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第卷第期 天 文 学 报 年月 基于遗传算法的星族合成参数估计 韩金姝 德州学院计算机系德州 摘要 对于星系这类恒星复合天体 快速、准确地估计星族合成参数 是利用星族合成 方法有效处理海量星系光谱的关键 将遗传算法与模拟退火算法相结合 在模拟退火算法 的基础上 发挥遗传算法全局有哪些信誉好的足球投注网站能力强、收敛速度快的优势 两种算法互补 实验结果 表明 在星族合成参数估计的速度与准确度方面 遗传模拟退火结合算法优于单一的模拟 退火算法 关键词 星系 基本参数 星系 星族 技术 光谱 方法 数据分析 中图分类号 文献标识码 引言 星系的观测光谱包含星系的形成、运动、结构与演化等丰富信息, 是揭示宇宙的起 源、演化、宇宙大尺度结构等物理性质的基础. 对于星系这类恒星复合天体, 星族合成 方法是分析星系光谱的有效方法之一. 星族合成方法利用恒星演化轨迹与恒星光谱库, 对星系观测光谱进行拟合, 通过对拟合参数的估计与比较, 分析星系光谱的星族成分, 不 仅可以得到星系自身的性质, 如年龄、金属丰度、恒星形成历史、质光比等, 而且可以 [1−5] 作为研究其他天文问题(如活动星系核)的辅助手段 . 目前, 随着越来越多光谱巡天项目的实施, 如SDSS[6−7] (Sloan Digital Sky Survey)、 LAMOST[8−10] (Large Sky Area Multi-Object Fiber Spectroscopic Telescope)等, 星系 的观测光谱资源日益丰富. 对于海量星系光谱, 采用自动处理算法快速、准确地估计星 族合成参数, 是发挥星族合成方法有效性的关键. 估计星族合成参数的实质是: 在参数 2 [11−13] 空间中有哪些信誉好的足球投注网站, 使得模型光谱与被拟合的观测光谱之间的χ 最小. 已有的方法 采 [14] 用Metropolis模拟退火算法(SA, Simulated Annealing)与Markov链 . 尽管文献[15]证 明, 模拟退火算法从任意初始点开始, 若按照一定条件产生足够长的Markov链, 则算法 以概率1.0收敛于全局极小点. 但是, 实际运行时, 由于Markov链的长度与运算时间都是 有限的, 因此, 算法通常表现为较强的局部有哪些信誉好的足球投注网站能力, 而全局有哪些信誉好的足球投注网站能力较差, 且最终的收 敛结果受初始值影响较大. 收到原稿 收到修改稿 山东省自然科学基金项目及国家自然科学基金项目 资助 天 文 学 报 卷 另一方面, 遗传算法[16−19] (GA, Genetic Algorithm)模拟自然界中生物的遗传与进 化过程, 从参数空间中的多点出发, 并行有哪些信誉好的足球投注网站, 通过选择、交叉与变异, 能够快速收敛至 全局最优解的90%左右, 且便于硬件的并行实现. 但是, 之后收敛速度变慢, 需要较多的 迭代次数与时间, 才能达到真正的最优解. 因此, 遗传算法是一种全局有哪些信誉好的足球投注网站能力强, 而局 部有哪些信誉好的足球投注网站能力较差的算法. 本文将遗传算法与模拟退火算法相结合, 应用于星族合成参数估计. 两种算法互补, 在SA算法的基础上, 发挥GA全局有哪些信誉好的足球投注网站能力强、收敛速度快的优势. 实验结果显示, 在 星族合成参