本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)分析領(lǐng)域，更具體地涉及筆記本電腦的功耗數(shù)據(jù)分析方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、筆記本電腦由于其體積不斷向輕薄化方向發(fā)展，電源安裝空間有限，極大限制了筆記本電腦的續(xù)航能力。目前電源管理系統(tǒng)變得日益重要，通過(guò)監(jiān)控筆記本電腦的功耗狀態(tài)，并基于功耗數(shù)據(jù)優(yōu)化電源使用策略，從而期望在電源容量相同的情況下，能夠提供更長(zhǎng)的續(xù)航時(shí)間。例如，通過(guò)降低cpu頻率或關(guān)閉某些不需要的硬件組件來(lái)減少功耗。

2、目前，現(xiàn)有的電源管理系統(tǒng)主要是關(guān)注筆記本電腦的總體功耗，忽視了不同的目標(biāo)電源活動(dòng)對(duì)總體功耗的影響，且在筆記本電腦使用過(guò)程中會(huì)因?yàn)橥饨缫蛩貙?dǎo)致會(huì)對(duì)電腦性能造成影響，若依舊使用過(guò)去的評(píng)判標(biāo)準(zhǔn)，會(huì)導(dǎo)致檢測(cè)結(jié)果不準(zhǔn)確，電源管理不合理的情況。

3、針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明提出一種解決方案。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷，本發(fā)明提供了筆記本電腦的功耗數(shù)據(jù)分析方法及系統(tǒng)，以解決上述背景技術(shù)中存在的問(wèn)題。

2、為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：

3、筆記本電腦的功耗數(shù)據(jù)分析方法，包括以下步驟：

4、步驟1：收集用戶的使用習(xí)慣數(shù)據(jù)，所述使用習(xí)慣數(shù)據(jù)包括所有應(yīng)用程序的使用頻率、單次使用時(shí)長(zhǎng)、使用時(shí)同時(shí)打開的程序數(shù)量以及使用時(shí)段；

5、步驟2：獲取用戶的預(yù)計(jì)使用時(shí)間，所述預(yù)計(jì)使用時(shí)間由用戶手動(dòng)輸入，若用戶未輸入，則根據(jù)用戶使用習(xí)慣數(shù)據(jù)，使用機(jī)器學(xué)習(xí)算法分析用戶的使用習(xí)慣，生成使用習(xí)慣模型，并通過(guò)使用習(xí)慣模型預(yù)測(cè)使用時(shí)間；

6、步驟3：實(shí)時(shí)監(jiān)控筆記本電腦各硬件組件的功耗狀態(tài)，所述硬件組件包括但不限于cpu、gpu、內(nèi)存、顯示屏及其他外圍設(shè)備；

7、步驟4：根據(jù)監(jiān)控到的硬件功耗狀態(tài)以及用戶的使用習(xí)慣數(shù)據(jù)，計(jì)算得到當(dāng)前設(shè)備的預(yù)計(jì)續(xù)航時(shí)間；

8、采集電腦的相關(guān)數(shù)據(jù)，所述相關(guān)數(shù)據(jù)包括電池相關(guān)數(shù)據(jù)、溫度數(shù)據(jù)以及用戶使用數(shù)據(jù)，所述用戶使用數(shù)據(jù)包括此次開始后，用戶使用設(shè)備總時(shí)長(zhǎng)與同時(shí)運(yùn)行的程序數(shù)量，并根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)計(jì)算得到續(xù)航調(diào)整因子；

9、根據(jù)調(diào)整因子計(jì)算得到實(shí)際續(xù)航時(shí)間，其計(jì)算公式為bf實(shí)際＝ra×tct，其中bf實(shí)際表示為實(shí)際續(xù)航時(shí)間，ra表示為續(xù)航調(diào)整因子，tct表示為預(yù)計(jì)續(xù)航時(shí)間；

10、步驟5：根據(jù)實(shí)際續(xù)航時(shí)間與預(yù)計(jì)使用時(shí)間進(jìn)行動(dòng)態(tài)電源調(diào)整。

11、優(yōu)選的，所述收集用戶的使用習(xí)慣數(shù)據(jù)步驟為：

12、設(shè)計(jì)一個(gè)后臺(tái)進(jìn)程，持續(xù)監(jiān)控和記錄用戶的操作行為，并標(biāo)記下具體時(shí)間戳和相關(guān)信息；

13、每次用戶啟動(dòng)應(yīng)用程序時(shí)，記錄該應(yīng)用的名稱和啟動(dòng)時(shí)間與應(yīng)用啟動(dòng)的次數(shù)；并在每次用戶關(guān)閉應(yīng)用程序時(shí)，記錄關(guān)閉時(shí)間，根據(jù)應(yīng)用的啟動(dòng)時(shí)間和關(guān)閉時(shí)間，計(jì)算該次使用的總時(shí)長(zhǎng)，并記錄下來(lái)；

