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空氣質(zhì)量檢測(cè)方法和空氣質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng)與流程

文檔序號(hào):12469442閱讀:來(lái)源:國(guó)知局

技術(shù)特征:

1.一種空氣質(zhì)量檢測(cè)方法,其特征在于,其包括如下步驟:

S1、獲得檢測(cè)數(shù)據(jù);

S2、通過(guò)級(jí)聯(lián)回歸切比雪夫多項(xiàng)式擬合對(duì)步驟S1獲得的檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,包括:

S21、通過(guò)迭代法訓(xùn)練,獲取整個(gè)級(jí)聯(lián)回歸器中各子回歸器的回歸系數(shù)及相關(guān)參數(shù),

S22、結(jié)合步驟S21得到的回歸系數(shù)及相關(guān)參數(shù),對(duì)步驟S1獲得的檢測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理;

S3、得到空氣質(zhì)量的預(yù)測(cè)結(jié)果。

2.如權(quán)利要求1所述的空氣質(zhì)量檢測(cè)方法,其特征在于:

步驟S1獲得的檢測(cè)數(shù)據(jù)包括空氣中至少一種化學(xué)基的比例信息。

3.如權(quán)利要求2所述的空氣質(zhì)量檢測(cè)方法,其特征在于:

步驟S1獲得的檢測(cè)數(shù)據(jù)包括CO的濃度值/小時(shí)、NMHC的濃度值/小時(shí)、NOx的濃度值/小時(shí)、NO2的濃度值/小時(shí)、O3的濃度值/小時(shí)、每小時(shí)平均溫度、每小時(shí)相對(duì)濕度和每小時(shí)絕對(duì)濕度。

4.如權(quán)利要求1所述的空氣質(zhì)量檢測(cè)方法,其特征在于:

步驟S21包括:

S211、獲取各時(shí)段空氣中不同化學(xué)基的比例信息;

S212、獲取同時(shí)段同一所測(cè)區(qū)域內(nèi)空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)作為訓(xùn)練標(biāo)簽數(shù)據(jù);

S213、對(duì)輸入的數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化處理;

S214、通過(guò)訓(xùn)練獲取整個(gè)級(jí)聯(lián)回歸器中各子回歸器的回歸系數(shù)及相關(guān)參數(shù),其包括:

S2141、計(jì)算本次迭代過(guò)程中的輸入樣本與對(duì)應(yīng)標(biāo)簽的二階相關(guān)矩陣,并獲取該二階相關(guān)矩陣的主成分映射矩陣;

S2142、利用該主成分映射矩陣將輸入樣本矩陣投影至主成分空間,得到投影后的特征樣本;

S2143、對(duì)投影后的特征樣本分別進(jìn)行針對(duì)輸入樣本與對(duì)應(yīng)標(biāo)簽的多階一元第二類切比雪夫多項(xiàng)式回歸,獲得回歸系數(shù);

S2144、獲取輸入樣本與對(duì)應(yīng)標(biāo)簽的殘差矩陣作為下一輪迭代的輸入;

S2145、重復(fù)S2141~S2144,直至滿足迭代條件;

S215、輸出總的迭代次數(shù)、每次迭代過(guò)程中生成的主成分映射矩陣、歸一化時(shí)生成的邊界參數(shù)。

5.如權(quán)利要求4所述的空氣質(zhì)量檢測(cè)方法,其特征在于:

步驟S22包括:

S221、獲取各時(shí)段空氣中不同化學(xué)基的比例信息;

S222、對(duì)輸入的數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化處理,初始化預(yù)測(cè)值為零;

S223、計(jì)算各樣本對(duì)應(yīng)時(shí)段的空氣質(zhì)量水平,其包括:

S2231、利用訓(xùn)練過(guò)程中獲取的主成分映射矩陣將每次迭代的輸入樣本投影至主成分空間;

S2232、計(jì)算樣本對(duì)應(yīng)的一元第二類切比雪夫多項(xiàng)式各階值;

S2233、使用訓(xùn)練過(guò)程中針對(duì)標(biāo)簽生成的對(duì)應(yīng)回歸器的回歸系數(shù)加權(quán)求和生成本次迭代過(guò)程的回歸輸出,將本次迭代生成的回歸輸出累加到最終預(yù)測(cè)值上;

S2234、根據(jù)針對(duì)輸入樣本生成的對(duì)應(yīng)回歸器的回歸系數(shù),對(duì)投影后的樣本進(jìn)行加權(quán)求和,生成本次迭代過(guò)程的回歸輸出,并獲取回歸殘差作為下一輪迭代的輸入;

S2235、重復(fù)S2231~S2234,直至達(dá)到訓(xùn)練時(shí)獲得的總迭代次數(shù),得到最終預(yù)測(cè)值;

S224、對(duì)生成的最終預(yù)測(cè)值進(jìn)行逆歸一化處理并輸出。

6.一種空氣質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng),其特征在于,其包括:

傳感器,用于檢測(cè)空氣中相應(yīng)成分的含量信息;

信息處理終端,用于接收并處理來(lái)自傳感器的數(shù)據(jù),其包括基于級(jí)聯(lián)回歸切比雪夫多項(xiàng)式擬合的數(shù)據(jù)處理模塊,用于對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行級(jí)聯(lián)回歸切比雪夫多項(xiàng)式擬合處理;

