[發(fā)明專利]一種有理式函數(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建方法、系統(tǒng)及可讀存儲介質(zhì)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202110687521.9
• 申請日: 2021-06-21
• 公開（公告）號: CN113537458B
• 公開（公告）日: 2022-12-30
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 呂文君;張文婷;康宇;昌吉
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)
• 主分類號: G06N3/04
• 分類號: G06N3/04;G06N3/08;G06F17/15;G06F17/16
• 代理公司: 合肥天明專利事務(wù)所(普通合伙) 34115
• 代理人: 閆客;金凱

1.一種有理式函數(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)地球物理建模方法，其特征在于，包括：

S1、獲取樣本集合，并將樣本集合劃分為有標簽樣本集合和無標簽樣本集合；

所述樣本集合為采集某一深度的地球物理測井曲線組成測井數(shù)據(jù)樣本如果沿深度有n個深度點的測井曲線，即可得到樣本集合也可表示為的矩陣形式，n為樣本總數(shù)，d為特征維度；

通過人工分析巖心和巖屑對樣本進行標記，標簽的物理意義包括泥質(zhì)含量、孔隙度、滲透率這些地質(zhì)信息；為部分樣本打上標簽則有標簽樣本集合為無標簽的樣本集合為其中l(wèi)為有標簽樣本數(shù)量，為無標簽樣本數(shù)量；

S2、設(shè)定集成系數(shù)向量ζ，全局迭代次數(shù)t為1，輸出權(quán)重向量求解的迭代次數(shù)k為1，輸出權(quán)重向量求解的最大迭代次數(shù)K0以及全局最大迭代次數(shù)T0；

S3、執(zhí)行輸出權(quán)重向量求解的迭代循環(huán)，直至kK，則令然后執(zhí)行步驟S4；

S4、對集成系數(shù)向量進行更新，然后執(zhí)行步驟S5；

S5、令t自增1，并判斷是否滿足t≤T，若是執(zhí)行步驟S6，若否執(zhí)行步驟S7；

S6、令偽標簽向量并更新然后執(zhí)行步驟S3，其中為多元單向式特征矩陣，H為擴展的多元單向式特征矩陣，H_u為H的后u個行向量組成的矩陣，為最優(yōu)的輸出權(quán)重向量，y_l為樣本x_l的標注，ρ為全為1的向量，diag()為對角矩陣；

S7、停止全局迭代并輸出最優(yōu)的輸出權(quán)重向量構(gòu)建有理式函數(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)；

其中，所述執(zhí)行輸出權(quán)重向量求解的迭代循環(huán)，直至kK，則令包括：

令

令中間向量并求解出Ω_k，其中，Lipschitz系數(shù)L_z0，Ω_k-1為第k-1次迭代的輸出權(quán)重向量，為目標函數(shù)前置項，為關(guān)于實時迭代更新后的輸出權(quán)重向量Ω的導(dǎo)數(shù)；

令k自增1，并判斷是否滿足kK；

若是，則令并執(zhí)行所述步驟S4；

若否，則重新令中間向量并求解出Ω_k；

所述目標函數(shù)前置項的表示形式為：

所述關(guān)于Ω的導(dǎo)數(shù)的表示形式為：

求解的Ω_k表示形式為：

其中，與z^c分別表示Ω_k與z的第c個分量，超參數(shù)λ_ζ,λ₁,λ₂,λ₃0，y為標簽向量，W_e為對樣本集合的第e個加權(quán)矩陣，m為采用不同概率分布函數(shù)得到的樣本加權(quán)矩陣的數(shù)量，ζ_e為在最優(yōu)的樣本加權(quán)矩陣中W_e對應(yīng)的系數(shù)，即ζ的第e個元素，表示H轉(zhuǎn)置，表示Ω轉(zhuǎn)置，L為根據(jù)所述樣本集合求解樣本的相似矩陣得到的Laplacian矩陣，為二范數(shù)的平方。

2.如權(quán)利要求1所述的有理式函數(shù)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)地球物理建模方法，其特征在于，所述對集成系數(shù)向量進行更新，包括：

令j`為1，令j為j`+1；

求解ζ_j`,ζ_j更新后的如下：

其中，W<sub>j`</sub>、W<sub>j</sub>分別為樣本集合的第j`個加權(quán)矩陣和第j個加權(quán)矩陣，y為標簽向量，超參數(shù)λ_ζ0，ζ<sub>j`</sub>、ζ<sub>j</sub>分別為集成系數(shù)向量ζ的第j`個分量和第j個分量，所述集成系數(shù)向量ζ的其他分量視為已知常數(shù)，若則令若則令

使用更新后的替換集成系數(shù)向量ζ＝[ζ₁,ζ₂,…,ζ_m]中對應(yīng)分量，對集成系數(shù)向量進行更新；

令j自增1，若j≤m，則重新求解更新后的并使用更新后的替換集成系數(shù)向量ζ＝[ζ₁,ζ₂,…,ζ_m]中對應(yīng)分量，否則令j`自增1；

若j`m，則令j為j`+1，并重新求解更新后的并使用更新后的替換集成系數(shù)向量ζ＝[ζ₁,ζ₂,…,ζ_m]中對應(yīng)分量，否則執(zhí)行所述步驟S5。