本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)處理，具體涉及一種用于聚乙二醇活性酯殼聚糖復(fù)合膜制備的數(shù)據(jù)分析方法。

背景技術(shù)：

1、聚乙二醇活性酯殼聚糖復(fù)合膜是一種通過將聚乙二醇和殼聚糖結(jié)合而成的功能性復(fù)合膜材料，被廣泛用于生物醫(yī)藥、食品包裝、組織工程等領(lǐng)域。在聚乙二醇活性酯殼聚糖復(fù)合膜的制備過程中，對(duì)聚乙二醇活性酯殼聚糖復(fù)合膜制備的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析具有重要意義，通過分析數(shù)據(jù)可以識(shí)別制備過程中關(guān)鍵參數(shù)（如溫度、酸堿度、反應(yīng)時(shí)間、配比等）對(duì)復(fù)合膜性能的影響，從而優(yōu)化制備工藝，確保復(fù)合膜的性能穩(wěn)定。

2、在大批量的制備過程中，主要階段是聚乙二醇分子與二琥珀酰亞胺碳酸酯反應(yīng)生成活性酯的過程，需要持續(xù)攪拌反應(yīng)8至24小時(shí)；該過程是酯化反應(yīng)，會(huì)導(dǎo)致溫度不斷上升，又因散熱會(huì)導(dǎo)致溫度下降，因此可通過分析數(shù)據(jù)異常情況判斷制備過程是否出現(xiàn)異常。但由于長時(shí)間的持續(xù)攪拌，傳感器容易受到膠體流動(dòng)牽引導(dǎo)致傳感器出現(xiàn)部分時(shí)刻的數(shù)據(jù)誤差，使得制備過程的數(shù)據(jù)分析不準(zhǔn)確，最終導(dǎo)致制備過程的異常檢測的準(zhǔn)確性較低。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、為了解決上述由于傳感器因素影響制備過程的數(shù)據(jù)分析可靠性，使得制備過程的異常檢測的準(zhǔn)確性較低的技術(shù)問題，本發(fā)明的目的在于提供一種用于聚乙二醇活性酯殼聚糖復(fù)合膜制備的數(shù)據(jù)分析方法，所采用的技術(shù)方案具體如下：

2、獲取聚乙二醇活性酯殼聚糖復(fù)合膜制備過程中容器內(nèi)不同位置的兩個(gè)維度的制備特征監(jiān)測序列；

3、對(duì)任意位置的任意維度的制備特征監(jiān)測序列進(jìn)行時(shí)序分解，獲得殘差特征時(shí)序；根據(jù)所述殘差特征時(shí)序的數(shù)據(jù)分布特征獲得離群殘差點(diǎn)；根據(jù)所述離群殘差點(diǎn)、所述離群殘差點(diǎn)近鄰時(shí)刻的其他離群殘差點(diǎn)的數(shù)量特征和分布特征、所述離群殘差點(diǎn)的近期歷史時(shí)刻殘差點(diǎn)的變化特征獲得制備初始異常程度；根據(jù)所述制備初始異常程度確定所述任意位置的所述任意維度的疑似制備異常時(shí)刻；

4、在所述殘差特征時(shí)序中根據(jù)任意時(shí)刻與相鄰時(shí)刻的數(shù)據(jù)差異特征獲得所述任意時(shí)刻的數(shù)據(jù)變化度；在所述任意位置處根據(jù)兩個(gè)維度在所述疑似制備異常時(shí)刻的所述數(shù)據(jù)變化度的相似特征獲得多維差異系數(shù)；在所述任意位置與預(yù)設(shè)鄰域范圍內(nèi)根據(jù)所述疑似制備異常時(shí)刻的相同維度的殘差數(shù)據(jù)差異特征獲得鄰域差異系數(shù)；

5、根據(jù)所述多維差異系數(shù)和所述鄰域差異系數(shù)獲得所述疑似制備異常時(shí)刻的制備最終異常程度；根據(jù)所述制備最終異常程度檢測制備過程。

