深度学习与物理模型引导融合的重介分选密度决策方法与流程
技术特征:
1.一种深度学习与物理模型引导融合的重介分选密度决策方法,其特征在于,包括如下步骤:
2.根据权利要求1所述深度学习与物理模型引导融合的重介分选密度决策方法,其特征在于,所述步骤1的具体过程为:
3.根据权利要求1所述深度学习与物理模型引导融合的重介分选密度决策方法,其特征在于,所述步骤2中,根据原煤浮沉实验数据,构建分选密度与精煤灰分理论映射关系;首先,确定两者之间的离散映射关系,然后通过插值方法,对离线点平滑处理,建立分选密度与精煤灰分之间的连续值理论映射模型;具体的离散映射关系如下:
4.根据权利要求1所述深度学习与物理模型引导融合的重介分选密度决策方法,其特征在于,所述步骤3中,基于注意力机制的深度神经网络预测模型包括一维卷积神经网络层、双向长短期记忆网络层、注意力机制层;模型的输入包括步骤1预处理后的数据和步骤2计算得到的理论分选密度值,模型的输出为分选密度;
5.根据权利要求1所述深度学习与物理模型引导融合的重介分选密度决策方法,其特征在于,所述步骤4中,复合损失函数融合了经验损失和物理损失两个部分;
6.根据权利要求1所述深度学习与物理模型引导融合的重介分选密度决策方法,其特征在于,所述步骤5中,在训练过程中,同时优化经验损失和物理损失;设置模型超参数:学习率为0.001;优化器为adam算法;批量大小为32;训练轮数为50轮;同时引入了早停机制监控训练过程,一旦模型性能不再提升,即停止训练,以防止模型过拟合。
7.根据权利要求1所述深度学习与物理模型引导融合的重介分选密度决策方法,其特征在于,所述步骤6中,在模型训练完成后,用测试集对训练好的模型进行评估,通过对比分选密度预测值和实际值的差异,计算均方误差、相对绝对误差和相对绝对误差关键指标来衡量模型的性能;同时,通过图表直观展示预测值与实际值的差异;评估完成后,选取评估过程中的最优模型应用于实际生产中,以实现对分选密度的预测,辅助工程师进行决策。
技术总结
本发明公开了一种深度学习与物理模型引导融合的重介分选密度决策方法,属于计算机技术领域,旨在提升人工智能在选煤工艺中的应用。本发明建立了分选密度与精煤灰分之间的理论映射模型,设计了基于注意力机制的深度神经网络预测模型,将理论模型的预测结果作为深度神经网络的输入之一,以优化预测过程。本发明通过融合物理损失和经验损失构造了一个复合损失函数。所提出物理损失的创新之处在于通过改变模型输入数据,生成反事实对照输入,并对比变化前后预测结果,评估对分选密度预测的物理影响。本发明结合经验知识和物理合理性,在预测精度上具有显著优势,增强了模型在面对未知或极端情况时的稳定性和可靠性,减少了对数据的过分依赖。
技术研发人员:侯晓松,纪玉华,陈小霞,高奎,郭莹,于刚,褚大雷,李森,温玺杰,马宁,李强
受保护的技术使用者:枣庄矿业(集团)付村煤业有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/12/2
技术研发人员:侯晓松,纪玉华,陈小霞,高奎,郭莹,于刚,褚大雷,李森,温玺杰,马宁,李强
技术所有人:枣庄矿业(集团)付村煤业有限公司
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