[發(fā)明專利]基于半監(jiān)督模型的化工工藝異常監(jiān)控方法及模型優(yōu)化方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010450943.X
• 申請(qǐng)日: 2020-05-25
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113723649A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-11-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李傳坤;王春利;高新江;李榮強(qiáng);徐偉;石寧;張衛(wèi)華;姜巍巍;曹德舜
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)石油化工股份有限公司;中國(guó)石油化工股份有限公司青島安全工程研究院;應(yīng)急管理部化學(xué)品登記中心
• 主分類號(hào): G06Q10/04
• 分類號(hào): G06Q10/04;G06Q50/04;G06K9/62
• 代理公司: 北京潤(rùn)平知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11283
• 代理人: 肖冰濱;王曉曉

1.一種用于化工工藝異常識(shí)別的半監(jiān)督模型的優(yōu)化方法，其特征在于，第一初始半監(jiān)督模型由第一訓(xùn)練集訓(xùn)練獲得，所述第一訓(xùn)練集為所述化工工藝的工段的工況數(shù)據(jù)，具有構(gòu)成初始預(yù)設(shè)比例的有標(biāo)簽數(shù)據(jù)和無(wú)標(biāo)簽數(shù)據(jù)，所述優(yōu)化方法包括：

確定所述第一初始半監(jiān)督模型的損失值，所述損失值由損失函數(shù)得到；

將所述第一初始半監(jiān)督模型的損失值與損失預(yù)設(shè)值進(jìn)行比較；

根據(jù)所述損失值與所述損失預(yù)設(shè)值的比較結(jié)果，調(diào)整隱含層的層數(shù)，以確定滿足所述損失值小于所述損失預(yù)設(shè)值的半監(jiān)督模型對(duì)應(yīng)的隱含層的層數(shù)范圍；以及

基于從所述隱含層的層數(shù)范圍中的隱含層的層數(shù)建立新的半監(jiān)督模型，所述新的半監(jiān)督模型為優(yōu)化后的半監(jiān)督模型。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的優(yōu)化方法，其特征在于，所述優(yōu)化方法還包括通過(guò)以下方式確定所述隱含層的層數(shù)范圍：

根據(jù)以下步驟確定下限層數(shù)：

確定第一層數(shù)對(duì)應(yīng)的半監(jiān)督模型的第一損失值；

在所述第一損失值大于所述損失預(yù)設(shè)值時(shí)，將所述第一層數(shù)調(diào)整至第一預(yù)設(shè)倍數(shù)后取整作為新的第一層數(shù)以建立新的第一半監(jiān)督模型；以及

重復(fù)上述步驟，以確定出損失值小于所述損失預(yù)設(shè)值的半監(jiān)督模型對(duì)應(yīng)的隱含層的下限層數(shù)；

根據(jù)以下步驟確定上限層數(shù)：

確定第二層數(shù)對(duì)應(yīng)的半監(jiān)督模型的第二損失值，所述第二層數(shù)大于所述第一層數(shù)；

在所述第二損失值大于所述損失預(yù)設(shè)值時(shí)，將所述第二層數(shù)調(diào)整至第二預(yù)設(shè)倍數(shù)后取整作為新的第二層數(shù)以建立新的第二半監(jiān)督模型；以及

重復(fù)上述步驟，以確定出損失值小于所述損失預(yù)設(shè)值的半監(jiān)督模型對(duì)應(yīng)的隱含層的上限層數(shù)；以及

將所述上限層數(shù)作為所述隱含層的層數(shù)范圍的上限值，將所述下限層數(shù)作為所述隱含層的層數(shù)范圍的下限值。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的優(yōu)化方法，其特征在于，在確定所述損失值小于所述損失預(yù)設(shè)值的半監(jiān)督模型對(duì)應(yīng)的隱含層的層數(shù)范圍后，所述優(yōu)化方法還包括針對(duì)所述隱含層的層數(shù)范圍內(nèi)選定的隱含層的層數(shù)執(zhí)行以下步驟：

選定初始噪聲，以確定第二初始半監(jiān)督模型；

將所述第二初始半監(jiān)督模型的損失值與所述損失預(yù)設(shè)值進(jìn)行比較；

根據(jù)所述損失值與所述損失預(yù)設(shè)值的比較結(jié)果，調(diào)整所述噪聲，以確定滿足所述損失值小于所述損失預(yù)設(shè)值的半監(jiān)督模型對(duì)應(yīng)的噪聲范圍；以及

以從所述隱含層的層數(shù)范圍中選定的隱含層的層數(shù)和從所述噪聲范圍中選定的噪聲建立新的半監(jiān)督模型，所述新的半監(jiān)督模型為優(yōu)化后的半監(jiān)督模型。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的優(yōu)化方法，其特征在于，針對(duì)所述隱含層的層數(shù)范圍內(nèi)選定的隱含層的層數(shù)，所述優(yōu)化方法還包括通過(guò)以下方式確定所述噪聲范圍：

確定第一噪聲對(duì)應(yīng)的半監(jiān)督模型的第三損失值；

在所述第三損失值大于所述損失預(yù)設(shè)值時(shí)，將所述第一噪聲調(diào)整至第三預(yù)設(shè)倍數(shù)后作為新的第一噪聲以建立新的第三半監(jiān)督模型；以及

重復(fù)上述操作，確定損失值小于所述損失預(yù)設(shè)值的半監(jiān)督模型對(duì)應(yīng)的噪聲范圍。

5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的優(yōu)化方法，其特征在于，所述優(yōu)化方法還包括通過(guò)以下方式確定所述噪聲的范圍：

根據(jù)以下步驟確定下限噪聲：

確定所述第一噪聲對(duì)應(yīng)的半監(jiān)督模型的第三損失值；

在所述第三損失值大于所述損失預(yù)設(shè)值時(shí)，將所述第一噪聲調(diào)整至第三預(yù)設(shè)倍數(shù)后作為新的第一噪聲以建立新的第三半監(jiān)督模型；以及

重復(fù)上述步驟，以確定出損失值小于所述損失預(yù)設(shè)值的半監(jiān)督模型對(duì)應(yīng)的下限噪聲；

根據(jù)以下步驟確定上限噪聲：

確定第二噪聲對(duì)應(yīng)的半監(jiān)督模型的第四損失值，所述第一噪聲小于所述第二噪聲；

在所述第四損失值大于所述損失預(yù)設(shè)值時(shí)，將所述第二噪聲調(diào)整至第四預(yù)設(shè)倍數(shù)后作為新的第二噪聲以建立新的第四半監(jiān)督模型；

重復(fù)上述步驟，以確定出損失值小于所述損失預(yù)設(shè)值的半監(jiān)督模型對(duì)應(yīng)的上限噪聲；以及

將所述上限噪聲作為所述噪聲范圍的上限值，將所述下限噪聲作為所述噪聲范圍的下限值。