[發明專利]基于Keras的作業車間調度方法

有效

• 申請號: 202011597378.6
• 申請日: 2020-12-29
• 公開（公告）號: CN112598309B
• 公開（公告）日: 2022-04-19
• 發明（設計）人: 王萬良;胡丹蕾;李國慶;臧澤林
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06N3/08;G06N3/04;G06K9/62
• 代理公司: 杭州天正專利事務所有限公司 33201
• 代理人: 王兵

1.一種基于Keras的作業車間調度方法，包括以下步驟：

S1.定義作業車間調度問題，具體包括：

S11.初始化函數；

S12.定義獲取工件工序可能位置信息類，遍歷這個時間線，返回工件加工工序的可能位置；

S13.定義獲取工件工序特征類，返回當前工件處理某個工序的狀態特征，用戶可以更改狀態特征以獲得更強大的模型；

S14.定義行動步驟類，由主函數DQN類調用，返回當前狀態信息輸入相應的動作并返回狀態得分并完成；選擇要處理的工件處理；返回下一個狀態信息；

S15.定義作業車間調度問題類，穩定的作業車間調度問題或者隨機作業車間調度問題；

S16.定義行動管理類，計算加工工件工序的處理時間并返回全部完工時間；

S2.構建網絡模型，具體包括：

S21.選擇Sequential序列模型；

S22.添加4層全連接層，輸出大小為24，激活函數為relu，添加一層linear激活層，輸出大小為1，打印出模型概況；

S23.將經驗數據存入經驗池，設置當前狀態state，基于當前狀態選擇的動作action，執行動作獲得的回報reward，執行動作后環境變成的next_state，以及done；

S24.根據策略選擇一個動作；

S25.選擇當前狀態下要執行的動作，得到獎勵；

S26.經驗回放，訓練網絡模型；

S27.模型加載；

S28.保存模型；

S3.加載作業車間調度問題的DQN類，具體包括：

S31.初始化函數：工件數，機器數，特征數，狀態數，動作數，智能體類參數，經驗池；

S32.對episode在最大回合范圍內循環遍歷：

S32-1初始化序列和預處理后序列；

S32-2對t從1到T執行；

S32-3根據觀測的狀態值從動作集中隨機選取動作，對作業車間調度的工件工序執行該動作action，得到獎勵reward，執行該動作后的狀態next_state，和游戲是否結束done；

S32-4計算獎勵值，更新得分；

S32-5存儲當前加工工件的工序狀態status，當前動作action，獎勵reward，下一個狀態next_status，done到經驗池里；

S32-6更新下一個狀態next_status變為下次循環的狀態status；

S32-7判斷經驗池里的數據是否足夠多，如果不夠，則轉到S32-8步；

S32-8判斷游戲是否結束；如果結束，則轉到S32-1步；如果沒有結束，則轉到S32-3步；

S33.每10個回合保存一次網絡模型參數；

S34.打印作業車間調度信息：循環回合次數，獎勵值得分信息，每10個回合內的成功次數，智能體的epsilon值信息，返回最小完工時間的工件工序序列信息。