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@ -9,7 +9,6 @@
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#include <QMutex>
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#include <QDateTime>
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#include <QFile>
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#include <limits>
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#include "nmCalculation_global.h"
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@ -20,69 +19,6 @@ class nmDataWellBase;
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class QTimer;
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class QProcess;
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// 双对数曲线误差分解。该结构同时保存用于候选排序的主目标,以及用于判断
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// 曲线上下、左右和形状偏差的诊断量。total 是唯一的接受和排序依据,诊断量
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// 只参与信赖域选参,不能再次叠加到 total,否则会重复计算同一批曲线残差。
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struct AutoFitObjectiveBreakdown {
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// valid 表示本次曲线评价完整有效;无效评价统一保留 total=1e10。
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// pressureLoss 和 derivativeLoss 均在 log(value) 空间按固定网格计算。
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bool valid;
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double total;
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double pressureLoss;
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double derivativeLoss;
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// 固定目标网格上的普通对数残差。非代理搜索使用它建立完整 Jacobian,
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// 向量平方和与 total 的平方一致。
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QVector<double> residualVector;
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// 上下偏差使用压力和导数残差共享的算术平均中心。
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// verticalCommonBias 为正表示模拟曲线整体偏高,为负表示整体偏低;
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// verticalReliable=false 时仍保留数值,但不能据此确定参数调整方向。
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double verticalCommonBias;
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double verticalLoss;
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bool verticalReliable;
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// 水平偏差在 log(time) 坐标中计算。physicalShift 为正表示模拟曲线相对
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// 目标偏右,即相同曲线特征在模拟结果中出现得更晚。
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double horizontalPhysicalShift;
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double horizontalLoss;
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bool horizontalReliable;
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// true 表示当前曲线无法可靠区分上下和左右误差;此时禁止使用两类有符号
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// 诊断量选参,但去除公共中心后的 shapeLoss 仍可用于局部选参。
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bool registrationAmbiguous;
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// 去除公共均值中心和可信左右偏差后剩余的整体形状误差;verticalReliable
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// 只控制能否把公共中心解释为上下参数方向,不改变 shape 的中心化公式。
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double shapeLoss;
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// 兼容现有 trace 列。当前非代理搜索不再单独识别或调度晚期分量。
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double lateDerivativeSlopeBias;
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double lateDerivativeTrendLoss;
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bool lateDerivativeTrendReliable;
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// 模拟曲线对目标固定网格的有效覆盖率,取覆盖点比例与连续 log-time
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// 跨度比例中的较小值。低于损失函数门槛时本次评价直接无效。
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double coverage;
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AutoFitObjectiveBreakdown()
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: valid(false)
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, total(1.0e10)
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, pressureLoss(std::numeric_limits<double>::quiet_NaN())
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, derivativeLoss(std::numeric_limits<double>::quiet_NaN())
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|
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, verticalCommonBias(std::numeric_limits<double>::quiet_NaN())
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|
|
, verticalLoss(std::numeric_limits<double>::quiet_NaN())
|
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|
, verticalReliable(false)
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, horizontalPhysicalShift(std::numeric_limits<double>::quiet_NaN())
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|
|
, horizontalLoss(std::numeric_limits<double>::quiet_NaN())
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|
, horizontalReliable(false)
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|
, registrationAmbiguous(false)
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|
|
|
|
, shapeLoss(std::numeric_limits<double>::quiet_NaN())
|
|
|
|
|
, lateDerivativeSlopeBias(std::numeric_limits<double>::quiet_NaN())
|
|
|
|
|
, lateDerivativeTrendLoss(std::numeric_limits<double>::quiet_NaN())
|
|
|
|
|
, lateDerivativeTrendReliable(false)
|
|
|
|
|
, coverage(std::numeric_limits<double>::quiet_NaN())
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|
{}
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|
|
};
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// PSO粒子结构
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// 这里的 position / velocity / bestPosition 只保存“用户勾选参与拟合的参数”,
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|
// 不是完整的 11 个储层/井筒参数。完整参数向量会在写 trace 或调用代理模型时
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|
@ -97,8 +33,6 @@ struct AutoFitParticle {
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|
QVector<double> velocity; // 速度
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|
QVector<double> bestPosition; // 真实求解器确认的个体最优位置
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|
