2025华数杯数学建模C题：可调控生物节律LED光源全解析
用数学与代码设计智能光照，优化人体生物钟
本文将深入解析2025年华数杯数学建模竞赛C题"可调控生物节律的LED光源研究"，提供完整的Python和MATLAB双语言解决方案，包含创新性的动态节律调控算法和睡眠质量验证模型。全文超过3000字，从理论基础到代码实现全面覆盖。
1. 问题背景与核心概念
1.1 生物节律与光照的关系
人体生物节律（昼夜节律）受光线调控的关键机制：
- ipRGC细胞：视网膜中的光敏神经节细胞
- 褪黑素分泌：受460-480nm蓝光抑制
- 核心体温节律：光照影响体温波动幅度
- 皮质醇节律：晨光促进皮质醇分泌
1.2 LED光源关键参数
| 参数 | 符号 | 定义 | 生理影响 |
|---|---|---|---|
| 相关色温 | CCT | 光源颜色外观 | 冷光(>5000K)提神，暖光(<3000K)放松 |
| 普朗克偏移 |