[發(fā)明專利]基于動態(tài)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的航天起爆器生產(chǎn)偏差源診斷方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110268715.5
• 申請日: 2021-03-12
• 公開（公告）號: CN112884348B
• 公開（公告）日: 2023-09-15
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 魏善碧;王輝陽;肖勇;余笑;王昱;侯楊
• 申請（專利權(quán)）人: 重慶大學(xué)
• 主分類號: G06Q10/0639
• 分類號: G06Q10/0639;G06Q50/04;G06N7/01
• 代理公司: 濟南鼎信專利商標(biāo)代理事務(wù)所(普通合伙) 37245
• 代理人: 賈國浩

1.基于動態(tài)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的航天起爆器生產(chǎn)偏差源診斷方法，其特征在于，包括步驟：

S1、提取偏差源和觀測特征，確定輸入和輸出節(jié)點；

S2、分析變量間依賴關(guān)系，確定初始網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；步驟S2中，用網(wǎng)絡(luò)節(jié)點表示偏差源節(jié)點和觀測節(jié)點，用有向邊表示偏差源節(jié)點對觀測節(jié)點的因果關(guān)系，用概率表示輸入與輸出之間的關(guān)系強度，給出條件概率表用來量化上層節(jié)點對下層節(jié)點的不確定性影響，由此確定模型初始結(jié)構(gòu)；

S3、確定批次狀態(tài)轉(zhuǎn)移概率，建立動態(tài)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)；步驟S3中，定義P_i、P_j用以表示依賴關(guān)系，P_i表示前一批次成功的前提下下一批次成功的概率，P_j表示前一批次失敗的前提下下一批次失敗的概率，由此構(gòu)建生產(chǎn)制造偏差的動態(tài)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)；

S4、多次隨機抽樣，擴充數(shù)據(jù)集；

S5、構(gòu)建偏差敏感度矩陣；步驟S5中，定義產(chǎn)品質(zhì)量偏差與各級偏差之間的敏感度矩陣S，描繪偏差源向量{V_u}與總成偏差{V_w}之間的線性映射關(guān)系，基于區(qū)分度指標(biāo)法選取高敏感度特征參數(shù)，計算節(jié)點間的互信息大小，由此分析節(jié)點之間的依賴關(guān)系；

S6、對初始網(wǎng)絡(luò)進行結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)和參數(shù)學(xué)習(xí)并完成測點優(yōu)化；步驟S6中，將先驗概率與樣本數(shù)據(jù)融合，推理出偏差診斷的后驗概率，并依據(jù)敏感度矩陣和互信息計算結(jié)果，對初始網(wǎng)絡(luò)進行結(jié)構(gòu)學(xué)習(xí)和參數(shù)學(xué)習(xí)并完成測點優(yōu)化；

在初始網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上，基于條件獨立性檢驗，對動態(tài)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)進行更新的算法具體工作如下：

步驟①、設(shè)定學(xué)習(xí)循環(huán)次數(shù)上限u以及判定閾值ε，給出初始網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)X，定義觀測節(jié)點S_j的潛在偏差源節(jié)點集

步驟②、計算偏差源節(jié)點F_i與第j個觀測節(jié)點S_j之間的互信息大小：

I(F_i；S_j)＝H(F_i)-H(F_iS_j)；

步驟③、將前k個與S_j具有最大互信息的偏差源節(jié)點作為S_j的潛在父節(jié)點，

步驟④、條件判定，如果或當(dāng)k＝u時，確認(rèn)添加從π(S_j)到S_j的有向邊，刪除初始結(jié)構(gòu)中到節(jié)點S_j的有向邊，同時更新網(wǎng)絡(luò)參數(shù)；

步驟⑤、如果不滿足條件，則k←k+1，進入下一輪學(xué)習(xí)；當(dāng)步驟④中兩個條件均無法滿足時，增加S_j的潛在父節(jié)點集中偏差源節(jié)點數(shù)目，從步驟②開始重新檢驗，直到S_j與其他偏差源節(jié)點條件獨立或者父節(jié)點數(shù)目達(dá)到u時，停止學(xué)習(xí)；

步驟⑥、依據(jù)以上流程依次對所有觀測節(jié)點進行條件獨立性檢驗，實現(xiàn)對網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)和參數(shù)的更新，完成測點優(yōu)化。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于動態(tài)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的航天起爆器生產(chǎn)偏差源診斷方法，其特征在于：步驟S1中，確定輸入節(jié)點包括零件偏差S₀、定位偏差V_f、裝配偏差V_w以及其他偏差源V_q，輸出節(jié)點為關(guān)鍵產(chǎn)品特征觀測點S₁，S₂…，S_n。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于動態(tài)貝葉斯網(wǎng)絡(luò)的航天起爆器生產(chǎn)偏差源診斷方法，其特征在于：步驟S4中，收集檢測數(shù)據(jù)，基于標(biāo)準(zhǔn)正態(tài)分布N(0,σ²)，對比檢測數(shù)據(jù)與均值狀態(tài)之間的距離大小來實現(xiàn)檢測數(shù)據(jù)的離散化，針對小數(shù)據(jù)集D，多次隨機抽樣取數(shù)據(jù)子集D_n＝0.5D。