本發(fā)明涉及電數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)處理領(lǐng)域,具體涉及一種建筑用水智能管控方法及系統(tǒng)。
背景技術(shù):
1、水資源作為建筑日常運(yùn)行的重要部分,其消耗不僅影響水資源的利用效率,也直接關(guān)系到與水相關(guān)的能源開支(如水泵的運(yùn)行能耗、熱水供應(yīng)系統(tǒng)的能耗等)。為了節(jié)約用水、加強(qiáng)水資源利用,目前各建筑中通常都會(huì)配備建筑用水智能管控系統(tǒng)(也稱智慧用水系統(tǒng)、智能水控、智能水控管理系統(tǒng)、智慧水務(wù)等),這類系統(tǒng)主要依靠安裝在管路中或管路上的多個(gè)水務(wù)設(shè)備實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè),通過監(jiān)測(cè)獲取建筑用水?dāng)?shù)據(jù)后,這類系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理器會(huì)分析建筑用水?dāng)?shù)據(jù)并作出相應(yīng)的決策。水務(wù)設(shè)備包括流量計(jì)、水位計(jì)、氣象環(huán)境、遙測(cè)數(shù)采、水質(zhì)測(cè)量?jī)x器等。這類系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)原水、供水、節(jié)水、排水、污水等水務(wù)的全流程監(jiān)測(cè)以及管理,降低維護(hù)難度,降低能耗,因此得到了廣泛的推廣和應(yīng)用。
2、但是現(xiàn)有的建筑用水智能管控系統(tǒng)的數(shù)據(jù)處理器在分析建筑用水?dāng)?shù)據(jù)(通常為電數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù))時(shí)存在以下問題:
3、(一)為了更好地處理建筑用水?dāng)?shù)據(jù),在訓(xùn)練數(shù)據(jù)處理器時(shí)會(huì)利用條件生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)生成模擬建筑用水?dāng)?shù)據(jù),但現(xiàn)有條件生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)的條件變量的編碼通常是靜態(tài)的,在整個(gè)訓(xùn)練過程中不發(fā)生變化。這種固定的條件編碼限制了生成器生成數(shù)據(jù)的多樣性,尤其在面對(duì)建筑用水?dāng)?shù)據(jù)這種復(fù)雜多模態(tài)數(shù)據(jù)時(shí),無法有效反映不同條件下的真實(shí)水流行為、環(huán)境變化和用戶習(xí)慣,導(dǎo)致生成的模擬建筑用水?dāng)?shù)據(jù)缺乏適應(yīng)性和真實(shí)感,使得模擬建筑用水?dāng)?shù)據(jù)的多樣性不足,從而影響其他模型的訓(xùn)練,最終影響數(shù)據(jù)分析的準(zhǔn)確率;
4、(二)數(shù)據(jù)處理器會(huì)用分類器為處理后的建筑用水?dāng)?shù)據(jù)標(biāo)注其的分類類別,分類的依據(jù)根據(jù)需求決定,可以是水質(zhì)、水流量等等?,F(xiàn)有分類器存在以下三個(gè)問題,①現(xiàn)有分類器的特征選擇策略簡(jiǎn)單,無法處理高維度復(fù)雜數(shù)據(jù)?,F(xiàn)有分類器的決策樹模型通常采用全局熵或gini指數(shù)作為分裂標(biāo)準(zhǔn),這種方法雖然簡(jiǎn)單易行,但在高維數(shù)據(jù)和復(fù)雜場(chǎng)景下,其對(duì)特征的區(qū)分能力不足,可能導(dǎo)致模型在決策時(shí)選擇了不太合適的特征,進(jìn)而影響分類準(zhǔn)確性和效率,尤其是對(duì)于建筑用水?dāng)?shù)據(jù)這種涉及多維、非線性、非高斯分布的數(shù)據(jù)而言。因此,傳統(tǒng)的特征選擇方法容易造成節(jié)點(diǎn)分裂的不準(zhǔn)確,影響分類器的性能。