基于支持向量机的生物发酵过程状态变量软预报方法

摘要

一种生物发酵过程关键状态变量的软预报方法属于生物技术和信息科学交叉领域。本发明综合利用支持向量机回归技术的优势，提出了一种发酵过程关键状态变量的软预报方法。该方法首先利用历史罐批数据和当前待预报罐批的已知数据，建立支持向量机动态训练数据库；利用该训练数据库对支持向量机进行训练，求出支持向量和非线性最优回归函数；然后根据待预报罐批的最新输入向量，实现状态变量的超前预报；另外，每次训练前需对训练数据库作在线更新，获得新的动态训练数据库，而每当一个完整的罐批结束需对训练数据库作离线更新，重新获得静态训练数据库。本发明实现了生物发酵过程关键状态变量高精度宽区间的预报，对提高生产过程的监控水平有重要意义。

主权项

1、一种基于支持向量机的生物发酵过程关键状态变量软预报方法，其特征在于，具体步骤如下：1)动态训练数据库建立，将相同工艺下若干历史罐批数据，处理成指定格式的输入输出向量对，生成静态训练数据库；对待预报罐批，获取截至当前发酵时间为止的所有输入输出向量对，这些向量对和静态训练数据库合并生成支持向量机的动态训练数据库；2)支持向量机训练，利用动态训练数据库，对支持向量机预报器进行训练，求出支持向量和非线性最优回归函数；3)状态变量预报，利用已训练好的支持向量机，根据当前待预报罐批的最新输入向量，获得状态变量的预报值；4)智能数据库技术的采用，也即训练数据库的在线更新和离线更新，在线更新指随着每一轮预报结束后，当前待预报罐批新生成的输入输出数据向量对被充实到动态训练数据库中；离线更新指每当一个罐批发酵结束后，离线更新历史罐批数据。