[發明專利]基于狀態轉移算法的除銅過程的猶豫模糊c均值聚類方法

有效

• 申請號: 202010128838.4
• 申請日: 2020-02-28
• 公開（公告）號: CN111368897B
• 公開（公告）日: 2023-06-20
• 發明（設計）人: 周曉君;張潤東;徐沖沖
• 申請（專利權）人: 中南大學
• 主分類號: G06F18/2321
• 分類號: G06F18/2321;G06N3/006;G06N3/126
• 代理公司: 北京中政聯科專利代理事務所(普通合伙) 11489
• 代理人: 鄭久興

1.基于狀態轉移算法的除銅過程的猶豫模糊c均值聚類方法，其特征在于，包括：

基于除銅級聯反應釜的數據設置狀態轉移算法的參數并初始化距離測度權重；所述除銅級聯反應釜的數據包括：反應釜溫度、氧化還原電位和氧化還原電位變化率；

基于所述距離測度權重通過模糊c均值聚類仿真得到所述數據的聚類中心和隸屬度矩陣；

根據所述聚類中心和所述隸屬度矩陣建立目標模型為：

其中，L為距離測度的個數，w_l為第l個距離測度的權重，X為數據樣本，V為聚類中心，D_l(X，V)為第l個距離測度計算得到的數據樣本X與聚類中心V之間的距離，

其中，n為樣本個數；c為聚類中心個數，即簇的數目；d_l(x_i，v_j)為第i個樣本x_i與第j個聚類中心v_j之間的距離；為在第l個距離測度下，第i個樣本x_i與第j個聚類中心v_j之間的隸屬度，U^l為隸屬度矩陣；m為用于控制群集模糊程度的模糊超參數，m＝2；

對所述目標模型進行仿真后輸出優化結果。

2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述基于所述距離測度權重通過模糊c均值聚類仿真得到聚類中心與隸屬度矩陣的步驟為：

S1，初始化聚類中心v_j，預設終止條件的閾值ε；

S2，利用L種距離測度計算隸屬度矩陣

S3，利用L個所述隸屬度矩陣得到L個所述聚類中心，其計算公式為：

并將L個所述聚類中心與由狀態轉移算法優化得到的優化權重線性加權得到最終的聚類中心V′_T，置T＝0；

S4，利用L個所述聚類中心更新L個所述隸屬度矩陣，更新公式為：

并將更新后的L個所述隸屬度矩陣與由狀態轉移算法優化得到的優化權重線性加權得到最終的隸屬度矩陣U′_T，置T＝T+1；

S5，所述終止條件為||U′_T+1-U′_T||＜ε，滿足所述終止條件，停止更新，得到最終的聚類中心V′_T與最終的隸屬度矩陣U′_T；不滿足，返回步驟S2。

3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述狀態轉移算法優化包括：

S1'，根據除銅級聯反應釜的數據確定狀態轉移算法尋優的搜索力度SE和最大允許迭代次數Maxiter，并設置多種距離測度的權重可行性范圍Range為[0,1]；

S2'，確定待尋優權重的維度，即距離測度的個數n，在n維空間中隨機生成位于待尋優權重可行性范圍內的一個個體Best_k；

S3'，采用伸縮變換算子、旋轉變換算子、坐標變換算子或平移變換算子，基于當前的個體Best_k進行運算產生SE個樣本，并更新當前最優個體，當前最優個體有變動，執行平移變換操作并以同樣的機制更新當前最優個體Best_k；

S4'，置k＝k+1，重新返回所述S4，直到滿足最大迭代次數，輸出最優個體和對應的聚類中心和隸屬度矩陣。