6、進(jìn)一步地，所述根據(jù)所述殘差特征時(shí)序的數(shù)據(jù)分布特征獲得離群殘差點(diǎn)的步驟包括：

7、將所述殘差特征時(shí)序中殘差點(diǎn)的數(shù)值絕對(duì)值作為映射值；將所述映射值的平均值作為第一數(shù)值，將所述映射值的標(biāo)準(zhǔn)差與常數(shù)3的乘積作為第二數(shù)值；當(dāng)任意殘差點(diǎn)的映射值與所述第一數(shù)值的差值絕對(duì)值超過所述第二數(shù)值時(shí)，所述任意殘差點(diǎn)為離群殘差點(diǎn)。

8、進(jìn)一步地，所述根據(jù)所述離群殘差點(diǎn)、所述離群殘差點(diǎn)近鄰時(shí)刻的其他離群殘差點(diǎn)的數(shù)量特征和分布特征、所述離群殘差點(diǎn)的近期歷史時(shí)刻殘差點(diǎn)的變化特征獲得制備初始異常程度的步驟包括：

9、計(jì)算所述離群殘差點(diǎn)的映射值的倒數(shù)，獲得第一因子；計(jì)算所述離群殘差點(diǎn)與前后時(shí)刻最近的其他離群殘差點(diǎn)的時(shí)間距離的平均值，獲得間隔特征值；計(jì)算所述間隔特征值的倒數(shù)與所述離群殘差點(diǎn)的預(yù)設(shè)相鄰時(shí)段內(nèi)其他離群殘差點(diǎn)數(shù)量的乘積并正相關(guān)映射，獲得第二因子；根據(jù)所述離群殘差點(diǎn)的預(yù)設(shè)歷史時(shí)段的殘差點(diǎn)的數(shù)值進(jìn)行線性擬合，獲得擬合直線；計(jì)算所述擬合直線的斜率并正相關(guān)映射，獲得第三因子；計(jì)算所述第一因子、所述第二因子和所述第三因子的和值，獲得所述離群殘差點(diǎn)的制備初始異常程度。

10、進(jìn)一步地，所述根據(jù)所述制備初始異常程度確定所述任意位置的所述任意維度的疑似制備異常時(shí)刻的步驟包括：

11、當(dāng)任意位置的任意維度的離群殘差點(diǎn)的制備初始異常程度超過預(yù)設(shè)初始異常閾值時(shí)，將所述離群殘差點(diǎn)所在時(shí)刻作為所述任意位置的所述任意維度的疑似制備異常時(shí)刻。

12、進(jìn)一步地，所述在所述殘差特征時(shí)序中根據(jù)任意時(shí)刻與相鄰時(shí)刻的數(shù)據(jù)差異特征獲得所述任意時(shí)刻的數(shù)據(jù)變化度的步驟包括：

13、計(jì)算所述任意時(shí)刻與任意相鄰時(shí)刻的殘差數(shù)值的差值并通過最大值最小值歸一化法進(jìn)行歸一化，獲得所述任意時(shí)刻與任意相鄰時(shí)刻的數(shù)據(jù)變化度。

14、進(jìn)一步地，所述在所述任意位置處根據(jù)兩個(gè)維度在所述疑似制備異常時(shí)刻的所述數(shù)據(jù)變化度的相似特征獲得多維差異系數(shù)的步驟包括：

15、計(jì)算兩個(gè)維度在所述疑似制備異常時(shí)刻的所述數(shù)據(jù)變化度的差值絕對(duì)值，獲得差異度；計(jì)算所述疑似制備異常時(shí)刻與兩個(gè)相鄰時(shí)刻對(duì)應(yīng)的差異度的平均值，獲得所述多維差異系數(shù)。

16、進(jìn)一步地，所述在所述任意位置與預(yù)設(shè)鄰域范圍內(nèi)根據(jù)所述疑似制備異常時(shí)刻的相同維度的殘差數(shù)據(jù)差異特征獲得鄰域差異系數(shù)的步驟包括：