②現(xiàn)有分類器的學(xué)習(xí)率固定,難以適應(yīng)不同階段的訓(xùn)練需求,在現(xiàn)有技術(shù)中,深度學(xué)習(xí)模型大多采用固定學(xué)習(xí)率,導(dǎo)致在訓(xùn)練的初期,分類器可能學(xué)習(xí)速度較慢,無法有效探索數(shù)據(jù)的復(fù)雜模式;而在訓(xùn)練后期,由于學(xué)習(xí)率過高,容易導(dǎo)致模型過度擬合,陷入局部最優(yōu)解,難以進(jìn)一步優(yōu)化。③現(xiàn)有分類器的類別不平衡處理能力不足?,F(xiàn)有分類器對(duì)于類別不平衡問題的處理較為簡(jiǎn)單,通常依賴于數(shù)據(jù)采樣技術(shù)(如欠采樣或過采樣)或簡(jiǎn)單的類別權(quán)重調(diào)整。然而,這些方法往往會(huì)影響模型的整體性能。欠采樣可能會(huì)損失大量數(shù)據(jù),過采樣則可能引入冗余,導(dǎo)致過擬合?,F(xiàn)有分類器缺乏動(dòng)態(tài)調(diào)整權(quán)重的機(jī)制來應(yīng)對(duì)類別不平衡問題,難以在不影響模型性能的前提下提升少數(shù)類別的分類效果?,F(xiàn)有分類器存在的問題使得對(duì)建筑用水?dāng)?shù)據(jù)的判別并不準(zhǔn)確。
5、因此現(xiàn)有的建筑用水智能管控系統(tǒng)及方法存在數(shù)據(jù)分析準(zhǔn)確率較差的問題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn),提供一種數(shù)據(jù)分析準(zhǔn)確率較高的建筑用水智能管控方法及系統(tǒng)。
2、為解決上述技術(shù)問題,本發(fā)明提供的一種建筑用水智能管控方法包括:
3、s1、采集真實(shí)建筑用水?dāng)?shù)據(jù),標(biāo)注真實(shí)建筑用水?dāng)?shù)據(jù)的能耗等級(jí),存儲(chǔ)標(biāo)注后的真實(shí)建筑用水?dāng)?shù)據(jù);
4、能耗等級(jí)包括一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)、四級(jí)以及五級(jí);
5、s2、采用標(biāo)注后的真實(shí)建筑用水?dāng)?shù)據(jù)訓(xùn)練基于采用動(dòng)態(tài)重編碼策略的條件生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)算法的數(shù)據(jù)擴(kuò)充模型,訓(xùn)練完成后,利用數(shù)據(jù)擴(kuò)充模型生成模擬建筑用水?dāng)?shù)據(jù),獲得擴(kuò)充后的訓(xùn)練用建筑用水?dāng)?shù)據(jù);
6、擴(kuò)充后的訓(xùn)練用建筑用水?dāng)?shù)據(jù)包括真實(shí)建筑用水?dāng)?shù)據(jù)與模擬建筑用水?dāng)?shù)據(jù);
7、s3、采用擴(kuò)充后的訓(xùn)練用建筑用水?dāng)?shù)據(jù)訓(xùn)練特征提取模型,獲得特征提取后的訓(xùn)練用建筑用水?dāng)?shù)據(jù);
8、s4、采用特征提取后的訓(xùn)練用建筑用水?dāng)?shù)據(jù)訓(xùn)練基于局部結(jié)構(gòu)熵的深度神經(jīng)決策樹算法的分類器;
9、分類器通過局部結(jié)構(gòu)熵來評(píng)估特征的分類貢獻(xiàn)度,在每個(gè)決策節(jié)點(diǎn),選擇最能夠提高分類準(zhǔn)確性的特征進(jìn)行分裂;采用基于判別器性能反饋的自適應(yīng)學(xué)習(xí)率調(diào)整機(jī)制動(dòng)態(tài)調(diào)整學(xué)習(xí)率;采用類別權(quán)重自適應(yīng)更新機(jī)制,動(dòng)態(tài)調(diào)整各類別的權(quán)重;
10、s5、采集新的真實(shí)建筑用水?dāng)?shù)據(jù);
11、s6、將新的真實(shí)建筑用水?dāng)?shù)據(jù)輸入至訓(xùn)練完成的特征提取模型中進(jìn)行特征提取,獲得特征提取后的新的真實(shí)建筑用水?dāng)?shù)據(jù);
12、s7、將特征提取后的新的真實(shí)建筑用水?dāng)?shù)據(jù)輸入至訓(xùn)練完成的分類器中,得到新的真實(shí)建筑用水?dāng)?shù)據(jù)的能耗等級(jí);
