[發(fā)明專利]一種基于多源信息融合的最優(yōu)軟測量模型生成方法及系統(tǒng)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202310314942.6
• 申請日: 2023-03-29
• 公開（公告）號: CN116028757B
• 公開（公告）日: 2023-07-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 湯江文;彭元輝;謝開強(qiáng);薛靚;周李華;徐傳娣;楊樁;蔣麗
• 申請（專利權(quán)）人: 中國測試技術(shù)研究院
• 主分類號: G06F17/10
• 分類號: G06F17/10
• 代理公司: 成都市集智匯華知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙) 51237
• 代理人: 李華;溫黎娟

1.一種基于多源信息融合的最優(yōu)軟測量模型生成方法，其特征在于包括：

建立某種目標(biāo)指標(biāo)的軟測量模型基本框架，所述基本框架為通過一個(gè)或一個(gè)以上檢測指標(biāo)以及檢測指標(biāo)的權(quán)重系數(shù)來計(jì)算目標(biāo)指標(biāo)的預(yù)測值；所述軟測量模型的基本框架為

其中，為目標(biāo)指標(biāo)的預(yù)測值，k_0～n為權(quán)重系數(shù)，x_0～n為n+1種檢測指標(biāo)；

搭建基礎(chǔ)模型庫，所述基礎(chǔ)模型庫由一個(gè)或一個(gè)以上基本函數(shù)組成；所述基本函數(shù)包括常函數(shù)、冪函數(shù)、指數(shù)函數(shù)、對數(shù)函數(shù)、三角函數(shù)和反三角函數(shù)；

利用基礎(chǔ)模型庫中的基本函數(shù)按照軟測量模型的基本框架組裝成一個(gè)或一個(gè)以上軟測量模型從而形成軟測量模型庫；組裝軟測量模型的方法包括：

將基本函數(shù)經(jīng)過有限次的有理運(yùn)算及有限次的函數(shù)運(yùn)算進(jìn)行復(fù)合，形成一個(gè)在定義域上能有一個(gè)方程表示的函數(shù)；

令k₀f(x₀)為常數(shù)項(xiàng)，剩余項(xiàng)帶入任意基本函數(shù)；

對軟測量模型中的基本函數(shù)進(jìn)行常數(shù)項(xiàng)簡化以確定常數(shù)項(xiàng)，且對基本函數(shù)進(jìn)行線性化轉(zhuǎn)換；

建立觀測數(shù)據(jù)庫，所述觀測數(shù)據(jù)庫內(nèi)包括一個(gè)或一個(gè)以上目標(biāo)指標(biāo)的觀測值以及所述觀測值對應(yīng)的檢測指標(biāo)值；

將目標(biāo)指標(biāo)的觀測值和檢測指標(biāo)值帶入軟測量模型，求取軟測量模型的權(quán)重系數(shù)；并將求取到的權(quán)重系數(shù)代回軟測量模型；

將檢測指標(biāo)值帶入軟測量模型庫中所有的軟測量模型得到預(yù)測值；

將預(yù)測值與對應(yīng)的觀測值進(jìn)行比較，求取誤差最小的軟測量模型；所述誤差最小的軟測量模型為最優(yōu)軟測量模型。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于多源信息融合的最優(yōu)軟測量模型生成方法，其特征在于：對檢測指標(biāo)值進(jìn)行線性化處理。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種基于多源信息融合的最優(yōu)軟測量模型生成方法，其特征在于所述求取軟測量模型的權(quán)重系數(shù)的方法包括：

利用公式

K^*＝(X^TX)^-1*X^Ty

計(jì)算權(quán)重系數(shù)，其中K^*為權(quán)重系數(shù)組，X為線性化處理后的檢測指標(biāo)值，X^T為線性化處理后的檢測指標(biāo)值組，y為目標(biāo)指標(biāo)的觀察值。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于多源信息融合的最優(yōu)軟測量模型生成方法，其特征在于所述將預(yù)測值與對應(yīng)的觀測值進(jìn)行比較，求取誤差最小的軟測量模型的方法包括：

利用公式

計(jì)算誤差矩陣，其中e為誤差，y為目標(biāo)指標(biāo)的觀察值，為目標(biāo)指標(biāo)的預(yù)測值；

篩選屬于閾值范圍內(nèi)的誤差；

利用公式

計(jì)算所有誤差的標(biāo)準(zhǔn)差集合，其中S為標(biāo)準(zhǔn)差集合，i為誤差數(shù)量，e_a為誤差，為誤差平均值；

找出標(biāo)準(zhǔn)差集合中最小的標(biāo)準(zhǔn)差,所述最小的標(biāo)準(zhǔn)差對應(yīng)的軟測量模型為誤差最小的軟測量模型。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于多源信息融合的最優(yōu)軟測量模型生成方法，其特征在于：將最優(yōu)軟測量模型中線性轉(zhuǎn)換后的基本函數(shù)進(jìn)行還原。

6.一種基于多源信息融合的最優(yōu)軟測量模型生成系統(tǒng)，其特征在于包括：

基本框架建立模塊，用于建立某種目標(biāo)指標(biāo)的軟測量模型基本框架，所述基本框架為通過一個(gè)或一個(gè)以上檢測指標(biāo)以及檢測指標(biāo)的權(quán)重系數(shù)來計(jì)算目標(biāo)指標(biāo)的預(yù)測值；所述軟測量模型的基本框架為

其中，為目標(biāo)指標(biāo)的預(yù)測值，k_0～n為權(quán)重系數(shù)，x_0～n為n+1種檢測指標(biāo)；

基礎(chǔ)模型庫，包含一個(gè)或一個(gè)以上基本函數(shù)；所述基本函數(shù)包括常函數(shù)、冪函數(shù)、指數(shù)函數(shù)、對數(shù)函數(shù)、三角函數(shù)和反三角函數(shù)；

軟測量模型庫搭建模塊，用于利用基礎(chǔ)模型庫中的基本函數(shù)按照軟測量模型的基本框架組裝成一個(gè)或一個(gè)以上軟測量模型從而形成軟測量模型庫；具體包括：

將基本函數(shù)經(jīng)過有限次的有理運(yùn)算及有限次的函數(shù)運(yùn)算進(jìn)行復(fù)合，形成一個(gè)在定義域上能有一個(gè)方程表示的函數(shù)；

令k₀f(x₀)為常數(shù)項(xiàng)，剩余項(xiàng)帶入任意基本函數(shù)；

對軟測量模型中的基本函數(shù)進(jìn)行常數(shù)項(xiàng)簡化以確定常數(shù)項(xiàng)，且對基本函數(shù)進(jìn)行線性化轉(zhuǎn)換；

觀測數(shù)據(jù)庫，包括一個(gè)或一個(gè)以上目標(biāo)指標(biāo)的觀測值以及所述觀測值對應(yīng)的檢測指標(biāo)值；

軟測量模型確定模塊，用于將目標(biāo)指標(biāo)的觀測值和檢測指標(biāo)值帶入軟測量模型，求取軟測量模型的權(quán)重系數(shù)；并將求取到的權(quán)重系數(shù)代回軟測量模型；

預(yù)測值計(jì)算模塊，用于將檢測指標(biāo)值帶入軟測量模型庫中所有的軟測量模型得到預(yù)測值；

誤差比較模塊，用于將預(yù)測值與對應(yīng)的觀測值進(jìn)行比較，求取誤差最小的軟測量模型；所述誤差最小的軟測量模型為最優(yōu)軟測量模型。