輸出模塊,用于輸出空氣質(zhì)量檢測(cè)結(jié)果。

7.如權(quán)利要求6所述的空氣質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng),其特征在于:傳感器為多路集成傳感器,用于獲取空氣中多種化學(xué)成分的含量信息。

8.如權(quán)利要求6所述的空氣質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng),其特征在于,基于級(jí)聯(lián)回歸切比雪夫多項(xiàng)式擬合的數(shù)據(jù)處理模塊包括:

訓(xùn)練子模塊,用于通過(guò)訓(xùn)練獲取整個(gè)級(jí)聯(lián)回歸器中各子回歸器的回歸系數(shù)及相關(guān)系數(shù);

預(yù)測(cè)子模塊,用于計(jì)算各樣本對(duì)應(yīng)時(shí)段的空氣質(zhì)量水平的最終預(yù)測(cè)值。

9.如權(quán)利要求8所述的空氣質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng),其特征在于,訓(xùn)練子模塊包括:

訓(xùn)練標(biāo)簽數(shù)據(jù)獲取單元,用于獲取同時(shí)段同一所測(cè)區(qū)域內(nèi)空氣質(zhì)量數(shù)據(jù)作為訓(xùn)練標(biāo)簽數(shù)據(jù);

訓(xùn)練歸一化處理單元,用于對(duì)訓(xùn)練標(biāo)簽數(shù)據(jù)獲取單元所獲取的數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化處理;

迭代處理單元,用于通過(guò)訓(xùn)練獲取整個(gè)級(jí)聯(lián)回歸器中各子回歸器的回歸系數(shù)及相關(guān)參數(shù),其包括:

主成分映射矩陣獲取子單元,用于計(jì)算每次迭代過(guò)程中的輸入樣本與對(duì)應(yīng)標(biāo)簽的二階相關(guān)矩陣,并獲取該二階相關(guān)矩陣的主成分映射矩陣,

訓(xùn)練投影子單元,用于利用主成分映射矩陣將輸入樣本矩陣投影至主成分空間;

回歸系數(shù)獲取子單元,用于對(duì)投影后的特征樣本分別進(jìn)行針對(duì)輸入樣本與標(biāo)簽的多階一元第二類切比雪夫多項(xiàng)式回歸,獲取回歸系數(shù),

訓(xùn)練殘差矩陣獲取子單元,用于獲取輸入樣本與對(duì)應(yīng)標(biāo)簽的殘差矩陣作為下一輪迭代的輸入,

訓(xùn)練迭代條件判定子單元,用于根據(jù)迭代循環(huán)變量是否達(dá)到總的迭代次數(shù)來(lái)判定是否滿足迭代條件,借以判定迭代循環(huán)是否終止;

數(shù)據(jù)輸出單元,用于輸出下列數(shù)據(jù)中的任一個(gè)或幾個(gè):總的迭代次數(shù)、各子回歸器的回歸系數(shù)、每次迭代過(guò)程中生成的主成分映射矩陣及歸一化時(shí)生成的邊界參數(shù)。

10.如權(quán)利要求8所述的空氣質(zhì)量檢測(cè)系統(tǒng),其特征在于,預(yù)測(cè)子模塊包括:

檢測(cè)數(shù)據(jù)獲取單元,用于獲取檢測(cè)得到的空氣中相應(yīng)成分的含量信息數(shù)據(jù);

預(yù)測(cè)歸一化處理單元,用于對(duì)檢測(cè)數(shù)據(jù)獲取單元所獲取的數(shù)據(jù)歸一化處理,并初始化預(yù)測(cè)值為零;

預(yù)測(cè)計(jì)算單元,用于計(jì)算各樣本對(duì)應(yīng)時(shí)段的空氣質(zhì)量水平,其包括:

預(yù)測(cè)投影子單元,利用訓(xùn)練過(guò)程中獲取的矩陣投影將每次迭代的輸入樣本投影至主成分空間,

多項(xiàng)式階值計(jì)算子單元,用于計(jì)算樣本對(duì)應(yīng)的一元第二類切比雪夫多項(xiàng)式的各階值,

迭代回歸輸出生成子單元,用于使用訓(xùn)練過(guò)程中生成的對(duì)應(yīng)子回歸器的回歸系數(shù)加權(quán)求和生成本次迭代過(guò)程的回歸輸出,

預(yù)測(cè)回歸殘差獲取子單元,用于對(duì)投影后的樣本進(jìn)行針對(duì)輸入樣本的多階第二類切比雪夫多項(xiàng)式回歸,并獲取回歸殘差作為下一輪迭代的輸入,

預(yù)測(cè)值生成子單元,用于生成預(yù)測(cè)值并將之后每次迭代生成的回歸輸出累加到預(yù)測(cè)值上以得到最終預(yù)測(cè)值,

預(yù)測(cè)迭代條件判定子單元,用于根據(jù)迭代循環(huán)變量是否達(dá)到訓(xùn)練時(shí)獲得的總迭代次數(shù)來(lái)判定是否滿足迭代條件,借以判定迭代循環(huán)是否終止;

預(yù)測(cè)值輸出單元,用于對(duì)生成的最終預(yù)測(cè)值進(jìn)行逆歸一化處理并輸出。

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