[發明專利]一種用于滾磨機定向儀的晶棒質量評估方法

有效

• 申請號: 202010862885.1
• 申請日: 2020-08-25
• 公開（公告）號: CN111985823B
• 公開（公告）日: 2023-10-27
• 發明（設計）人: 關守平;王文奇;宋陽
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: G06F18/23213
• 分類號: G06F18/23213;G06F18/214;G06F18/22
• 代理公司: 沈陽東大知識產權代理有限公司 21109
• 代理人: 李珉

1.一種用于滾磨機定向儀的晶棒質量評估方法，其特征在于：包括以下步驟；

步驟1：建立含有M個晶棒檢測數據的樣本集，每個晶棒檢測數據包括s個晶面質量的檢測等級及對應得分；

步驟2：將含有M個晶棒檢測數據的樣本集劃分為訓練集與測試集；訓練集包括N個樣本，測試集包括M-N個樣本；

步驟3：采用改進的Canopy算法對訓練集中樣本進行粗聚類；

步驟4：在改進的Canopy算法對訓練樣本進行粗聚類的基礎上再運用K-means算法對訓練集樣本進行精確聚類，確定用于晶棒質量評估的改進的Canopy-K-means模型的聚類中心；

步驟5：將測試集樣本數據用于改進的Canopy-K-means模型，通過計算測試集樣本與每一個改進的Canopy-K-means模型的聚類中心的距離來實現晶棒質量的評估，并計算評估平均準確率；

步驟6：判斷測試集中是否存在某一樣本，其與兩個聚類中心的距離差的絕對值小于設定閾值ε，若不存在，則步驟5為測試集樣本的最終評估結果；若存在，則采用k-NN算法對該測試樣本及對應的兩個聚類中心所在Canopy簇中的訓練樣本進一步進行聚類計算，完成高相似度晶棒的質量評估。

2.根據權利要求1所述的一種用于滾磨機定向儀的晶棒質量評估方法，其特征在于：步驟1所述晶面質量的檢測等級及對應得分的確定方法為：

在滾磨機定向儀的磨削與定向階段，將晶棒晶面的質量檢測劃分為n個等級，若晶面一等品為A等級，對應得分為n分；晶面二等品為B等級，對應得分為n-1分；其余等級及得分依次類推。

3.根據權利要求1所述的一種用于滾磨機定向儀的晶棒質量評估方法，其特征在于：所述步驟3的具體方法為：

步驟3.1：將訓練集中樣本隨機排列，即X＝[X₁,X₂,...,X_i,...,X_N]，其中，X₁,X₂,...,X_i,...,X_N為訓練集中的樣本數據，N為訓練集中樣本總數，X_i＝[x_i1,x_i2,...,x_ir...,x_is]為訓練集X中第i個樣本關于晶棒晶面檢測得分的特征向量，包括s維數據點，即表示晶棒有s個晶面，x_ir表示第i個訓練樣本的第r個晶面的檢測得分；并且訓練集中每一個樣本數據都存在標簽Y＝[y₁,y₂,...,y_i,...,y_N]，用于表示訓練集中每一個樣本數據所屬類別；再選擇兩個距離閾值T₁、T₂，并且T₁T₂；

步驟3.2：從訓練集樣本X中隨機選擇一個樣本數據X_i，當作第一個Canopy中心點，并將樣本數據X_i從X中刪除；

步驟3.3：再從訓練集樣本X中選取一個樣本數據X_j(j≠i)，采用Bray-Curtis方法計算X_j到已經產生的Canopy中心點的最小距離d_BCD，并將其與兩個距離閾值T₁、T₂進行比較：

(a)如果d_BCD≤T₁，則給X_j弱標記，表示其屬于當前Canopy簇，將X_j加入當前Canopy簇中，X_j不從訓練集X中刪除；

(b)如果d_BCDT₂，則給X_j強標記，表示其屬于當前Canopy簇，并將X_j從訓練集X中刪除；

(c)如果d_BCDT₁，則X_j不屬于當前的Canopy簇，X_j形成一個新的Canopy中心點，并將X_j從訓練集X中刪除；

采用Bray-Curtis方法計算X_j到已經產生的Canopy中心點X_i的最小距離d_BCD的計算，如下公式所示：

其中，x_jr和x_ir分別是向量X_j和向量X_i的第r維數據，r＝1,2...,s；

步驟3.4：重復執行步驟3.3，直至訓練集X中樣本為空，進而將訓練集樣本數據分組成K個Canopy簇，得到K個聚類中心C₁,C₂,...,C_k,...,C_K，其中C_k＝[c_k1,c_k2,...,c_kr,...,c_ks]，每個聚類中心對應一個樣本類別。