17、計(jì)算所述任意位置與預(yù)設(shè)鄰域范圍內(nèi)其他位置在疑似制備異常時(shí)刻的相同維度的殘差值的差值絕對(duì)值，獲得鄰域差值；計(jì)算所述任意位置與預(yù)設(shè)鄰域范圍內(nèi)所有其他位置的鄰域差值的平均值并正相關(guān)映射，獲得所述鄰域差異系數(shù)。

18、進(jìn)一步地，所述根據(jù)所述多維差異系數(shù)和所述鄰域差異系數(shù)獲得所述疑似制備異常時(shí)刻的制備最終異常程度的步驟包括：

19、計(jì)算所述多維差異系數(shù)和所述鄰域差異系數(shù)的平均值并負(fù)相關(guān)映射，獲得所述疑似制備異常時(shí)刻的制備最終異常程度。

20、進(jìn)一步地，所述根據(jù)所述制備最終異常程度檢測制備過程的步驟包括：

21、當(dāng)所述任意位置的所述任意維度的殘差特征時(shí)序中出現(xiàn)所述制備最終異常程度超過預(yù)設(shè)最終異常閾值時(shí)，聚乙二醇活性酯殼聚糖復(fù)合膜制備過程不正常。

22、進(jìn)一步地，所述兩個(gè)維度的制備特征監(jiān)測序列分別為所述制備特征監(jiān)測序列分別為溫度序列和酸堿度序列。

23、本發(fā)明具有如下有益效果：

24、在本發(fā)明中，獲取殘差特征時(shí)序能夠表征制備特征監(jiān)測序列的數(shù)據(jù)異常特征，獲取離群殘差點(diǎn)能夠表征制備特征監(jiān)測序列中數(shù)據(jù)較為異常的時(shí)刻。獲取制備初始異常程度能夠根據(jù)傳感器誤差以及制備攪拌不均勻?qū)е碌臄?shù)據(jù)特征差異進(jìn)行區(qū)分，從而根據(jù)制備初始異常程度對(duì)不同因素導(dǎo)致的數(shù)據(jù)異常進(jìn)行量化和判斷；獲得疑似制備異常時(shí)刻能夠初步將傳感器誤差導(dǎo)致的離群殘差點(diǎn)進(jìn)行篩除，初步提高制備過程分析的準(zhǔn)確性。獲取數(shù)據(jù)變化度能夠表征相鄰時(shí)刻的數(shù)據(jù)變化程度；獲取多維差異系數(shù)能夠根據(jù)生產(chǎn)活性酯的過程中溫度和酸堿度的變化存在關(guān)聯(lián)特征從而進(jìn)一步判斷疑似制備異常時(shí)刻的異常原因。獲取鄰域差異系數(shù)能夠根據(jù)相鄰傳感器的數(shù)據(jù)差異特征判斷疑似制備異常時(shí)刻的異常原因；最終根據(jù)多維差異系數(shù)和鄰域差異系數(shù)獲得制備最終異常程度能夠準(zhǔn)確地判斷數(shù)據(jù)異常原因。根據(jù)制備最終異常程度檢測制備過程能夠提高制備過程分析的準(zhǔn)確性，降低傳感器誤差的干擾。

技術(shù)特征：

1.一種用于聚乙二醇活性酯殼聚糖復(fù)合膜制備的數(shù)據(jù)分析方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟：

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于聚乙二醇活性酯殼聚糖復(fù)合膜制備的數(shù)據(jù)分析方法，其特征在于，所述根據(jù)所述殘差特征時(shí)序的數(shù)據(jù)分布特征獲得離群殘差點(diǎn)的步驟包括：

