[發(fā)明專利]一種人工神經(jīng)元控制插座

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410047628.7
• 申請日: 2014-02-11
• 公開（公告）號: CN104836078A
• 公開（公告）日: 2015-08-12
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王斌
• 申請（專利權(quán)）人: 王斌
• 主分類號: H01R13/66
• 分類號: H01R13/66;H01R13/70
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種人工神經(jīng)元控制插座，具體應(yīng)用于家庭自動控制熱水器、魚缸、電風(fēng)扇等設(shè)備。

背景技術(shù)

智能插座通俗的說是節(jié)約用電量的一種插座，節(jié)能插座的理念很早之前就已經(jīng)生成，到目前為止已經(jīng)發(fā)展的比較廣泛，但是技術(shù)上還有待于進步。目前流行的計量插座、定時插座、遙控插座等節(jié)能型插座的產(chǎn)品，能夠解決部分實際問題，但都存在各種缺陷。計量插座能夠直觀反映出插座上的電器運行功率，電流，電壓等信息，僅僅能夠讓用戶知道電器的耗電情況，需要具備一定專業(yè)知識的用戶才能根據(jù)測量結(jié)果分析電器是否耗電正常，才能及時發(fā)現(xiàn)電器異常，避免不正常耗電。定時插座能夠控制用電器在特定時段工作，在一定程度上減少了空閑時段的能源浪費，但實際用電時段并非固定，情況一旦變化，需要重新進行設(shè)定，使用不方便。遙控插座需要配備專用遙控器，成本較高而且使用麻煩，難以得到用戶接受。

隨著以物聯(lián)網(wǎng)、人工智能、移動互聯(lián)網(wǎng)為代表的新一代信息技術(shù)發(fā)展，利用這些技術(shù)改進智能插座，提高智能化水平已經(jīng)成為可能。尤其是人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)具有優(yōu)良的學(xué)習(xí)功能。“人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)”(ARTIFICIAL?NEURAL?NETWORK，簡稱ANN)是在對人腦組織結(jié)構(gòu)和運行機制的認識理解基礎(chǔ)之上模擬其結(jié)構(gòu)和智能行為的一種工程系統(tǒng)。神經(jīng)系統(tǒng)的基本構(gòu)造是神經(jīng)元(神經(jīng)細胞)，它是處理人體內(nèi)各部分之間相互信息傳遞的基本單元。每個神經(jīng)元都由一個細胞體，一個連接其他神經(jīng)元的軸突和一些向外伸出的其它較短分支——樹突組成。插座就像神經(jīng)元一樣是家庭電器的基本單元，插座的通斷就如神經(jīng)元的興奮一樣產(chǎn)生特定的動作，把家庭內(nèi)部的傳感器信息匯集到智能插座就能像神經(jīng)元一樣感知其他神經(jīng)元的信息，從而實現(xiàn)家庭自動化。

因此本發(fā)明結(jié)合人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、無線通訊技術(shù)、傳感器實現(xiàn)室內(nèi)自動化。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明是對現(xiàn)有智能插座的改進，除具有原功能外，還具有以下功能：

(1)????????????接收外部傳感信息的功能；

(2)????????????按照外部傳感器的信息學(xué)習(xí)用戶習(xí)慣，自動控制的功能。

以上功能具體實現(xiàn)為：

一種人工神經(jīng)元控制插座，其特征在于它由智能插座硬件電路和人工神經(jīng)元參數(shù)學(xué)習(xí)方法兩部分組成。硬件電路用于接收外界傳感設(shè)備的信息，并運行人工神經(jīng)元算法，把輸出結(jié)果用于控制插座的開關(guān)狀態(tài)。

智能插座硬件電路在于它由插座電源通斷控制電路、CC1101射頻通訊電路、電源電路、單片機、無線聲表接收電路和狀態(tài)顯示電路組成；電源電路連接到插座電源通斷控制電路、CC1101射頻通訊電路、單片機、無線聲表接收電路和狀態(tài)顯示電路，為其提供電源；單片機連接CC1101射頻通訊電路、無線聲表接收電路獲得外界的傳感器的信息和控制信號；單片機連接插座電源通斷控制電路控制繼電器的狀態(tài)，從而控制插座的通斷；單片機連接狀態(tài)顯示電路用以顯示插座的通電剩余時間。

人工神經(jīng)元參數(shù)學(xué)習(xí)方法在于它由條件編碼方法、激活函數(shù)線性化方法和權(quán)值學(xué)習(xí)方法構(gòu)成；條件編碼方法用于把溫度、濕度、時間、光照、燃氣泄漏、人體運動等模擬量和開關(guān)量統(tǒng)一處理，激活函數(shù)線性化方法用于把神經(jīng)元節(jié)點函數(shù)用計算機容易表達的表的格式表示；權(quán)值學(xué)習(xí)方法用于動態(tài)學(xué)習(xí)權(quán)值。

條件編碼方法特征在于：條件都用一串二進制碼統(tǒng)一表示，開關(guān)量占1位，模擬量壓縮到2～4位；一個條件中的所有條件因素按照固定的序列組合形成進制碼，每個特定的條件有唯一的編碼。

激活函數(shù)線性化方法特征在于：在計算機中固定一段存儲空間為函數(shù)的表，以條件編碼為表地址的偏移量存儲該條件對應(yīng)的條件權(quán)值。

權(quán)值學(xué)習(xí)方法特征在于：每當(dāng)人工訓(xùn)練一次權(quán)值加一個數(shù)值，每當(dāng)自動執(zhí)行正確一次權(quán)值增加一個固定的數(shù)值，每當(dāng)自動執(zhí)行被糾正一次權(quán)值減少某個固定的值。

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附圖說明

附圖1為一種人工神經(jīng)元控制插座的硬件結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖2為條件編碼示的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖3為激活函數(shù)線性化結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方法

上述功能實現(xiàn)的技術(shù)方案結(jié)合附圖進行進一步的描述如下：