14、記錄用戶在一天中不同時(shí)間段啟動(dòng)應(yīng)用的情況，所述情況包括具體的時(shí)間點(diǎn)和對(duì)應(yīng)的使用時(shí)長(zhǎng)，將數(shù)據(jù)按時(shí)間段分類；

15、將收集的所有數(shù)據(jù)按日期和時(shí)間順序存儲(chǔ)。

16、優(yōu)選的，所述使用機(jī)器學(xué)習(xí)算法分析用戶的使用習(xí)慣，生成使用習(xí)慣模型，并通過(guò)使用習(xí)慣模型預(yù)測(cè)使用時(shí)間步驟為：

17、使用均值填補(bǔ)的方法填補(bǔ)數(shù)據(jù)中的缺失值，將數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化以消除不同特征的尺度影響，對(duì)于每個(gè)時(shí)間點(diǎn)，構(gòu)建特征向量；

18、使用支持向量回歸算法構(gòu)建預(yù)測(cè)模型，將數(shù)據(jù)集劃分為訓(xùn)練集和測(cè)試集；

19、使用訓(xùn)練集數(shù)據(jù)訓(xùn)練選擇的模型，使用交叉驗(yàn)證技術(shù)評(píng)估模型的性能，并得到最終使用習(xí)慣模型；

20、使用最終使用習(xí)慣模型預(yù)測(cè)得到預(yù)計(jì)使用時(shí)間。

21、優(yōu)選的，所述使用交叉驗(yàn)證技術(shù)評(píng)估模型的性能步驟為：

22、將數(shù)據(jù)集分成k個(gè)互不重疊的子集，稱為折疊；

23、每次從k個(gè)折疊中選擇一個(gè)折疊作為驗(yàn)證集，其余k-1個(gè)折疊作為訓(xùn)練集，在k-1個(gè)折疊上訓(xùn)練模型，在驗(yàn)證集上評(píng)估模型性能，記錄預(yù)測(cè)結(jié)果與實(shí)際結(jié)果的誤差；

24、對(duì)于每個(gè)折疊，計(jì)算均方誤差、平均絕對(duì)誤差以及均方根誤差；

25、計(jì)算所有折疊性能指標(biāo)的標(biāo)準(zhǔn)差，比較不同模型的交叉驗(yàn)證結(jié)果，選擇具有最小標(biāo)準(zhǔn)差的模型。

26、優(yōu)選的，所述續(xù)航調(diào)整因子計(jì)算步驟為：

27、獲取筆記本電腦的電池相關(guān)數(shù)據(jù)，并根據(jù)電池相關(guān)數(shù)據(jù)計(jì)算得到電池老化度；

28、獲取筆記本電腦使用時(shí)的溫度數(shù)據(jù)，并根據(jù)溫度數(shù)據(jù)計(jì)算得到散熱效率；

29、獲取此次電腦開機(jī)后，用戶使用電腦的總時(shí)長(zhǎng)與最大同時(shí)運(yùn)行程序的數(shù)量，根據(jù)使用電腦的總時(shí)長(zhǎng)與最大同時(shí)運(yùn)行程序的數(shù)量計(jì)算得到使用程度，其計(jì)算公式為us＝du×nump，其中us表示為使用程度，du表示為使用電腦的總時(shí)長(zhǎng)，nump表示為最大同時(shí)運(yùn)行程序的數(shù)量；

30、根據(jù)電池老化度、散熱效率以及使用程度綜合評(píng)估得到續(xù)航調(diào)整因子，其計(jì)算公式為其中ra表示為續(xù)航調(diào)整因子，ag表示為電池老化度，dh表示為散熱效率，us表示為使用程度，a1、a2、a3表示為電池老化度、散熱效率以及使用程度的權(quán)重系數(shù)。

31、優(yōu)選的，所述根據(jù)電池相關(guān)數(shù)據(jù)計(jì)算得到電池老化度步驟為：

32、從筆記本電腦的電池管理系統(tǒng)的電池報(bào)告中提取充放電次數(shù)，所述充放電次數(shù)為電池經(jīng)歷完整充放電循環(huán)的總次數(shù)；

33、在電池管理系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)中獲取電池的當(dāng)前內(nèi)阻；

34、收集電池的新電池內(nèi)阻，根據(jù)當(dāng)前內(nèi)阻與新電池內(nèi)阻計(jì)算得到內(nèi)阻變化率，其計(jì)算公式為其中ir表示為內(nèi)阻變化率，rnew表示為新電池內(nèi)阻，rbattery表示為當(dāng)前內(nèi)阻；

35、將內(nèi)阻變化率與充放電次數(shù)進(jìn)行歸一化處理，根據(jù)歸一化處理后的內(nèi)阻變化率與充放電次數(shù)計(jì)算得到電池老化度，其計(jì)算公式為其中ag表示為電池老化度，ir表示為內(nèi)阻變化率，numc表示為充放電次數(shù)。