13、s8、識(shí)別新的真實(shí)建筑用水?dāng)?shù)據(jù)的能耗等級(jí),若新的真實(shí)建筑用水?dāng)?shù)據(jù)的能耗等級(jí)為四級(jí)或五級(jí),判定用水情況存在異常,啟動(dòng)節(jié)水模式并觸發(fā)警報(bào)通知維護(hù)人員;若新的真實(shí)建筑用水?dāng)?shù)據(jù)的能耗等級(jí)為一級(jí)、二級(jí)或三級(jí),判定用水情況正常,維持當(dāng)前供水模式。
14、作為本發(fā)明的更進(jìn)一步的改進(jìn):s1中的建筑用水?dāng)?shù)據(jù)包括傳感器數(shù)據(jù)、系統(tǒng)日志、用戶行為數(shù)據(jù)以及環(huán)境因素。
15、作為本發(fā)明的更進(jìn)一步的改進(jìn):s2中的采用標(biāo)注后的建筑用水?dāng)?shù)據(jù)訓(xùn)練基于條件生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)擴(kuò)充模型包括:
16、s201、條件生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)的生成器接收噪聲信號(hào)和條件變量,生成模擬建筑用水?dāng)?shù)據(jù),生成過程的數(shù)學(xué)模型表示為:
17、,
18、式中,為生成器生成的模擬建筑用水?dāng)?shù)據(jù),為生成器網(wǎng)絡(luò),為生成器函數(shù),為從預(yù)定義的噪聲分布中采樣得到的隨機(jī)向量,為動(dòng)態(tài)重編碼后的條件變量;
19、生成器函數(shù)通過將條件變量與噪聲隨機(jī)向量拼接作為其輸入,表示為:
20、,
21、式中,為生成器函數(shù),為從預(yù)定義的噪聲分布中采樣得到的隨機(jī)向量,為動(dòng)態(tài)重編碼后的條件變量,為sigmoid激活函數(shù),為條件生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)的生成器的權(quán)重,為向量的拼接操作,為條件生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)的生成器的偏置;
22、采用動(dòng)態(tài)重編碼策略進(jìn)行條件變量獲取的方式表示為:
23、,
24、式中,為動(dòng)態(tài)重編碼前的條件變量的向量,為基于判別器輸出的動(dòng)態(tài)調(diào)整因子;
25、s202、判別器評(píng)估模擬建筑用水?dāng)?shù)據(jù)與真實(shí)建筑用水?dāng)?shù)據(jù)之間的區(qū)分度,判別器輸入為第一輸入或第二輸入,第一輸入為動(dòng)態(tài)重編碼后的條件變量與模擬建筑用水?dāng)?shù)據(jù),第二輸入為真實(shí)建筑用水?dāng)?shù)據(jù),輸出為建筑用水?dāng)?shù)據(jù)的真實(shí)性評(píng)分,表示為:
26、,
27、式中,為判別器對(duì)建筑用水樣本的真實(shí)性評(píng)分,為判別器網(wǎng)絡(luò),為判別器函數(shù),為生成器生成的模擬建筑用水?dāng)?shù)據(jù),為動(dòng)態(tài)重編碼后的條件變量;
28、s203、根據(jù)判別器的反饋,生成器和判別器的參數(shù)通過梯度下降算法進(jìn)行更新,生成器與判別器的對(duì)抗訓(xùn)練過程中的損失函數(shù)表示為:
29、,
30、式中,為生成器的損失,為期望操作,為從噪聲分布中采樣得到的隨機(jī)噪聲,為服從于特定分布,為噪聲分布,為自然對(duì)數(shù),為判別器函數(shù),為生成器函數(shù),為動(dòng)態(tài)重編碼后的條件變量,為生成器損失函數(shù)的調(diào)節(jié)參數(shù),為內(nèi)容損失,為判別器的損失,為從真實(shí)建筑用水?dāng)?shù)據(jù)分布中采樣得到的建筑用水樣本,為真實(shí)建筑用水?dāng)?shù)據(jù)分布,為特征權(quán)重向量;
31、s204、在對(duì)抗訓(xùn)練過程中,每次迭代都通過對(duì)抗的方式精細(xì)調(diào)整生成器和判別器的性能,在迭代過程中,生成器和判別器交替進(jìn)行參數(shù)更新,以達(dá)到納什均衡,該過程表示為以下遞歸關(guān)系:
32、,
33、式中,為第t+1次迭代的生成器的參數(shù),為第t次迭代的生成器的參數(shù),為條件生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)率,為條件生成網(wǎng)絡(luò)的生成器的參數(shù),為關(guān)于生成器參數(shù)的梯度,為生成器的損失函數(shù),為第t次迭代的判別器的參數(shù),為第t+1次迭代的判別器的參數(shù),為條件生成網(wǎng)絡(luò)的判別器的參數(shù),為關(guān)于判別器參數(shù)的梯度,為判別器的損失函數(shù);
34、s205、重復(fù)迭代s201~s204,直至滿足預(yù)設(shè)的停止迭代條件。
35、優(yōu)選地,s203中內(nèi)容損失的計(jì)算公式為:
36、,
37、式中,為范數(shù),為生成器函數(shù),為從預(yù)定義的噪聲分布中采樣得到的隨機(jī)向量,為動(dòng)態(tài)重編碼后的條件變量,為真實(shí)建筑用水樣本。
38、作為本發(fā)明的更進(jìn)一步的改進(jìn):s3中的采用擴(kuò)充后的訓(xùn)練用建筑用水?dāng)?shù)據(jù)訓(xùn)練特征提取模型包括:
39、s301、初始化神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的權(quán)重和偏置參數(shù);
40、s302、在每一輪訓(xùn)練中,訓(xùn)練數(shù)據(jù)通過神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行前向傳播,訓(xùn)練數(shù)據(jù)包括真實(shí)建筑用水?dāng)?shù)據(jù)與模擬建筑用水?dāng)?shù)據(jù),神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)根據(jù)當(dāng)前的權(quán)重和偏置計(jì)算每層的輸出,每層的輸出計(jì)算表示為:
41、,
42、式中,為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)第層的輸出,為sigmoid激活函數(shù),為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)第層的權(quán)重,為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)第-1層的輸出,為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)第層的偏置;
43、s303、計(jì)算當(dāng)前輸出與實(shí)際標(biāo)簽之間的損失,神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的損失函數(shù)的計(jì)算公式為:
44、,
45、式中,為用于平衡兩種損失貢獻(xiàn)的超參數(shù),為交叉熵?fù)p失函數(shù),y為真實(shí)標(biāo)簽,為模型預(yù)測(cè),為kl散度函數(shù),為用于衡量真實(shí)分布p和模型預(yù)測(cè)分布q之間的差異;
46、s304、使用反向傳播算法計(jì)算損失函數(shù)對(duì)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)每個(gè)權(quán)重的梯度,并根據(jù)這些梯度更新權(quán)重,更新方式表示為:
47、,
48、式中,為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)第層的權(quán)重,為參數(shù)更新操作,為第t次迭代的約束強(qiáng)度,為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)率,為神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的損失函數(shù)關(guān)于權(quán)重的梯度;