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種用于聚乙二醇活性酯殼聚糖復(fù)合膜制備的數(shù)據(jù)分析方法，其特征在于，所述根據(jù)所述離群殘差點(diǎn)、所述離群殘差點(diǎn)近鄰時(shí)刻的其他離群殘差點(diǎn)的數(shù)量特征和分布特征、所述離群殘差點(diǎn)的近期歷史時(shí)刻殘差點(diǎn)的變化特征獲得制備初始異常程度的步驟包括：

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于聚乙二醇活性酯殼聚糖復(fù)合膜制備的數(shù)據(jù)分析方法，其特征在于，所述根據(jù)所述制備初始異常程度確定所述任意位置的所述任意維度的疑似制備異常時(shí)刻的步驟包括：

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于聚乙二醇活性酯殼聚糖復(fù)合膜制備的數(shù)據(jù)分析方法，其特征在于，所述在所述殘差特征時(shí)序中根據(jù)任意時(shí)刻與相鄰時(shí)刻的數(shù)據(jù)差異特征獲得所述任意時(shí)刻的數(shù)據(jù)變化度的步驟包括：

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于聚乙二醇活性酯殼聚糖復(fù)合膜制備的數(shù)據(jù)分析方法，其特征在于，所述在所述任意位置處根據(jù)兩個(gè)維度在所述疑似制備異常時(shí)刻的所述數(shù)據(jù)變化度的相似特征獲得多維差異系數(shù)的步驟包括：

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于聚乙二醇活性酯殼聚糖復(fù)合膜制備的數(shù)據(jù)分析方法，其特征在于，所述在所述任意位置與預(yù)設(shè)鄰域范圍內(nèi)根據(jù)所述疑似制備異常時(shí)刻的相同維度的殘差數(shù)據(jù)差異特征獲得鄰域差異系數(shù)的步驟包括：

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于聚乙二醇活性酯殼聚糖復(fù)合膜制備的數(shù)據(jù)分析方法，其特征在于，所述根據(jù)所述多維差異系數(shù)和所述鄰域差異系數(shù)獲得所述疑似制備異常時(shí)刻的制備最終異常程度的步驟包括：

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于聚乙二醇活性酯殼聚糖復(fù)合膜制備的數(shù)據(jù)分析方法，其特征在于，所述根據(jù)所述制備最終異常程度檢測制備過程的步驟包括：

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種用于聚乙二醇活性酯殼聚糖復(fù)合膜制備的數(shù)據(jù)分析方法，其特征在于，所述兩個(gè)維度的制備特征監(jiān)測序列分別為所述制備特征監(jiān)測序列分別為溫度序列和酸堿度序列。

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)處理技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種用于聚乙二醇活性酯殼聚糖復(fù)合膜制備的數(shù)據(jù)分析方法；對(duì)制備特征監(jiān)測序列分解獲得殘差特征時(shí)序；根據(jù)殘差特征時(shí)序獲得離群殘差點(diǎn)；根據(jù)離群殘差點(diǎn)的數(shù)量特征和分布特征、離群殘差點(diǎn)的近期歷史時(shí)刻殘差點(diǎn)的變化特征確定疑似制備異常時(shí)刻；根據(jù)相鄰時(shí)刻的數(shù)據(jù)差異特征獲得數(shù)據(jù)變化度；根據(jù)兩個(gè)維度在疑似制備異常時(shí)刻的數(shù)據(jù)變化度獲得多維差異系數(shù)；在任意位置與預(yù)設(shè)鄰域范圍內(nèi)根據(jù)疑似制備異常時(shí)刻的殘差數(shù)據(jù)獲得鄰域差異系數(shù)。本發(fā)明根據(jù)多維差異系數(shù)和鄰域差異系數(shù)獲得制備最終異常程度并檢測制備過程，提高制備過程分析的準(zhǔn)確性，降低傳感器誤差的干擾。

技術(shù)研發(fā)人員：司金全,于雅鑫,王道武,趙愛習(xí)
受保護(hù)的技術(shù)使用者：長春萬成生物電子工程有限公司
技術(shù)研發(fā)日：
技術(shù)公布日：2024/12/30