[發(fā)明專利]一種基于信息物理系統(tǒng)的模型集成方法及相關(guān)組件

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210073300.7
• 申請(qǐng)日: 2022-01-21
• 公開（公告）號(hào): CN114416099A
• 公開（公告）日: 2022-04-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李昱;孫繼超;李戎;張軍亮;梁添;劉龍
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 杭州和利時(shí)自動(dòng)化有限公司
• 主分類號(hào): G06F8/41
• 分類號(hào): G06F8/41;G06F9/445;G06N20/00
• 代理公司: 北京集佳知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11227
• 代理人: 呂鑫

本申請(qǐng)公開了一種基于信息物理系統(tǒng)的模型集成方法及相關(guān)組件，包括：獲取與待集成的機(jī)器學(xué)習(xí)模型對(duì)應(yīng)的PMML文件；所述機(jī)器學(xué)習(xí)模型包括利用各種開發(fā)工具開發(fā)的算法模型；基于預(yù)設(shè)規(guī)則對(duì)所述PMML文件進(jìn)行處理得到與所述機(jī)器學(xué)習(xí)模型對(duì)應(yīng)的符合FMI標(biāo)準(zhǔn)的FMU文件和參數(shù)值文件；其中，所述FMU文件包含所述機(jī)器學(xué)習(xí)模型的語(yǔ)義描述信息；所述參數(shù)值文件包含所述機(jī)器學(xué)習(xí)模型的訓(xùn)練參數(shù)及其訓(xùn)練值；控制信息物理系統(tǒng)根據(jù)集成指令通過(guò)FMI接口獲取所述FMU文件和參數(shù)值文件，以在FMU運(yùn)行環(huán)境中利用獲取到的所述FMU文件和參數(shù)值文件對(duì)所述機(jī)器學(xué)習(xí)模型進(jìn)行集成操作。本申請(qǐng)能夠?qū)崿F(xiàn)模型批量自動(dòng)集成，易用性強(qiáng)且集成效率高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及模型集成技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種基于信息物理系統(tǒng)的模型集成方法、裝置、設(shè)備及存儲(chǔ)介質(zhì)。

背景技術(shù)

信息物理系統(tǒng)CPS(Cyber-Physical Systems)將物理動(dòng)力學(xué)與計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)結(jié)合，通過(guò)模型組合的方式將物理過(guò)程的連續(xù)動(dòng)態(tài)與軟件模型集成在一起，能夠?qū)I(yè)生產(chǎn)升級(jí)具有良好的支撐作用。信息物理系統(tǒng)注重實(shí)際建立物理模型，并通過(guò)圖形可視化方式進(jìn)行模塊化的編排，在某些物理模型難以建立的情況下，對(duì)構(gòu)建完整的信息物理模型構(gòu)成影響。另一方面隨著人工智能技術(shù)工具及技術(shù)的普及，我國(guó)培養(yǎng)了大量具有人工智能技術(shù)的人才，并將人工智能技術(shù)應(yīng)用到各產(chǎn)業(yè)生產(chǎn)實(shí)踐中，并積累了大量的機(jī)器學(xué)習(xí)模型，信息物理系統(tǒng)注重物理機(jī)理模型通過(guò)網(wǎng)絡(luò)與實(shí)際物理系統(tǒng)，其已經(jīng)在控制仿真等領(lǐng)域成功應(yīng)用于生產(chǎn)實(shí)踐中，包括回歸、預(yù)測(cè)、仿真、優(yōu)化等功能應(yīng)用。

