1.基于谱聚类分析的即时学习建模方法,其特征在于,该方法步骤为:步骤1:收集输入输出数据组成历史训练数据库步骤2:实施谱聚类把训练数据划分到不同的操作阶段,所述的谱聚类算法为:输入数据集X∈RN×J,其中,J是过程变量的维数,N是训练样本的个数,xi∈RJ为输入数据集X中第i个样本的值,i=1,2,…,N,定义相似度矩阵W,本文采用式(1)定义的相似度测度其中,|xi-xj|表示xi与xj之间欧式距离,τ为此相似度测度的参数。
计算拉普拉斯矩阵
L=D-W (2)其中,
对L进行特征值分解,得到特征值集合 与特征向量集合 特征向量按特征值有小到大顺序排列。
选取前c个特征向量 对 实施k-means,得到聚类结果 其中k为设定的聚类个数,Xg表示第g阶段的全部样本。
步骤3:k-means的详细步骤
随机选取个k聚类质心点初始值,μg(g=1,2,...,k),重复下面过程直到聚类质心点收敛{
对于每一个样本xi,计算其应该属于的类其中,g(xi)表示xi属于的类
对于每一个类g,重新计算该类的质心其中,N(Xg)表示第g阶段的全部样本的个数。
步骤4:
通过离线训练阶段,对历史数据进行谱聚类,得到分类好的数据集当新的查询样本到来时,先计算其隶属于各类的后验概率,计算方式为式(6)-式(8)其中,p(g)为第g类的先验概率,n(Xg)和n(X)分别表示第g类和整个训练集中的样本个数;p(x|g)是似然函数,μg表示第g类样本的聚类质心。
步骤5:计算训练样本中的样本xi与查询样本xq之间相似度步骤6:最终,对于某个查询样本,将训练样本按照与其的相似度从大到小的顺序排列,选择L个样本构建局部软测量模型。当下一个的查询样本到来时丢弃旧的模型,再按照上述程序再次建立局部模型。
2.根据权利要求1所述的基于谱聚类分析的即时学习建模方法,其特征在于,定义了更适合描述复杂工业多阶段特性相似度测度。