[發(fā)明專利]一種基于半監(jiān)督學(xué)習(xí)的平面倒F型天線諧振頻率預(yù)測(cè)方法

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202010646567.1
• 申請(qǐng)日: 2020-07-07
• 公開（公告）號(hào): CN111709192A
• 公開（公告）日: 2020-09-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 高婧;田雨波
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 江蘇科技大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F30/27
• 分類號(hào): G06F30/27;G06N3/08
• 代理公司: 南京蘇高專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32204
• 代理人: 顏盈靜

1.一種基于半監(jiān)督學(xué)習(xí)的平面倒F型天線諧振頻率預(yù)測(cè)方法，其特征在于：包括以下步驟：

步驟1：構(gòu)建初始訓(xùn)練集、測(cè)試集Test.G和未標(biāo)記數(shù)據(jù)集，構(gòu)建平面倒F型天線諧振頻率的GP模型和SVM模型；

步驟2：采用初始訓(xùn)練集對(duì)步驟1中的GP模型和SVM模型進(jìn)行訓(xùn)練，采用測(cè)試集對(duì)訓(xùn)練得到的GP模型和SVM模型進(jìn)行測(cè)試，得到初始誤差；

步驟3：從未標(biāo)記數(shù)據(jù)集中選擇N₁個(gè)樣本X輸入至步驟2訓(xùn)練得到的GP模型中，得到對(duì)應(yīng)輸出gp.Y，記為偽標(biāo)記樣本CO.GP(X,gp.Y)，將該N₁個(gè)樣本X輸入至步驟2訓(xùn)練得到的SVM模型，得到對(duì)應(yīng)輸出svm.Y，記為偽標(biāo)記樣本CO.SVM(X,svm.Y)；

步驟4：采用偽標(biāo)記樣本CO.GP(X,gp.Y)對(duì)步驟2訓(xùn)練得到的SVM模型進(jìn)一步訓(xùn)練，得到SVM_time模型；同時(shí)，采用偽標(biāo)記樣本CO.SVM(X,svm.Y)對(duì)步驟2訓(xùn)練得到的GP模型進(jìn)一步訓(xùn)練，得到GP_time模型；

步驟5：采用測(cè)試集Test.G分別對(duì)SVM_time模型和GP_time模型進(jìn)行測(cè)試，GP_time模型的測(cè)試誤差記為e₁，SVM_time模型的測(cè)試誤差記為e₂；

步驟6；判斷min(e₁，e₂)是否小于預(yù)設(shè)誤差，若小于等于，則結(jié)束，得到可使用的半監(jiān)督協(xié)同訓(xùn)練模型；若大于，則進(jìn)一步比較e₁和e₂的大小，若e₁≥e₂，則將步驟3產(chǎn)生的偽標(biāo)記樣本CO.GP(X,gp.Y)和將測(cè)試集中的與迭代次數(shù)相對(duì)應(yīng)的測(cè)試數(shù)據(jù)Test.G_i加入初始訓(xùn)練集中，進(jìn)一步對(duì)步驟2訓(xùn)練得到的SVM模型和GP模型進(jìn)行訓(xùn)練；若e₁＜e₂，則將步驟3產(chǎn)生的偽標(biāo)記樣本CO.SVM(X,svm.Y)和將測(cè)試集中的與迭代次數(shù)相對(duì)應(yīng)的測(cè)試數(shù)據(jù)Test.G_i加入初始訓(xùn)練集中，進(jìn)一步對(duì)步驟2訓(xùn)練得到的SVM模型和GP模型進(jìn)行訓(xùn)練；

步驟7：判斷是否滿足迭代停止條件，若滿足，則結(jié)束迭代，得到可使用的半監(jiān)督協(xié)同訓(xùn)練模型；否則，將當(dāng)前加入初始訓(xùn)練集中的測(cè)試數(shù)據(jù)Test.G_i從測(cè)試集Test.G中刪除，剩余測(cè)試數(shù)據(jù)作為測(cè)試集，用于下一次迭代測(cè)試，轉(zhuǎn)入步驟3；

步驟8：得到可使用的半監(jiān)督協(xié)同訓(xùn)練模型后，可將需預(yù)測(cè)的平面倒F型天線的輸入?yún)?shù)即短路金屬片的寬度、輻射金屬片的長(zhǎng)度、輻射金屬片的寬度、輻射金屬片的高度輸入至可使用的半監(jiān)督協(xié)同訓(xùn)練模型中，得到相應(yīng)的諧振頻率，完成諧振頻率的預(yù)測(cè)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于半監(jiān)督學(xué)習(xí)的平面倒F型天線諧振頻率預(yù)測(cè)方法，其特征在于：

所述初始訓(xùn)練集中的訓(xùn)練數(shù)據(jù)包括短路金屬片的寬度、輻射金屬片的長(zhǎng)度、輻射金屬片的寬度、輻射金屬片的高度和利用HFSS仿真后獲得相應(yīng)的諧振頻率；

所述測(cè)試集Test.G中的測(cè)試數(shù)據(jù)包括短路金屬片的寬度、輻射金屬片的長(zhǎng)度、輻射金屬片的寬度、輻射金屬片的高度和對(duì)應(yīng)的實(shí)測(cè)諧振頻率；

所述未標(biāo)記數(shù)據(jù)集中的樣本數(shù)據(jù)包括短路金屬片的寬度、輻射金屬片的長(zhǎng)度、輻射金屬片的寬度和輻射金屬片的高度。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于半監(jiān)督學(xué)習(xí)的平面倒F型天線諧振頻率預(yù)測(cè)方法，其特征在于：所述步驟1中采用高斯核函數(shù)構(gòu)建平面倒F型天線諧振頻率的GP模型和SVM模型。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于半監(jiān)督學(xué)習(xí)的平面倒F型天線諧振頻率預(yù)測(cè)方法，其特征在于：所述測(cè)試誤差為平均相對(duì)誤差：

式中，y_pred為用GP模型或SVM模型預(yù)測(cè)出的標(biāo)簽值，y_test為測(cè)試樣本的真實(shí)標(biāo)簽值。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于半監(jiān)督學(xué)習(xí)的平面倒F型天線諧振頻率預(yù)測(cè)方法，其特征在于：所述迭代停止條件為：對(duì)于每次迭代輸出的半監(jiān)督協(xié)同訓(xùn)練模型，后一次迭代的測(cè)試誤差高于前一次迭代的測(cè)試誤差，且前一次迭代的測(cè)試誤差達(dá)到誤差閾值。