但實(shí)際現(xiàn)實(shí)物理中部分缺少物理機(jī)理模型，其中機(jī)器學(xué)習(xí)模型可以較好的彌補(bǔ)物理模型缺失的問(wèn)題。但存在大量以不同開發(fā)語(yǔ)言及其框架系統(tǒng)進(jìn)行開發(fā)機(jī)器學(xué)習(xí)模型，在現(xiàn)有信息物理系統(tǒng)中集成時(shí)出各組問(wèn)題，導(dǎo)致機(jī)器學(xué)習(xí)模型與信息物理系統(tǒng)集成效率較低。例如，機(jī)器學(xué)習(xí)模型可能來(lái)自不同的開發(fā)環(huán)境，導(dǎo)致在集成時(shí)不同機(jī)器學(xué)習(xí)模型環(huán)境時(shí)需要單獨(dú)安裝部署；現(xiàn)有信息物理系統(tǒng)與機(jī)器學(xué)習(xí)模型需要開發(fā)定制接口才能集成，且與其他物理模型等圖形模塊化操作具有較大差異，易用性差，集成成本高；現(xiàn)有機(jī)器學(xué)習(xí)模型大多以文本方式，難以滿足信息物理系統(tǒng)圖形化模塊與其他物理系統(tǒng)集成的方式。

因此，如何在易用性強(qiáng)且集成效率高的情況下實(shí)現(xiàn)機(jī)器學(xué)習(xí)模型的批量自動(dòng)集成使本領(lǐng)域技術(shù)人員亟待解決的技術(shù)問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容

有鑒于此，本發(fā)明的目的在于提供一種基于信息物理系統(tǒng)的模型集成方法、裝置、設(shè)備及存儲(chǔ)介質(zhì)，能夠?qū)崿F(xiàn)模型批量自動(dòng)集成，易用性強(qiáng)且集成效率高。其具體方案如下：

本申請(qǐng)的第一方面提供了一種基于信息物理系統(tǒng)的模型集成方法，包括：

獲取與待集成的機(jī)器學(xué)習(xí)模型對(duì)應(yīng)的PMML文件；其中，所述機(jī)器學(xué)習(xí)模型包括利用各種開發(fā)工具開發(fā)的算法模型；

基于預(yù)設(shè)規(guī)則對(duì)所述PMML文件進(jìn)行處理得到與所述機(jī)器學(xué)習(xí)模型對(duì)應(yīng)的符合FMI標(biāo)準(zhǔn)的FMU文件和參數(shù)值文件；其中，所述FMU文件包含所述機(jī)器學(xué)習(xí)模型的語(yǔ)義描述信息；所述參數(shù)值文件包含所述機(jī)器學(xué)習(xí)模型的訓(xùn)練參數(shù)及其訓(xùn)練值；

控制信息物理系統(tǒng)根據(jù)集成指令通過(guò)FMI接口獲取所述FMU文件和參數(shù)值文件，以在FMU運(yùn)行環(huán)境中利用獲取到的所述FMU文件和參數(shù)值文件對(duì)所述機(jī)器學(xué)習(xí)模型進(jìn)行集成操作。

可選的，所述基于預(yù)設(shè)規(guī)則對(duì)所述PMML文件進(jìn)行處理得到與所述機(jī)器學(xué)習(xí)模型對(duì)應(yīng)的符合FMI標(biāo)準(zhǔn)的FMU文件和參數(shù)值文件，包括：

根據(jù)預(yù)設(shè)語(yǔ)義規(guī)則對(duì)所述PMML文件進(jìn)行解析得到與所述機(jī)器學(xué)習(xí)模型對(duì)應(yīng)的XML文件及所述參數(shù)值文件；

根據(jù)所述預(yù)設(shè)語(yǔ)義規(guī)則對(duì)所述PMML文件進(jìn)行轉(zhuǎn)譯得到編譯環(huán)境下的可執(zhí)行文件，并在所述編譯環(huán)境下對(duì)所述可執(zhí)行文件進(jìn)行編譯得到對(duì)應(yīng)的二進(jìn)制可執(zhí)行文件；

將所述XML文件和所述二進(jìn)制可執(zhí)行文件壓縮合成為與所述機(jī)器學(xué)習(xí)模型對(duì)應(yīng)的所述FMU文件。