[發(fā)明專利]陶瓷配方優(yōu)化方法及系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210011011.4
• 申請(qǐng)日: 2022-01-05
• 公開（公告）號(hào): CN114358426A
• 公開（公告）日: 2022-04-15
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 姚青山;聶賢勇;白梅;陳淑林;劉偉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西藏眾陶聯(lián)供應(yīng)鏈服務(wù)有限公司;佛山眾陶聯(lián)供應(yīng)鏈服務(wù)有限公司
• 主分類號(hào): G06Q10/04
• 分類號(hào): G06Q10/04;G06Q50/04;G06N3/00;G06N20/20
• 代理公司: 佛山市禾才知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44379
• 代理人: 劉羽波;陳嘉琦

1.陶瓷配方優(yōu)化方法，其特征在于，包括如下步驟：

A.采集配方先驗(yàn)知識(shí)數(shù)據(jù)，構(gòu)建陶瓷配方先驗(yàn)知識(shí)庫(kù)，并且采集陶瓷生產(chǎn)的歷史配方數(shù)據(jù)和原料數(shù)據(jù)，構(gòu)建陶瓷歷史配方數(shù)據(jù)庫(kù)；

B.根據(jù)先驗(yàn)知識(shí)、原料數(shù)據(jù)和歷史配方數(shù)據(jù)，采取知識(shí)驅(qū)動(dòng)和數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的集成學(xué)習(xí)，構(gòu)建陶瓷配方性能預(yù)測(cè)模型；

C.將陶瓷配方原料優(yōu)化問題定義為帶約束及混合變量的單目標(biāo)或多目標(biāo)優(yōu)化問題，構(gòu)建優(yōu)化模型；

D.運(yùn)用數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的演化優(yōu)化算法對(duì)配方進(jìn)行優(yōu)化；

E.依次進(jìn)行約束處理、魯棒優(yōu)化和多解優(yōu)化；

F.基于上述模型和優(yōu)化算法，集成研制出陶瓷原料配方優(yōu)化系統(tǒng)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陶瓷配方優(yōu)化方法，其特征在于：所述B步驟構(gòu)建陶瓷配方性能預(yù)測(cè)模型包括如下內(nèi)容：

b1.依據(jù)陶瓷配方先驗(yàn)知識(shí)庫(kù)中蘊(yùn)含的陶瓷配方先驗(yàn)規(guī)則，采用蟻群挖掘系統(tǒng)算法及遺傳編程方法，構(gòu)建決策樹，生成基于規(guī)則推理的決策樹模型；

b2.依據(jù)陶瓷歷史配方數(shù)據(jù)庫(kù)，基于機(jī)器學(xué)習(xí)方法建立回歸和分類模型；

b3.通過集成學(xué)習(xí)機(jī)制，將決策樹模型和機(jī)器學(xué)習(xí)方法相集成，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)及知識(shí)驅(qū)動(dòng)相融合的陶瓷配方性能預(yù)測(cè)模型。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陶瓷配方優(yōu)化方法，其特征在于：所述C步驟構(gòu)建優(yōu)化模型包括如下內(nèi)容：

c1.設(shè)定配方原料數(shù)量及原料種類；

c2.按價(jià)格確定原料；

c3.在陶瓷配方性能預(yù)測(cè)模型中加入約束條件，形成帶約束優(yōu)化數(shù)學(xué)模型。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的陶瓷配方優(yōu)化方法，其特征在于：所述b1步驟中采用蟻群挖掘系統(tǒng)算法及遺傳編程方法生成決策樹模型包括以下步驟：

輸入原料種類數(shù)m，初始化循環(huán)次數(shù)Nc＝0；

設(shè)定初始化原料種類k＝1，根據(jù)陶瓷歷史配方數(shù)據(jù)庫(kù)依次選擇下一種原料，即原料種類k＝k+1，并修改禁忌表，進(jìn)行循環(huán)，直至k≥m，循壞結(jié)束；

上述循壞結(jié)束時(shí)更新獲得的原料數(shù)據(jù)，判斷是否滿足配方要求，若是，在線檢驗(yàn)是否合格，若合格，輸出結(jié)果；若不滿足配方要求或在線檢驗(yàn)為不合格，則使循環(huán)次數(shù)Nc＝Nc+1，再進(jìn)行上述循環(huán)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的陶瓷配方優(yōu)化方法，其特征在于：所述魯棒優(yōu)化步驟使用基于概率分布的魯棒優(yōu)化機(jī)制；所述多解優(yōu)化使用基于小生境的多解優(yōu)化機(jī)制。

6.陶瓷配方優(yōu)化系統(tǒng)，其特征在于：包括數(shù)據(jù)采集模塊、模型構(gòu)建模塊和配方優(yōu)化模塊；

所述數(shù)據(jù)采集模塊用于采集配方先驗(yàn)知識(shí)數(shù)據(jù)、原料數(shù)據(jù)及歷史配方數(shù)據(jù)，并構(gòu)建陶瓷配方先驗(yàn)知識(shí)庫(kù)和陶瓷歷史配方數(shù)據(jù)庫(kù)；

所述模型構(gòu)建模塊用于構(gòu)建陶瓷配方性能預(yù)測(cè)模型；

所述配方優(yōu)化模塊用于構(gòu)建優(yōu)化模型，運(yùn)用數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的演化優(yōu)化算法對(duì)配方進(jìn)行優(yōu)化，以及進(jìn)行約束處理、魯棒優(yōu)化和多解優(yōu)化；

所述數(shù)據(jù)采集模塊、模型構(gòu)建模塊和配方優(yōu)化模塊電聯(lián)接。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所示的陶瓷配方優(yōu)化系統(tǒng)，其特征在于：所述模型構(gòu)建模塊內(nèi)設(shè)有第一運(yùn)算子模塊，所述第一運(yùn)算子模塊利用蟻群挖掘系統(tǒng)算法及遺傳編程方法生成決策樹模型，包括如下內(nèi)容：

輸入原料種類數(shù)m，初始化循環(huán)次數(shù)Nc＝0；

設(shè)定初始化原料種類k＝1，根據(jù)陶瓷歷史配方數(shù)據(jù)庫(kù)依次選擇下一種原料，即原料種類k＝k+1，并修改禁忌表，進(jìn)行循環(huán)，直至k≥m，循壞結(jié)束；

上述循壞結(jié)束時(shí)更新獲得的原料數(shù)據(jù)，判斷是否滿足配方要求，若是，在線檢驗(yàn)是否合格，若合格，輸出結(jié)果；若不滿足配方要求或在線檢驗(yàn)為不合格，則使循環(huán)次數(shù)Nc＝Nc+1，再進(jìn)行上述循環(huán)。

8.根據(jù)權(quán)利要求6所示的陶瓷配方優(yōu)化系統(tǒng)，其特征在于：所述配方優(yōu)化模塊內(nèi)設(shè)有第二運(yùn)算子模塊，所述第二運(yùn)算子模塊用于進(jìn)行數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的演化優(yōu)化算法、基于概率分布的魯棒優(yōu)化和基于小生境的多解優(yōu)化的運(yùn)算。