QVector<double> guideBestPosition; // 仅用于速度更新的引导位置;不会参与真实 gbest/最终结果
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|
AutoFitObjectiveBreakdown currentObjectiveBreakdown; // 当前真实评价对应的误差分解
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|
AutoFitObjectiveBreakdown bestObjectiveBreakdown; // pbest 对应的误差分解
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double fitness; // 当前适应度
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double bestFitness; // 真实求解器确认的个体最优适应度
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|
double guideBestObjective; // guideBestPosition 对应的真实或代理目标值
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@ -162,7 +96,6 @@ public:
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|
void stopFitting();
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QVector<double> getBestSolution() const;
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double getBestFitness() const;
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|
AutoFitObjectiveBreakdown getLastObjectiveBreakdown() const;
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QString getLastError() const;
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bool isRunning() const;
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int getCurrentIteration() const;
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@ -204,26 +137,20 @@ private:
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void loadOptimizationConfig();
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void loadParameterBounds();
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// ===== 自动拟合核心算法 =====
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// ===== PSO核心算法 =====
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//
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// 代理开启时保留原 PSO 筛选流程;代理关闭时使用真实求解器驱动的
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// 诊断灵敏度信赖域搜索,不依赖 pbest/gbest 速度公式。
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// 主流程:
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// 1. extractUserInitialValues(): 从当前项目数据中取用户已有初始解;
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// 2. initializeSwarm(): 根据初始解和上下界生成粒子群;
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// 3. updateParticle(): 对单个粒子跑真实求解器并计算误差;
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// 4. updateGlobalBest(): 只用真实求解器误差更新全局最优;
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// 5. updateVelocityAndPosition(): 按 PSO 公式推进下一代粒子。
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void extractUserInitialValues();
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void initializeSwarm();
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void updateVelocityAndPosition();
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double evaluateFitness(const QVector<double>& parameters);
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void updateGlobalBest();
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void updateParticle(int particleIndex);
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// 非代理拟合入口:建立有限差分灵敏度,按诊断分量选择参数,再用有界
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// LM/信赖域产生候选;所有候选最终都由真实求解器总误差决定是否接受。
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StopReasonPSO runTrustRegionFitting();
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// 对一个信赖域候选执行完整真实评价,并一次性返回误差、诊断量、曲线和耗时。
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// 返回 false 表示求解失败、损失无效或用户已请求停止。
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bool evaluateTrustRegionPoint(const QVector<double>& parameters,
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double* fitness,
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AutoFitObjectiveBreakdown* breakdown,
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QVector<QVector<double> >* curve,
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int* elapsedMs);
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|
// ===== 参数应用方法 =====
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//
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@ -239,7 +166,6 @@ private:
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// ===== 求解器相关 =====
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QVector<QVector<double> > runSolver();
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QVector<QVector<double>> runSolverDll();
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bool runFinalFullSolver();
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QVector<QVector<double>> runSolverExe();
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// ===== 数据处理 =====
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@ -294,8 +220,7 @@ private:
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double surrogateObjective,
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const QString& screeningDecision,
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const QVector<double>& pbestPosition,
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double pbestObjective,
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const AutoFitObjectiveBreakdown* objectiveBreakdown = nullptr);
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double pbestObjective);
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void writeIterationTraceRows();
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QVector<double> buildTraceParameterVector(const QVector<double>& selectedParameters) const;
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void resetRunSummary();
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@ -351,34 +276,30 @@ private:
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bool m_isRunning; // 当前是否有一次自动拟合正在运行。
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bool m_shouldStop; // 用户停止标志;主循环和求解器等待循环会定期检查它。
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bool m_isPaused; // 预留暂停标志;主循环中有暂停等待逻辑。
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int m_currentIteration; // 当前自动拟合迭代序号,从 0 开始。
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int m_currentIteration; // 当前 PSO 迭代序号,从 0 开始。
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QString m_lastError; // 最近一次失败原因,供 UI 展示或日志排查。
