[發(fā)明專利]一種基于系統(tǒng)動力學(xué)圖的特征自動提取方法及裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010838661.7
• 申請日: 2020-08-19
• 公開（公告）號: CN111709193B
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 田春華;李闖;馬國;陸薇;劉家揚;王巖鵬
• 申請（專利權(quán)）人: 北京工業(yè)大數(shù)據(jù)創(chuàng)新中心有限公司
• 主分類號: G06F30/27
• 分類號: G06F30/27;G06N20/00;G06F119/14
• 代理公司: 北京潤捷智誠知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 11831
• 代理人: 孫巍

本發(fā)明的實施例提供一種基于系統(tǒng)動力學(xué)圖的特征自動提取方法及裝置。該方法包括：獲取表示工業(yè)系統(tǒng)中設(shè)備之間的關(guān)系的控制邏輯圖和系統(tǒng)動力學(xué)圖；對所述控制邏輯圖和所述系統(tǒng)動力學(xué)圖進行合并，得到合并后的目標(biāo)圖；獲取所述目標(biāo)圖中的至少一個結(jié)構(gòu)關(guān)系要素，所述結(jié)構(gòu)關(guān)系要素包括錨定量、通路、分支結(jié)構(gòu)和控制回路中的至少一個；根據(jù)所述至少一個結(jié)構(gòu)關(guān)系要素，獲取用于數(shù)據(jù)分析的至少一個特征量。本發(fā)明通過基礎(chǔ)的控制邏輯圖和系統(tǒng)動力學(xué)圖，最終得到能夠用于自動機器學(xué)習(xí)算法的特征量，有助于提高工業(yè)數(shù)據(jù)分析中的特征變量提取的效率，具有成本較低、工作效率較高的優(yōu)點。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及工業(yè)系統(tǒng)特征提取技術(shù)領(lǐng)域，特別是指一種基于系統(tǒng)動力學(xué)圖的特征自動提取方法及裝置。

背景技術(shù)

自動機器學(xué)習(xí)的目的是提高機器學(xué)習(xí)效率，充分利用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)特點、分析任務(wù)特點等信息，自動提取特征變量，進行算法參數(shù)調(diào)優(yōu)和模型選擇。應(yīng)用到工業(yè)領(lǐng)域，除了時序數(shù)據(jù)等數(shù)據(jù)特征，工業(yè)系統(tǒng)的物理連接關(guān)系，如管道連接關(guān)系（流體流量的分配、壓力的沿途損失等），背后的動力學(xué)機理：物料平衡、能量平衡等，以及系統(tǒng)的控制邏輯等等，工業(yè)領(lǐng)域還有很多特征沒有被通用的自動機器學(xué)習(xí)（Auto-ML）算法所利用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種基于系統(tǒng)動力學(xué)圖的特征自動提取方法及裝置，以解決現(xiàn)有工業(yè)系統(tǒng)特征沒有被完全提取出來，并應(yīng)用于自動機器學(xué)習(xí)的問題。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

本發(fā)明的一個方面，提供了一種基于系統(tǒng)動力學(xué)圖的特征自動提取方法，包括：獲取表示工業(yè)系統(tǒng)中設(shè)備之間的關(guān)系的控制邏輯圖和系統(tǒng)動力學(xué)圖；其中，所述控制邏輯圖表示設(shè)備之間的控制邏輯關(guān)系，所述系統(tǒng)動力學(xué)圖表示設(shè)備之間的物理連接關(guān)系以及設(shè)備在系統(tǒng)中的位置關(guān)系；

對所述控制邏輯圖和所述系統(tǒng)動力學(xué)圖進行合并，得到合并后的目標(biāo)圖；

獲取所述目標(biāo)圖中的至少一個結(jié)構(gòu)關(guān)系要素，所述結(jié)構(gòu)關(guān)系要素包括錨定量、通路、分支結(jié)構(gòu)和控制回路中的至少一個；其中，所述錨定量為所述目標(biāo)圖中入度為0的節(jié)點；

根據(jù)所述至少一個結(jié)構(gòu)關(guān)系要素，獲取用于數(shù)據(jù)分析的至少一個特征量。

進一步地，對所述控制邏輯圖和所述系統(tǒng)動力學(xué)圖進行合并，得到合并后的目標(biāo)圖，包括：

將所述控制邏輯圖中的節(jié)點與所述系統(tǒng)動力學(xué)圖中的節(jié)點進行并集操作，得到第一圖；

將所述控制邏輯圖中的節(jié)點之間的邏輯連接關(guān)系與所述第一圖中的節(jié)點之間的連接關(guān)系進行并集操作，得到合并后的目標(biāo)圖。

進一步地，將所述控制邏輯圖中的節(jié)點與所述系統(tǒng)動力學(xué)圖中的節(jié)點進行并集操作，得到第一圖，包括：

將所述控制邏輯圖與所述系統(tǒng)動力學(xué)圖中的相同變量名稱的節(jié)點合并為一個節(jié)點；

將所述控制邏輯圖與所述系統(tǒng)動力學(xué)圖中的相同變量名稱的目標(biāo)控制量與基礎(chǔ)節(jié)點，合并為一個基礎(chǔ)目標(biāo)節(jié)點，得到第一圖。

將所述控制邏輯圖中的節(jié)點之間的邏輯連接關(guān)系與所述第一圖中的節(jié)點之間的連接關(guān)系進行并集操作，得到合并后的目標(biāo)圖，包括：

將所述控制邏輯圖和第一圖中，起止節(jié)點相同，且類型相同的兩個連接合并為一個連接；

若所述控制邏輯圖和第一圖中有節(jié)點組，將所述節(jié)點組作為一個整體，與其它節(jié)點之間存在連接時，將起止節(jié)點相同，且類型相同的兩個連接合并為一個連接，得到合并后的目標(biāo)圖；其中，所述連接的類型包括：節(jié)點之間的物理連接或者邏輯連接。

進一步地，還包括：

對于所述目標(biāo)圖中新增的目標(biāo)節(jié)點，若所述目標(biāo)節(jié)點是由多個原始節(jié)點的指標(biāo)計算得到的，則在所述目標(biāo)圖中，添加原始節(jié)點到該目標(biāo)節(jié)點之間的連接。