强，葛良全，罗耀耀，张庆贤，程峰，王广西
成都理工大学，四川成都610059
摘要在能量色散X荧光分析技术分析中，对谱信息的处理一直是研究的重点，谱光滑、导峰、蜂面积处理都是重中之重，本工作基于模拟退火算法原理，建立一种新的导峰模型算法，该算法利用模拟退火寻找全局最优点的收敛特性，以Metropolis准则作为峰谷判断的基础，引人新的判定标准和峰谷数组，同时从谱道址两端同时收做，以收敛到同一最优解为终止条件。同时，利用该算法与简单比较法、三阶导数法进行对比
实验，结果证明该算法在X荧光光谱寻峰中有较强能力，在实际生产中具有一定价值。关键词能量色散X荧光分析；导峰模型；改进型模拟退火
DOI; 10. 3964/j. issn. 10000593(2013)09-2583-03
中图分类号：0657.3
文献标识码：A
于是本文对模拟退火算法进行了如下改进。
引言
在光谱寻峰方法中，常用的方法为简单比较法、一阶导数法、二阶导数法、三阶导数法、对称零面积变换法等(-3)，其中简单比较法只能用于寻找简单的峰，不适合寻找重峰。一阶导数法同样不适用于重峰的分辨，二阶导数法的灵度不够，三阶导数法容易识别出假峰，对称零面积变换法的变换宽度不易确认(。
模拟退火算法（simulated annealing，SA）是一种基于蒙特卡洛（Monte-Carlo)选代求解的随机寻优算法，在工程生产中已经广泛应用[4.5)，模拟退火在设计初始模型和初始值的选择空间都比较大，且不需要再计算雅克比矩阵，在收敛过程中，会跳人并跳出局部最小点，直到寻找到全局最优解[6.7]。本文利用模拟退火算法的思想，对模型和选代过程
进行改进，使之适用于X荧光光谱导峰。 1模拟退火算法及改进
利用模拟退火算法进行寻峰，最为重要的是利用其在收敛过程中，会不断跳出局部最小点这一特性(".".")，添加新的触发条件，保存峰值数组。在经典的模拟退火算法模型中，初始状态的设置对模型的影响不大(7，}，然而普通的模拟退火寻峰模型，在寻峰过程中，无论从任何一处进行退火模拟，都只能进行单向选代收，不能全谱跨越，因此无法搜寻到全谱所有的峰。
(1)初始值设置，初始峰值T，初始状态S，每个峰值T 的送代次数L，预存判断数组D，作为波谷数组，D作为波峰数组，（2)触发一个震荡，产生新的状态S。（3）计算T =C(S)-C(S)，C作为评价函数，表示是否达到理想状态（4）利用Metropolis准则作为判断依据，即如果△T0，则以概率exp(一△T/T) 接受S作为新状态，同时对比上一次的△T状态，如果第一次△T<0，第二次△T>0，那么在D数组涨加一组新数组，记录当前峰值T，并利用道址转换公式计算当前道址。反之在D数组添加一组新数组。（5）当模型满足终止条件的时候，结束算法，否则重复2～4。（6)由于模型本身是寻找全局最优点，因此，在整个X荧光光谱中，需要同时从首道址和尾道址一起向中部收敏，因此称之为双退火模型，并且其最优解要为同一峰值才终止整个选代。（7)整理数组D和D
并对应到光谱峰值， 2实验部分
采用的数据自新疆西天山化探样品，以道址-计数形式应用，单一样品仪器谱见图1，横坐标为道址，纵坐标为计数。通过刻度6.403keV为209道址，17.218keV为840道址，再利用图2将其他峰进行刻度，在寻峰过程中，就能自动识别其他峰并标记出来。
实验中的所有仪器谱先做统一处理，预先进行诺光滑和本底扣除，确保寻峰之前所有条件一致。仪器谱所有谱线均
收稿日期：2012-11-06，修订日期：2013-03-21
基金项目：国家资源环境技术领域（863计划）课题项目(2012AA061803）和国家自然科学基金项目（40904054)资助作者简介：曾国强，1980年生，成都理工大学副教授
爱e-mail:zgq@odut.edu.cn
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