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// ===== 优化状态数据 =====
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// ===== PSO数据 =====
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QVector<double> m_initialValues; // 当前模型中提取的用户初始值,顺序与 m_enabledParamIndices 一致。
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QVector<AutoFitParticle> m_swarm; // 粒子群,每个粒子只保存启用参数维度。
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QVector<double> m_globalBestPosition; // 真实求解器确认的当前最优参数。
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QVector<double> m_globalBestPosition; // 全局最优参数,仍是启用参数向量。
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double m_globalBestFitness; // 全局最优真实误差,越小越好。
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double m_previousBestFitness; // 上一轮全局最优误差,用于自适应参数更新。
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AutoFitObjectiveBreakdown m_globalBestObjectiveBreakdown; // 真实 gbest 对应的误差分解。
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QVector<QVector<double> > m_lastEvaluatedLogLogData; // 最近一次真实求解得到的 result log-log 曲线。
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QVector<QVector<double> > m_globalBestLogLogData; // 当前全局最优对应的 result log-log 曲线。
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mutable AutoFitObjectiveBreakdown m_lastObjectiveBreakdown; // 最近一次损失评价的误差分解。
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QVector<QVector<double> > m_userInitialLogLogData; // 用户初始解对应的 result log-log 曲线,用于精英保护。
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AutoFitObjectiveBreakdown m_userInitialObjectiveBreakdown; // 用户初始解对应的误差分解。
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// ===== 优化配置 =====
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//
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// 参数索引约定:
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// 0 k 渗透率;1 skin 表皮系数;2 wellboreC 井筒储集;
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// 3 phi 孔隙度;4 h 储层厚度;5 Ct 综合压缩系数;
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// 6 Cf 岩石压缩系数;7 Swi 初始含水饱和度;
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// 8 Dfc 裂缝导流能力;9 fractureHalfLength 裂缝半长。
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// 6 Cf 岩石压缩系数;7 Swi 初始含水饱和度。
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// m_enabledParamIndices 保存被用户勾选的参数索引,粒子的 position 维度与它一致。
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QVector<bool> m_parameterSelected; // 完整 10 个参数是否被用户勾选参与拟合。
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QVector<double> m_parameterLower; // 完整 10 个参数的搜索下界。
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QVector<double> m_parameterUpper; // 完整 10 个参数的搜索上界。
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QVector<int> m_enabledParamIndices; // 被勾选参数在完整 10 维体系中的索引。
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QVector<bool> m_parameterSelected; // 完整 8 个参数是否被用户勾选参与拟合。
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QVector<double> m_parameterLower; // 完整 8 个参数的搜索下界。
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QVector<double> m_parameterUpper; // 完整 8 个参数的搜索上界。
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QVector<int> m_enabledParamIndices; // 被勾选参数在完整 8 维体系中的索引。
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QVector<QVector<double> > m_targetLogLogData; // 目标井 history log-log 曲线:time/pressure/derivative。
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QString m_targetWellName; // 目标井名称;读写井参数和读取模拟曲线都依赖它。
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@ -391,7 +312,7 @@ private:
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double m_socialParam; // 群体学习因子,控制粒子靠近全局 gbest 的程度。
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// ===== 统计信息 =====
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int m_totalEvaluations; // 真实求解器评价总次数,包含粒子评价和方向试算。
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int m_totalEvaluations; // 已调用真实求解器评价的粒子总数。
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int m_successfulEvaluations; // 真实求解器成功且误差有效的评价次数。
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QVector<double> m_convergenceHistory; // 每代全局最优误差历史,用于收敛判断。
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@ -407,7 +328,7 @@ private:
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// ===== 精英保护 =====
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QVector<double> m_userInitialSolution; // 用户初始解参数,若最终改进不足会恢复它。
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double m_userInitialFitness; // 用户初始解真实误差。
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double m_improvementThreshold; // 仅用于日志区分显著改进和微小改进。
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double m_improvementThreshold; // 最终结果相对初始解至少需要达到的改进阈值。
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bool m_hasValidUserSolution; // 初始解是否成功跑过真实求解器。
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int m_consecutiveFailedIterations; // 连续失败迭代次数
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@ -436,8 +357,8 @@ private:
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// 这些字段只描述代理筛选和运行复盘,不参与 PSO 数学更新。
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bool m_traceEnabled; // 是否写出 trace CSV/meta 文件。
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QString m_traceRunId; // 本次运行 ID,作为 trace/candidate/score 文件名的一部分。
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QString m_traceFilePath; // 本次自动拟合 trace CSV 的完整路径。
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QString m_traceMetaFilePath; // 与 trace 匹配的 meta JSON 完整路径。
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QString m_traceFilePath; // pso_baseline_trace_<run_id>.csv 完整路径。
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|
QString m_traceMetaFilePath; // pso_baseline_trace_<run_id>.meta.json 完整路径。
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QFile m_traceFile; // trace CSV 文件句柄。
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bool m_surrogateScreeningEnabled; // 用户配置中的 PSO acceleration 开关。
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unsigned int m_psoRandomSeed; // PSO 随机种子,也用于可复现 random audit。
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