[發明專利]一種基于塊增量隨機配置網絡的工業過程軟測量建模方法

有效

• 申請號: 201811345086.6
• 申請日: 2018-11-13
• 公開（公告）號: CN109635337B
• 公開（公告）日: 2021-04-27
• 發明（設計）人: 代偉;李德鵬;裴詩雨;南靖;趙大勇;楊春雨;馬小平
• 申請（專利權）人: 中國礦業大學
• 主分類號: G06F30/20
• 分類號: G06F30/20;G06N3/04;G06N3/08
• 代理公司: 南京經緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 樓高潮

1.一種基于塊增量隨機配置網絡的工業過程軟測量建模方法，其特征在于，包括以下步驟：

S1，初始化塊增量隨機配置網絡學習所需要的參數；所述參數包括最大隱層節點數L_max、最大隨機配置次數T_max、期望容差ε、隱層參數隨機配置范圍Υ、學習參數r、第一次迭代中的塊寬即初始隱層節點數Δ₁、第一次迭代中的殘差e₀，令e₀為輸出樣本O，輸出樣本O為磨礦粒度，網絡的隱層節點數從Δ₁開始增加；

S2，根據監督機制，將隱層節點按塊配置，并找出滿足約束條件的隱層節點塊作為新增候選節點塊；

當第k次迭代增加Δ_k個隱層節點時，在可調對稱區間[-λ,λ]^d和[-λ,λ]內分別隨機生成隱層參數，包括輸入權值和偏置d為維度；

將所述隱層參數依次代入激活函數，得到新增隱層輸出塊：x_i為樣本數據，每個樣本數據包括磨機給礦量、球磨機入口給水量、螺旋分級機溢流濃度、球磨機電流、螺旋分級機電流；

設定μ_L＝(1-r)/(L+Δ_k)，L為當前網絡隱層節點總數；

找出滿足以下不等式約束的隱層節點塊即為新增候選節點塊：

min{ξ_L,1,...,ξ_L,q,...,ξ_L,m}≥0

其中，為上一次迭代網絡的殘差，為第k次迭代時輸出權值的中間值；

S3，從所述新增候選節點塊中找出最佳隱層參數，計算新增隱層輸出，并構建隱層輸出矩陣；

S4，通過優化算法得到當前網絡的輸出權值，并根據相鄰兩次迭代中殘差的差值，利用模擬退火來更新下一次迭代的塊寬，在當前網絡隱層節點數超過給定最大隱層節點數或當前迭代中的殘差滿足期望容差時，不再增加新節點塊，建模完成，得到塊增量隨機配置網絡；

S5，根據得到的塊增量隨機配置網絡實現工業過程的軟測量。

2.根據權利要求1所述的基于塊增量隨機配置網絡的工業過程軟測量建模方法，其特征在于，所述步驟S3包括：

將所述新增候選節點塊分別代入得到

找出使得ξ_L最大的一組隱層參數，即為滿足監督機制的最佳隱層參數和

若找不到滿足條件的隱層參數，則通過對r進行補償：放寬條件重復以上尋找新增候選節點塊的步驟，即：r＝r+τ，其中，τ∈(0,1-r)；

此時，網絡的隱層輸出矩陣為：

其中，