基于注意力机制的Multi-head CNN-LSTM软测量建模 |
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作者姓名: | 罗顺桦 王振雷 王昕 |
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作者单位: | 1. 华东理工大学能源化工过程智能制造教育部重点实验室;2. 上海交通大学电工与电子技术中心 |
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基金项目: | 国家重点研发计划项目(2018YFB1701103);;国家自然科学基金重点项目(61533003);;国家杰出青年科学基金资助项目(61925305); |
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摘 要: | 软测量建模通过选取辅助变量,建立辅助变量与关键质量变量关系,能够高效地实现对关键质量变量的预测。然而当辅助变量维数较高,且对关键质量变量的影响程度不一时,网络预测误差将较大。针对这一问题,提出一种基于注意力机制的Multi-head CNNLSTM模型,首先根据辅助变量自身属性和特点将其切分成多组子变量后,使用多组独立并行工作的CNN-LSTM群对其子变量进行单独处理;再提取各组子变量上的特征向量,融合注意力机制,实现子变量特征向量的权重分配。所提算法不需提前根据工艺知识选择辅助变量,而是通过深度学习机制自动选择特征;最后,在乙烯精馏塔塔顶乙烷浓度软测量建模中进行应用,所提模型的预测精度优于LSTM以及CNN-LSTM软测量模型。
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关 键 词: | 软测量 卷积神经网络 长短期记忆网络 注意力机制 |
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