工業(yè)流程對(duì)象知識(shí)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、隨著計(jì)算智能的發(fā)展，知識(shí)發(fā)現(xiàn)的理論和技術(shù)用于解決工程問題已成為其研究的首要任務(wù)。對(duì)于流程工業(yè)沉積的大量歷史數(shù)據(jù)，將知識(shí)發(fā)現(xiàn)技術(shù)用于工業(yè)流程對(duì)象進(jìn)行規(guī)則發(fā)現(xiàn)和建模優(yōu)化具有重要的現(xiàn)實(shí)意義。本文主要是針對(duì)流程對(duì)象的關(guān)聯(lián)規(guī)則提取和對(duì)象建模在水泥生產(chǎn)過程中應(yīng)用。采用改進(jìn)的Apriori算法和柔性神經(jīng)樹模型的結(jié)構(gòu)優(yōu)化算法，基于J2EE設(shè)計(jì)并實(shí)現(xiàn)流程工業(yè)對(duì)象知識(shí)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)。整個(gè)系統(tǒng)主要分為關(guān)聯(lián)規(guī)則提取和對(duì)象建模兩大功能，所利用的原始數(shù)據(jù)是來自水泥工業(yè)中

2、的分解爐生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)。系統(tǒng)的關(guān)聯(lián)規(guī)則提取功能模塊中采用的是基于Apriori算法改進(jìn)的算法——減少事務(wù)數(shù)據(jù)的方法；對(duì)象建模功能模塊中采用的是計(jì)算智能領(lǐng)域的概率增強(qiáng)式程序進(jìn)化(PIPE)算法和模擬退火(SA)算法建立和優(yōu)化水泥分解爐生產(chǎn)過程的柔性神經(jīng)樹(FNT)模型。整個(gè)系統(tǒng)編碼采用Java語言及JSP，Servlet，Javabean，Javascript，JfreeChart等技術(shù)。本課題研究的過程如下：
　　 (1)

3、針對(duì)流程對(duì)象數(shù)據(jù)特點(diǎn)，進(jìn)行相關(guān)參數(shù)的預(yù)處理（清洗和轉(zhuǎn)換）。采用本文提出的流程對(duì)象數(shù)據(jù)預(yù)處理方法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行整合，把采集的數(shù)據(jù)通過時(shí)序匹配、離散化、歸一化等方法進(jìn)行預(yù)處理，為知識(shí)發(fā)現(xiàn)作好準(zhǔn)備。
　　 (2)掌握改進(jìn)的Apriori算法方法和思路，編程實(shí)現(xiàn)關(guān)聯(lián)規(guī)則算法的提取關(guān)聯(lián)規(guī)則的功能，并且能顯示相對(duì)應(yīng)的規(guī)則解釋。
　　 (3)研究PIPE算法和SA算法理論，掌握PIPE算法優(yōu)化FNT模型結(jié)構(gòu)及利用SA算法優(yōu)化參數(shù)的方法，編

4、程實(shí)現(xiàn)生成最后一代最好的個(gè)體對(duì)應(yīng)的節(jié)點(diǎn)以及激勵(lì)函數(shù)參數(shù)、對(duì)應(yīng)的權(quán)值。
　　 (4)設(shè)計(jì)用于流程對(duì)象知識(shí)發(fā)現(xiàn)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，并基于J2EE相關(guān)技術(shù)實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的功能。關(guān)聯(lián)規(guī)則算法封裝用于第一功能模塊，柔性神經(jīng)樹模型的結(jié)構(gòu)優(yōu)化算法封裝用于第二功能模塊。
　　 (5)完善第二功能模塊，實(shí)現(xiàn)生成FNT樹模型、生成模型數(shù)學(xué)公式、計(jì)算模型輸出值以及生成趨勢(shì)圖的四個(gè)子功能。
　　 實(shí)踐證明，水泥工業(yè)在生產(chǎn)各個(gè)環(huán)節(jié)積累了大量的歷史數(shù)據(jù)，

5、可以通過本知識(shí)發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)從這些大量的歷史數(shù)據(jù)中挖掘出關(guān)聯(lián)規(guī)則和對(duì)象建模。根據(jù)挖掘的關(guān)聯(lián)規(guī)則可以找出分解爐中參數(shù)之間的影響關(guān)系，可以提出優(yōu)化建議，為水泥分解爐生產(chǎn)環(huán)節(jié)輔助決策；根據(jù)對(duì)象建模可以迅速建立流程對(duì)象過程模型，實(shí)現(xiàn)參數(shù)自動(dòng)篩選，并通過FNT模型數(shù)學(xué)公式計(jì)算出分解爐出口溫度的預(yù)測(cè)值，與生產(chǎn)實(shí)際分解爐出口溫度相比較，從而可以穩(wěn)定生產(chǎn)，優(yōu)化控制。分解爐生產(chǎn)過程是水泥工業(yè)生產(chǎn)中重要生產(chǎn)過程之一，因此，這些將對(duì)水泥工業(yè)生產(chǎn)效率提高有巨大的作用