[發明專利]求解米粉原料指標范圍的數據驅動模型分析方法及裝置

有效

• 申請號: 202010122027.3
• 申請日: 2020-02-25
• 公開（公告）號: CN111325404B
• 公開（公告）日: 2022-04-22
• 發明（設計）人: 舒行;楊華;周康;劉朔;劉江蓉;高婧;周堅;呂新宇
• 申請（專利權）人: 武漢輕工大學
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04;G06Q10/06;G06Q50/04
• 代理公司: 深圳市世紀恒程知識產權代理事務所 44287
• 代理人: 張志江

1.一種求解米粉原料指標范圍的數據驅動模型分析方法，其特征在于，所述求解米粉原料指標范圍的數據驅動模型分析方法包括以下步驟：

獲取根據米粉原料指標及米粉制品指標構建的樣本數據庫；

從所述樣本數據庫中提取米粉原料樣本集和米粉制品樣本集；

分別對所述米粉原料樣本集和所述米粉制品樣本集進行標準化處理，獲得標準化米粉原料樣本集和標準化米粉制品樣本集；

獲取所述標準化米粉原料樣本集中的標準化米粉原料樣本數據；

對所述標準化米粉原料樣本數據進行主成分降維，獲得目標米粉原料樣本數據和主成分因子載荷矩陣；

從所述目標米粉原料樣本數據中提取目標米粉原料指標；

根據所述主成分因子載荷矩陣將所述目標米粉原料指標映射為米粉原料品質指標；

將所述目標米粉原料樣本數據、所述標準化米粉制品樣本集、所述米粉原料品質指標作為目標數據；

根據所述目標米粉原料樣本數據和所述標準化米粉制品樣本集生成多元線性回歸模型的訓練集；

根據所述訓練集對所述多元線性回歸模型進行訓練，獲得米粉制品品質指標對應的預測模型；

從所述標準化米粉制品樣本集中提取目標米粉制品指標，并基于預設系數矩陣確定所述目標米粉制品指標對應的回歸函數；

根據所述回歸函數確定擬合優度；

將所述預測模型和所述擬合優度作為計算數據；

查找所述米粉原料品質指標對應的米粉原料品質的理化性質數據，并基于所述理化性質數據確定米粉原料限制約束；

基于所述預測模型和預設目標食品品質要求，確定米粉制品限制約束；

根據所述擬合優度對所述米粉制品限制約束進行修正，獲得目標米粉制品限制約束；

根據多個目標米粉原料指標構建高維目標空間，并在所述高維目標空間中設置擴散因子；

根據所述擴散因子和預設目標區域要求確定擴散因子約束；

將所述米粉原料限制約束、所述目標米粉制品限制約束和所述擴散因子約束作為約束條件；

根據所述約束條件和預設優化目標構建米粉原料品質標準優化模型；

根據所述米粉原料品質標準優化模型確定米粉原料品質指標范圍。

2.如權利要求1所述的求解米粉原料指標范圍的數據驅動模型分析方法，其特征在于，所述根據所述米粉原料品質標準優化模型確定米粉原料品質指標范圍，具體包括：

采用線性加權法將所述米粉原料品質標準優化模型轉化為單目標品質標準優化模型；

根據所述單目標品質標準優化模型對所述標準化米粉原料樣本數據進行四分位數計算，獲得計算結果數據；

根據所述計算結果數據和所述米粉原料品質標準優化模型確定調控模型；

根據所述調控模型確定米粉原料品質指標范圍。

3.如權利要求2所述的求解米粉原料指標范圍的數據驅動模型分析方法，其特征在于，所述根據所述計算結果數據和所述米粉原料品質標準優化模型確定調控模型，具體包括：

從所述計算結果數據中選取下四分位數據和上四分位數據；

根據所述下四分位數據和所述上四分位數據計算差值；

根據所述差值和預設標準化方法確定約束權重；

根據所述約束權重和所述擴散因子對所述擴散因子約束進行優化，獲得目標擴散因子約束；

根據所述目標擴散因子約束對所述米粉原料品質標準優化模型進行調控，獲得調控模型。

4.如權利要求2所述的求解米粉原料指標范圍的數據驅動模型分析方法，其特征在于，所述根據所述調控模型確定米粉原料品質指標范圍，具體包括：

根據所述調控模型計算米粉原料品質指標下界值和米粉原料品質指標上界值；

對所述米粉原料品質指標下界值和所述米粉原料品質指標上界值進行反標準化處理；

根據處理結果確定米粉原料品質指標范圍。

5.一種求解米粉原料指標范圍的數據驅動模型分析裝置，其特征在于，所述求解米粉原料指標范圍的數據驅動模型分析裝置包括：

數據獲取模塊，用于獲取根據米粉原料指標及米粉制品指標構建的樣本數據庫；

數據處理模塊，用于從所述樣本數據庫中提取米粉原料樣本集和米粉制品樣本集；分別對所述米粉原料樣本集和所述米粉制品樣本集進行標準化處理，獲得標準化米粉原料樣本集和標準化米粉制品樣本集；獲取所述標準化米粉原料樣本集中的標準化米粉原料樣本數據；對所述標準化米粉原料樣本數據進行主成分降維，獲得目標米粉原料樣本數據和主成分因子載荷矩陣；從所述目標米粉原料樣本數據中提取目標米粉原料指標；根據所述主成分因子載荷矩陣將所述目標米粉原料指標映射為米粉原料品質指標；將所述目標米粉原料樣本數據、所述標準化米粉制品樣本集、所述米粉原料品質指標作為目標數據；

指標預測模塊，用于根據所述目標米粉原料樣本數據和所述標準化米粉制品樣本集生成多元線性回歸模型的訓練集；根據所述訓練集對所述多元線性回歸模型進行訓練，獲得米粉制品品質指標對應的預測模型；從所述標準化米粉制品樣本集中提取目標米粉制品指標，并基于預設系數矩陣確定所述目標米粉制品指標對應的回歸函數；根據所述回歸函數確定擬合優度；將所述預測模型和所述擬合優度作為計算數據；

模型構建模塊，用于查找所述米粉原料品質指標對應的米粉原料品質的理化性質數據，并基于所述理化性質數據確定米粉原料限制約束；基于所述預測模型和預設目標食品品質要求，確定米粉制品限制約束；根據所述擬合優度對所述米粉制品限制約束進行修正，獲得目標米粉制品限制約束；根據多個目標米粉原料指標構建高維目標空間，并在所述高維目標空間中設置擴散因子；根據所述擴散因子和預設目標區域要求確定擴散因子約束；將所述米粉原料限制約束、所述目標米粉制品限制約束和所述擴散因子約束作為約束條件；根據所述約束條件和預設優化目標構建米粉原料品質標準優化模型；

范圍確定模塊，用于根據所述米粉原料品質標準優化模型確定米粉原料品質指標范圍。