[發(fā)明專利]一種基于語義計(jì)算的可編程控制器功能塊分類方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202210469720.7
• 申請(qǐng)日: 2022-04-30
• 公開（公告）號(hào): CN115033761A
• 公開（公告）日: 2022-09-09
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 鄔惠峰;孫丹楓;胡俊杰;陳佰平
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 杭州電子科技大學(xué)
• 主分類號(hào): G06F16/906
• 分類號(hào): G06F16/906;G06F16/215;G06F16/84;G06K9/62;G06N3/04;G06N3/08;G06F8/70;G06F8/36;G05B19/05
• 代理公司: 浙江永鼎律師事務(wù)所 33233
• 代理人: 陸永強(qiáng)

1.一種基于語義計(jì)算的可編程控制器功能塊分類方法，其特征在于，該方法至少包括以下步驟：

步驟S1：從功能塊XML存儲(chǔ)文件中收集可編程邏輯控制器關(guān)鍵信息以構(gòu)建功能塊特征數(shù)據(jù)集；

步驟S2：對(duì)功能塊關(guān)鍵信息數(shù)據(jù)集進(jìn)行數(shù)據(jù)清洗；

步驟S3：通過語義計(jì)算提取功能塊關(guān)鍵信息張量；

步驟S4：對(duì)步驟S3得到的張量進(jìn)行降維處理；

步驟S5：步驟S4得到的低維張量輸入分類網(wǎng)絡(luò)，得到分類結(jié)果。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于語義計(jì)算的可編程控制器功能塊分類方法，其特征在于，在所述步驟S1中，功能塊存儲(chǔ)文件中提取功能塊關(guān)鍵信息，至少包括功能塊名稱、功能塊描述、輸入輸出參數(shù)、引腳長(zhǎng)度及寬度，以作為功能塊基本特征；

將功能塊基本特征以逗號(hào)分隔值文件進(jìn)行存儲(chǔ)，作為功能塊特征數(shù)據(jù)集。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于語義計(jì)算的可編程控制器功能塊分類方法，其特征在于，在所述步驟S2中，對(duì)功能塊特征數(shù)據(jù)集進(jìn)行數(shù)據(jù)清洗包括如下部分：

清洗存在語義信息缺失的功能塊；

清洗數(shù)據(jù)類型不符合要求的功能塊語義信息；

清洗名稱不符合功能塊命名規(guī)范的功能塊語義信息。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于語義計(jì)算的可編程控制器功能塊分類方法，其特征在于，在所述步驟S3中，采用預(yù)訓(xùn)練詞嵌入模型計(jì)算功能塊的關(guān)鍵信息張量，該詞嵌入模型的訓(xùn)練過程如下：

提取數(shù)據(jù)集中功能塊的關(guān)鍵語義信息；

對(duì)語義信息進(jìn)行分詞，得到功能塊語義語料庫；

基于語義語料庫訓(xùn)練詞嵌入模型，完成訓(xùn)練后得到用于計(jì)算語義張量的詞嵌入模型。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于語義計(jì)算的可編程控制器功能塊分類方法，其特征在于，步驟S4中，采用預(yù)訓(xùn)練的功能塊信息張量降維模型對(duì)功能塊高維信息張量進(jìn)行降維，功能塊信息張量降維模型為基于自編碼器的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于語義計(jì)算的可編程控制器功能塊分類方法，其特征在于，步驟S5中，對(duì)降維后輸出的語義張量進(jìn)行預(yù)定義的拼接操作，經(jīng)過預(yù)訓(xùn)練的功能塊分類模型處理后輸出分類結(jié)果，該結(jié)果表示原功能塊依據(jù)其語義進(jìn)行分類后所屬的類別。

7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于語義計(jì)算的可編程控制器功能塊分類方法，其特征在于，步驟S5中，預(yù)訓(xùn)練的功能塊分類模型采用深度神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型，其輸入為功能塊語義的低維張量，其輸出為功能塊的具體類別。

8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的基于語義計(jì)算的可編程控制器功能塊分類方法，其特征在于，功能塊分類模型的輸出層使用softmax作為激活函數(shù)，設(shè)置其維度為分類的類別數(shù)目，同時(shí)將交叉熵作為功能塊特征分類網(wǎng)絡(luò)的損失函數(shù)；若存在數(shù)組V，分類類別數(shù)量為j，則V中第i個(gè)元素的softmax值可表示為：

交叉熵?fù)p失函數(shù)表示形式為：

其中t_i代表真實(shí)結(jié)果，y_i為元素的預(yù)測(cè)值。