[發(fā)明專利]基于條件生成模型的近似查詢處理算法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110487805.3
• 申請日: 2021-04-30
• 公開（公告）號(hào): CN113177078B
• 公開（公告）日: 2022-06-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 白文超;韓希先;何京璇
• 申請（專利權(quán)）人: 哈爾濱工業(yè)大學(xué)（威海）
• 主分類號(hào): G06F16/2458
• 分類號(hào): G06F16/2458;G06K9/62;G06N3/04;G06N3/08
• 代理公司: 青島華慧澤專利代理事務(wù)所(普通合伙) 37247
• 代理人: 馬千會(huì)

1.基于條件生成模型的近似查詢處理算法，包括：

采用聚集預(yù)計(jì)算獲得用戶查詢的預(yù)聚集值；

對用戶查詢進(jìn)行處理，獲得估計(jì)用戶查詢與預(yù)聚集范圍之間差異的新查詢newQ及選擇的預(yù)聚集值；其特征在于：

構(gòu)建基于Wasserstein的條件變分生成對抗網(wǎng)絡(luò)模型，利用訓(xùn)練完成的模型為新查詢newQ生成數(shù)據(jù)樣本；

對生成的數(shù)據(jù)樣本進(jìn)行過濾，將過濾后的數(shù)據(jù)樣本與選擇的預(yù)聚集值相結(jié)合，計(jì)算得到最終的查詢估計(jì)值；

所述的模型由編碼網(wǎng)絡(luò)、生成網(wǎng)絡(luò)以及鑒別網(wǎng)絡(luò)組成；

所述模型的訓(xùn)練過程包括數(shù)據(jù)預(yù)處理階段，對原始數(shù)據(jù)進(jìn)行聚類預(yù)處理，獲得聚類后的真實(shí)數(shù)據(jù)X以及各類的條件特征Y；

所述模型的訓(xùn)練過程還包括迭代訓(xùn)練階段，將所述數(shù)據(jù)預(yù)處理階段獲得的真實(shí)數(shù)據(jù)X與對應(yīng)的條件特征Y相融合作為模型的輸入，使用編碼網(wǎng)絡(luò)得到潛層空間中數(shù)據(jù)分布的均值μ與方差δ²；并以μ和δ²作為參數(shù)，通過Random()隨機(jī)函數(shù)產(chǎn)生潛層空間中的噪音數(shù)據(jù)Z＝{z₁,...,z_n}；生成網(wǎng)絡(luò)從潛層空間中隨機(jī)地抽取一組噪音數(shù)據(jù)，并通過深層網(wǎng)絡(luò)模型生成滿足條件特征Y的虛假樣本X_Fake；使用鑒別網(wǎng)絡(luò)對X_Fake進(jìn)行判斷，得到X_Fake為真的概率值；

所述迭代訓(xùn)練階段還包括采用KL散度損失函數(shù)來計(jì)算編碼網(wǎng)絡(luò)的誤差損失，計(jì)算公式為：

其中，KL_loss表示編碼網(wǎng)絡(luò)構(gòu)造的潛層空間中，數(shù)據(jù)的實(shí)際分布Q(Z|X)與期望分布P(Z|X)之間的差異；μ和σ²分別表示編碼網(wǎng)絡(luò)生成的均值與方差；k表示模型在數(shù)據(jù)預(yù)處理階段聚類所劃分的類別的個(gè)數(shù)；j＝1,2,……,k，表示第j個(gè)類別；

所述迭代訓(xùn)練階段還包括采用Wasserstein距離作為損失函數(shù)計(jì)算生成網(wǎng)絡(luò)、鑒別網(wǎng)絡(luò)的誤差損失：

G_loss＝-E(D(X_Fake))

D_loss＝E(D(X_Fake))-E(D(X))

其中，G、D分別表示生成網(wǎng)絡(luò)和鑒別網(wǎng)絡(luò)；D(X_Fake)表示虛假數(shù)據(jù)X_Fake為真的概率。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于條件生成模型的近似查詢處理算法，其特征在于：所述迭代訓(xùn)練階段還包括采用交叉熵?fù)p失函數(shù)來計(jì)算生成網(wǎng)絡(luò)的誤差損失：

其中，RE_loss表示生成網(wǎng)絡(luò)生成的虛假數(shù)據(jù)X_Fake與真實(shí)數(shù)據(jù)X之間的差異。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于條件生成模型的近似查詢處理算法，其特征在于：在所述迭代訓(xùn)練階段，使用RMSPropOptimizer作為模型優(yōu)化器，優(yōu)化各網(wǎng)絡(luò)的參數(shù)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于條件生成模型的近似查詢處理算法，其特征在于：采用所述預(yù)處理階段獲得的原始數(shù)據(jù)的各個(gè)類別作為預(yù)聚集計(jì)算的范圍。

5.根據(jù)權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的基于條件生成模型的近似查詢處理算法，其特征在于：所述數(shù)據(jù)樣本的過濾采用表決算法；所述的表決算法包括樣本過濾器和數(shù)據(jù)過濾器；所述樣本過濾器用于對模型生成的單一樣本進(jìn)行分類預(yù)測；所述數(shù)據(jù)過濾器用于對樣本內(nèi)部數(shù)據(jù)進(jìn)行快速預(yù)測。