Resumen

El análisis retrospectivo de los parámetros de infiltración es un problema clásico en los cálculos de infiltración en ingeniería hidráulica. Teniendo en cuenta las características de los problemas de inversión, como la alta dimensionalidad, los numerosos valores óptimos locales, el bajo rendimiento de la convergencia y el excesivo tiempo de cálculo, se propuso un algoritmo de optimización de enjambre de partículas cuánticas basado en un mecanismo inmune biológico (IQPSO) para resolver el problema de inversión. Al introducir una estrategia de regulación de la concentración para mejorar la diversidad de la población y una estrategia de vacunación para acelerar la tasa de convergencia, el algoritmo modificado superó las deficiencias del PSO tradicional, que puede caer fácilmente en un óptimo local. Además, se aplicó una sencilla estrategia de cálculo paralelo multinúcleo para reducir el tiempo de cálculo. La eficacia y viabilidad de IQPSO se evaluaron mediante experimentos numéricos. En este trabajo, tomando como caso una presa de escollera de hormigón (CFRD), se realizó un análisis retrospectivo de los parámetros de infiltración utilizando el algoritmo de optimización propuesto y se analizó el campo de infiltración estacionario de la presa mediante el método de los elementos finitos (MEF). Comparado con el PSO inmune y el PSO cuántico, el algoritmo propuesto tenía mejor capacidad de búsqueda global, rendimiento de convergencia y velocidad de cálculo. El análisis retrospectivo optimizado pudo obtener el coeficiente de permeabilidad del CFRD con gran precisión.

• Materias:Matemáticas Análisis Matemático Álgebra Ingeniería Matemática aplicada Lógica matemática
• Subjects:mathematics Mathematical Analysis Algebra Engineering Applied Mathematics Mathematical logic
• Palabras claves:algoritmo, análisis retrospectivo, parámetros de infiltración, mejor capacidad de búsqueda global, cálculos de infiltración en ingeniería hidráulica, numerosos valores óptimos locales, optimización cuántica por enjambre de partículas, estrategia sencilla de cálculo paralelo multinúcleo, mecanismo inmunológico biológico, estrategia de regulación de la concentración
• Keywords:algorithm, back analysis, seepage parameters, better global search ability, hydraulic engineering seepage calculations, numerous local optimal values, quantum particle swarm optimization, simple multicore parallel computation strategy, biological immune mechanism, concentration regulation strategy