[發明專利]一種預測超早強混凝土抗壓強度的方法

在審

• 申請號: 201710184818.7
• 申請日: 2017-03-24
• 公開（公告）號: CN107133446A
• 公開（公告）日: 2017-09-05
• 發明（設計）人: 丘偉興;楊飛;徐家興;林逸洲
• 申請（專利權）人: 廣東工業大學
• 主分類號: G06F19/00
• 分類號: G06F19/00
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙)11350
• 代理人: 趙蕊紅

1.一種預測超早強混凝土抗壓強度的方法，其特征在于：預測方法步驟如下：

S1、建造函數模型；

S2、數據的采集和整理；

S3、對整理后的數據進行歸一化處理；

S4、選取最優模型參數；

S5、根據最優模型參數進行預測，并得到預測結果。

2.根據權利要求1所述的一種預測超早強混凝土抗壓強度的方法，其特征在于：步驟S1建造函數模型的方法如下：

A、訓練樣本集為其中x_i為輸入向量，y_i為輸出向量，n為樣本個數，i為輸入、輸出向量的序號，i＝1、2、3、……、n；支持向量機根據式(1)采用線性回歸函數擬合訓練樣本集；

y(x)＝(ω·φ(x))+b......式(1)；

式(1)中：ω為權向量；b為偏置項；φ(x)為輸入空間到輸出空間的非線性映射；

B、對式(1)進行非負松弛變量的引入，其約束條件如下：

式(2)中：ε為誤差變量；ξ_i和為非負松弛變量；

C、根據式(3)對式(1)和式(2)進行最小化處理；

式(3)中：c為懲罰因子，c為大于0的常數；ω^Τ為ω的轉置；

D、將式(3)結合式(4)和式(5)轉化為優化問題；

式(4)中：K(x_i，x_j)＝φ(x_i)φ(x_j)為核函數；α_i、α_j和為拉格朗算子；X_i為一個訓練集，X_j為另一訓練集；

式(5)中：a為大于0的常數；

E、對式(4)和式(5)進行求解，并根據式(6)建立支持向量機的函數模型；

F、建立核函數，根據式(7)得到核參數；

式(7)中：γ為核參數；

G、將式(7)帶入式(6)中建立支持向量機的RBF核函數預測模型；

3.根據權利要求2所述的一種預測超早強混凝土抗壓強度的方法，其特征在于：步驟S2對不同配比參數的混凝土在常溫下靜置5.5小時脫模，并通過壓力機對混凝土6小時時的抗壓強度進行數據采集。

4.根據權利要求3所述的一種預測超早強混凝土抗壓強度的方法，其特征在于：步驟S2中采集的數據信息分為訓練樣本和預測樣本。

5.根據權利要求4所述的一種預測超早強混凝土抗壓強度的方法，其特征在于：步驟S3分別對訓練樣本和預測樣本進行處理，且歸一化的區間為[－1，1]，映射如下：

式(9)中x,y∈R,x_min＝min(x),x_max＝max(x)，R為常數。

6.根據權利要求5所述的一種預測超早強混凝土抗壓強度的方法，其特征在于：歸一化處理得出的數據通過函數模型進行處理，得到模型參數(c,g)，g為核參數，γ即為g；

最優模型參數通過對模型參數的交叉驗證進行選取，方法步驟如下：

S11、選取c與g的初始值，令bestc＝0,bestg＝0，bestCVmse＝inf；

S12、將訓練集平均分為N部分train1,train2,…,trainN，將一部分作為測試集進行預測，剩下的作為訓練集分別進行訓練，并得到準確率的平均數cv；

S13、若cv<bestCVmse，則令bestCVmse＝cv，bestc＝c，bestg＝g，并返回S12進行處理；若cv>bestCVmse，則停止，以bestc為c，bestg為g；

bestc、bestg和bestCVmse為超參數，inf為無窮大；

train1,train2,…,trainN為訓練的數據。

7.根據權利要求6所述的一種預測超早強混凝土抗壓強度的方法，其特征在于：所述最優模型參數通過式(8)的處理得到預測結果。