36、優(yōu)選的，所述根據(jù)溫度數(shù)據(jù)計(jì)算得到散熱效率步驟為：

37、記錄電腦使用前的溫度，記為初始溫度，通過(guò)溫度傳感器讀取筆記本電腦當(dāng)前cpu與gpu的實(shí)時(shí)溫度數(shù)據(jù)；

38、測(cè)量筆記本電腦實(shí)時(shí)的總功耗；

39、將實(shí)時(shí)溫度數(shù)據(jù)與初始溫度進(jìn)行差值計(jì)算得到溫升值，根據(jù)總功耗與溫升值計(jì)算得到散熱效率，其計(jì)算公式為其中dh表示為散熱效率，ptotal表示為總功耗，δw表示為溫升值。

40、優(yōu)選的，所述根據(jù)實(shí)際續(xù)航時(shí)間與預(yù)計(jì)使用時(shí)間進(jìn)行動(dòng)態(tài)電源調(diào)整步驟為：

41、將實(shí)際續(xù)航時(shí)間與預(yù)計(jì)使用時(shí)間進(jìn)行對(duì)比，若實(shí)際續(xù)航時(shí)間大于預(yù)計(jì)使用時(shí)間，則不進(jìn)行調(diào)整；若實(shí)際續(xù)航時(shí)間小于預(yù)計(jì)使用時(shí)間，則分析電腦中各程序的調(diào)取概率，并優(yōu)先終止調(diào)取概率最小的程序，并繼續(xù)進(jìn)行評(píng)估，直至實(shí)際續(xù)航時(shí)間大于預(yù)計(jì)使用時(shí)間；

42、所述分析電腦中各程序的調(diào)取概率為，通過(guò)系統(tǒng)日志獲取檢測(cè)時(shí)間段內(nèi)每個(gè)程序在電腦使用的啟動(dòng)次數(shù)，將每個(gè)程序的啟動(dòng)次數(shù)累計(jì)相加得到總程序啟動(dòng)次數(shù)，將每個(gè)程序的啟動(dòng)次數(shù)與總程序啟動(dòng)次數(shù)進(jìn)行比值計(jì)算得到調(diào)取概率。

43、優(yōu)選的，筆記本電腦的功耗數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括：

44、用戶使用習(xí)慣采集模塊，用于收集用戶日常使用筆記本電腦的習(xí)慣數(shù)據(jù)；

45、預(yù)計(jì)使用時(shí)間獲取模塊，用于提供用戶手動(dòng)輸入預(yù)計(jì)使用時(shí)間的接口，用戶自行輸入預(yù)計(jì)使用時(shí)間；若用戶未輸入預(yù)計(jì)使用時(shí)間，則根據(jù)用戶習(xí)慣數(shù)據(jù)，使用機(jī)器學(xué)習(xí)算法分析用戶的使用習(xí)慣，生成使用習(xí)慣模型，并通過(guò)使用習(xí)慣模型預(yù)測(cè)使用時(shí)間；

46、功耗監(jiān)控模塊，用于實(shí)時(shí)監(jiān)控筆記本電腦組件的功耗狀態(tài)，所述電腦組件包括cpu、gpu、內(nèi)存以及顯示屏，并生成當(dāng)前功耗數(shù)據(jù)；

47、續(xù)航時(shí)間計(jì)算模塊，用于根據(jù)當(dāng)前的功耗數(shù)據(jù)，計(jì)算實(shí)際續(xù)航時(shí)間；

48、智能進(jìn)程管理模塊，用于根據(jù)實(shí)際續(xù)航時(shí)間與預(yù)計(jì)使用時(shí)間進(jìn)行動(dòng)態(tài)電源調(diào)整。

49、本發(fā)明的技術(shù)效果和優(yōu)點(diǎn)：

50、收集用戶的使用習(xí)慣數(shù)據(jù)，通過(guò)用戶手動(dòng)輸入與機(jī)器學(xué)習(xí)算法獲取用戶的預(yù)計(jì)使用時(shí)間，實(shí)時(shí)監(jiān)控筆記本電腦各硬件組件的功耗狀態(tài)，根據(jù)監(jiān)控到的硬件功耗狀態(tài)以及用戶的使用習(xí)慣數(shù)據(jù)，計(jì)算得到當(dāng)前設(shè)備的預(yù)計(jì)續(xù)航時(shí)間，采集電腦的相關(guān)數(shù)據(jù)，并根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)計(jì)算得到續(xù)航調(diào)整因子，根據(jù)調(diào)整因子計(jì)算得到實(shí)際續(xù)航時(shí)間，根據(jù)實(shí)際續(xù)航時(shí)間與預(yù)計(jì)使用時(shí)間進(jìn)行動(dòng)態(tài)電源調(diào)整，有效提高了電池情況檢測(cè)的準(zhǔn)確性，提高電源管理的合理性。