[發明專利]預測規則生成系統、預測系統、預測規則生成方法和預測方法

有效

• 申請號: 201680019682.8
• 申請日: 2016-03-30
• 公開（公告）號: CN107531528B
• 公開（公告）日: 2020-12-29
• 發明（設計）人: 中園明子;岡崎文美;朝子弘之
• 申請（專利權）人: 住友化學株式會社
• 主分類號: C02F3/12
• 分類號: C02F3/12;G01N33/18;C12Q1/06
• 代理公司: 中原信達知識產權代理有限責任公司 11219
• 代理人: 魯雯雯;金龍河

1.一種預測規則生成系統，其具備：

輸入單元，其輸入存在于進行水處理的活性污泥中的多種微生物各自的存在比例或存在于該活性污泥中的多種堿基序列各自的存在比例的時間序列數據、以及與構成該時間序列數據的各時刻的數據相對應的表示水處理后的水質的水質信息，所述微生物為不限于特定的種的微生物，所述堿基序列為不限于特定的種的微生物的堿基序列；

主成分分析單元，其對所述輸入單元所輸入的時間序列數據進行主成分分析，計算出構成該時間序列數據的各時刻的數據的主成分得分；以及

預測規則生成單元，其基于所述主成分分析單元所計算出的構成時間序列數據的各時刻的數據的主成分得分、和所述輸入單元所輸入的與構成該時間序列數據的各時刻的數據相對應的表示水處理后的水質的水質信息生成預測規則，該預測規則用于由多種微生物各自的存在比例或多種堿基序列各自的存在比例預測水處理后的水質。

2.根據權利要求1所述的預測規則生成系統，其中，所述主成分分析單元進行使用相關矩陣的主成分分析。

3.根據權利要求1所述的預測規則生成系統，其中，所述預測規則生成單元通過進行機器學習生成所述預測規則，所述機器學習將所述主成分分析單元所計算出的構成時間序列數據的各時刻的數據的主成分得分作為所述預測規則中的輸入、將所述輸入單元所輸入的與構成該時間序列數據的各時刻的數據相對應的表示水處理后的水質的水質信息作為所述預測規則中的輸出。

4.根據權利要求1～3中任一項所述的預測規則生成系統，其中，進一步具備：

讀取單元，其從存在于所述活性污泥中的多種微生物讀取基因的堿基序列；以及

數據生成單元，其基于所述讀取單元所讀取的基因的堿基序列生成所述時間序列數據并將其輸入到輸入單元。

5.一種預測系統，其基于權利要求1～4中任一項所述的預測規則生成系統所生成的預測規則對水處理后的水質進行預測，所述預測系統具備：

輸入單元，其輸入作為預測對象的多種微生物各自的存在比例或作為預測對象的多種堿基序列各自的存在比例的數據，所述微生物為不限于特定的種的微生物，所述堿基序列為不限于特定的種的微生物的堿基序列；

主成分分析單元，其基于所述預測規則生成系統所進行的主成分分析計算出所述輸入單元所輸入的所述預測對象的數據的主成分得分；以及

預測單元，其基于所述預測規則生成系統所生成的預測規則，由所述主成分分析單元所計算出的所述預測對象的數據的主成分得分對水處理后的水質進行預測。

6.一種預測規則生成方法，其為預測規則生成系統的操作方法，所述預測規則生成方法包含：

輸入步驟，其輸入存在于進行水處理的活性污泥中的多種微生物各自的存在比例或存在于該活性污泥中的多種堿基序列各自的存在比例的時間序列數據、以及與構成該時間序列數據的各時刻的數據相對應的表示水處理后的水質的水質信息，所述微生物為不限于特定的種的微生物，所述堿基序列為不限于特定的種的微生物的堿基序列；

主成分分析步驟，其對所述輸入步驟中輸入的時間序列數據進行主成分分析，計算出構成該時間序列數據的各時刻的數據的主成分得分；以及

預測規則生成步驟，其基于所述主成分分析步驟中計算出的構成時間序列數據的各時刻的數據的主成分得分、和所述輸入步驟中輸入的與構成該時間序列數據的各時刻的數據相對應的表示水處理后的水質的水質信息生成預測規則，該預測規則用于由多種微生物各自的存在比例或多種堿基序列各自的存在比例預測水處理后的水質。

7.一種預測方法，其為預測系統的操作方法，所述預測系統基于權利要求1～4中任一項所述的預測規則生成系統所生成的預測規則對水處理后的水質進行預測，所述預測方法包含：

輸入步驟，其輸入作為預測對象的多種微生物各自的存在比例或作為預測對象的多種堿基序列各自的存在比例的數據，所述微生物為不限于特定的種的微生物，所述堿基序列為不限于特定的種的微生物的堿基序列；

主成分分析步驟，其基于所述預測規則生成系統所進行的主成分分析，計算出所述輸入步驟中輸入的所述預測對象的數據的主成分得分；以及

預測步驟，其基于所述預測規則生成系統所生成的預測規則，由所述主成分分析步驟中計算出的所述預測對象的數據的主成分得分對水處理后的水質進行預測。