49、s305、在每個(gè)訓(xùn)練階段后,使用建筑用水?dāng)?shù)據(jù)驗(yàn)證集檢驗(yàn)?zāi)P偷男阅?,根?jù)驗(yàn)證結(jié)果調(diào)整網(wǎng)絡(luò)參數(shù)或訓(xùn)練策略,第t次迭代的約束強(qiáng)度的計(jì)算公式為:
50、,
51、式中,為初始約束強(qiáng)度,調(diào)節(jié)收斂度量對(duì)調(diào)整影響的敏感度,為收斂度量,為決定調(diào)整發(fā)生強(qiáng)度的閾值,是約束強(qiáng)度衰減率,是當(dāng)前迭代次數(shù);
52、s306、重復(fù)迭代s302~s304,直至滿足預(yù)設(shè)的停止迭代條件。
53、作為本發(fā)明的更進(jìn)一步的改進(jìn):s4中采用特征提取后的訓(xùn)練用建筑用水?dāng)?shù)據(jù)訓(xùn)練基于局部結(jié)構(gòu)熵的深度神經(jīng)決策樹算法的分類器包括:
54、s401、初始化深度神經(jīng)決策樹模型的結(jié)構(gòu);
55、s402、在每個(gè)決策節(jié)點(diǎn),選擇最能夠提高分類準(zhǔn)確性的特征進(jìn)行分裂,在第i個(gè)決策節(jié)點(diǎn),選擇特征通過最大化局部結(jié)構(gòu)熵增益來進(jìn)行分裂,表示為:
56、,
57、式中,為信息增益函數(shù),為第i個(gè)輸入到深度神經(jīng)決策樹的特征的局部結(jié)構(gòu)熵增益函數(shù),為特征的度量函數(shù),為第i個(gè)輸入到深度神經(jīng)決策樹的特征,為特征的度量平衡參數(shù),為候選特征集合s的熵,為熵計(jì)算函數(shù),s為候選特征集合,為左右子節(jié)點(diǎn)集合中的特征元素,為通過特征分割后得到的子集,和分別為通過特征分割后得到的左右子集,l和r分別為左右子節(jié)點(diǎn);
58、s403、根據(jù)選擇的特征和其閾值進(jìn)行節(jié)點(diǎn)分裂,將數(shù)據(jù)分配到左右子節(jié)點(diǎn),根據(jù)選擇的特征和其最優(yōu)分裂點(diǎn),對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分裂,分裂函數(shù)表示為:
59、,
60、式中,為決策函數(shù),為第i個(gè)特征的索引,為第i個(gè)輸入到深度神經(jīng)決策樹的特征,為第i個(gè)輸入到深度神經(jīng)決策樹的特征的最優(yōu)閾值;
61、s404、進(jìn)行葉節(jié)點(diǎn)標(biāo)定,在決策樹的葉節(jié)點(diǎn),根據(jù)節(jié)點(diǎn)中樣本的多數(shù)類別來標(biāo)定節(jié)點(diǎn)類別,采用基于多數(shù)投票的策略來確定節(jié)點(diǎn)類別;
62、s405、進(jìn)行模型訓(xùn)練與自適應(yīng)學(xué)習(xí)率調(diào)整,通過反向傳播算法進(jìn)行參數(shù)更新,結(jié)合神經(jīng)微分方程的自適應(yīng)學(xué)習(xí)率策略,根據(jù)每一輪訓(xùn)練的損失變化動(dòng)態(tài)調(diào)整學(xué)習(xí)率,考慮損失函數(shù)的二階導(dǎo)數(shù)信息進(jìn)行學(xué)習(xí)率調(diào)整,計(jì)算深度神經(jīng)決策樹的參數(shù)更新量;
63、s406、進(jìn)行深度神經(jīng)決策樹的損失函數(shù)的計(jì)算,在節(jié)點(diǎn)分裂時(shí),采用自適應(yīng)的類別權(quán)重更新機(jī)制,根據(jù)每個(gè)類別的樣本分布情況動(dòng)態(tài)調(diào)整其權(quán)重,對(duì)于輸入到深度神經(jīng)決策樹的特征向量,采用新的類別權(quán)重更新函數(shù)計(jì)算類別權(quán)重,表示為:
64、,
65、式中,為第k個(gè)類別的類別權(quán)重;為調(diào)節(jié)權(quán)重變化的系數(shù);為通過樣本的所有特征分割后得到的集合,s為候選特征集合,為類別樣本平衡的預(yù)設(shè)比例;
66、s407、重復(fù)迭代s402~s406,直至滿足預(yù)設(shè)的停止迭代條件。
67、優(yōu)選地,s401中始化深度神經(jīng)決策樹模型的結(jié)構(gòu)包括:設(shè)定深度神經(jīng)決策樹層數(shù)為,深度神經(jīng)決策樹每層節(jié)點(diǎn)數(shù)為,深度神經(jīng)決策樹第層權(quán)重為,深度神經(jīng)決策樹第層偏置為,初始化的方式表示為:
68、,
69、式中,為服從于特定分布;為均值為0、方差為的正態(tài)分布;為深度神經(jīng)決策樹初始化時(shí)的方差。
70、優(yōu)選地,s402中候選特征集合s的熵的計(jì)算公式為:
71、,
72、式中,為在候選特征集合s中第k個(gè)類別的相對(duì)頻率;
73、候選特征集合s的熵的計(jì)算公式中的在候選特征集合s中第k個(gè)類別的相對(duì)頻率的計(jì)算公式為:
74、,
75、式中,為相對(duì)頻率調(diào)節(jié)參數(shù),為待分類的用水?dāng)?shù)據(jù)樣本,為通過樣本的所有特征分割后得到的集合,為樣本的權(quán)重,s為候選特征集合。
76、優(yōu)選地,s404中基于多數(shù)投票的策略來確定節(jié)點(diǎn)類別的計(jì)算公式為:
77、,
78、式中,為基于多數(shù)投票的策略來確定節(jié)點(diǎn)類別,為使得函數(shù)取最大值所對(duì)應(yīng)的樣本類別,為待分類的用水?dāng)?shù)據(jù)樣本,s為候選特征集合,為指示函數(shù),為輸入到深度神經(jīng)決策樹的樣本的真實(shí)標(biāo)簽,為第k個(gè)用水?dāng)?shù)據(jù)的類別。
79、本發(fā)明還提供一種應(yīng)用上述一種建筑用水智能管控方法的建筑用水智能管控系統(tǒng),包括:
80、存儲(chǔ)模塊,用于存儲(chǔ)數(shù)據(jù);
81、采集模塊,用于采集真實(shí)建筑用水?dāng)?shù)據(jù)并發(fā)送至存儲(chǔ)模塊中存儲(chǔ),建筑用水?dāng)?shù)據(jù)包括傳感器數(shù)據(jù)、系統(tǒng)日志、用戶行為數(shù)據(jù)以及環(huán)境因素;
82、數(shù)據(jù)擴(kuò)充模塊,用于基于真實(shí)建筑用水?dāng)?shù)據(jù)生成模擬建筑用水?dāng)?shù)據(jù),數(shù)據(jù)擴(kuò)充模塊的數(shù)據(jù)擴(kuò)充模型基于采用動(dòng)態(tài)重編碼策略的條件生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)算法;
83、特征提取模塊,用于對(duì)建筑用水?dāng)?shù)據(jù)進(jìn)行特征提??;
84、分類模塊,用于標(biāo)注建筑用水?dāng)?shù)據(jù)的能耗等級(jí),能耗等級(jí)包括一級(jí)、二級(jí)、三級(jí)、四級(jí)以及五級(jí);分類模塊的分類器基于局部結(jié)構(gòu)熵的深度神經(jīng)決策樹算法,分類器采用基于判別器性能反饋的自適應(yīng)學(xué)習(xí)率調(diào)整機(jī)制動(dòng)態(tài)調(diào)整學(xué)習(xí)率,采用類別權(quán)重自適應(yīng)更新機(jī)制,動(dòng)態(tài)調(diào)整各類別的權(quán)重;
85、執(zhí)行模塊,用于識(shí)別建筑用水?dāng)?shù)據(jù)的能耗等級(jí)并調(diào)整供水模式。
86、本發(fā)明的有益效果如下:本發(fā)明提供的建筑用水智能管控方法及系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析準(zhǔn)確率較高。
87、首先,本發(fā)明的特征提取模型采用動(dòng)態(tài)重編碼策略,不同于傳統(tǒng)條件生成對(duì)抗網(wǎng)絡(luò)固定的條件變量,本發(fā)明根據(jù)當(dāng)前訓(xùn)練階段和判別器的反饋,動(dòng)態(tài)調(diào)整條件變量的編碼,從而生成更加真實(shí)且多樣化的模擬建筑用水?dāng)?shù)據(jù),將模擬建筑用水?dāng)?shù)據(jù)和真實(shí)建筑用水?dāng)?shù)據(jù)共同作為訓(xùn)練數(shù)據(jù)訓(xùn)練特征提取模型、分類器,通過大量的訓(xùn)練提升特征提取模型、分類器的能力,以此使得特征提取模型、分類器能夠在后續(xù)更準(zhǔn)確地處理新的真實(shí)建筑用水?dāng)?shù)據(jù),以此提升數(shù)據(jù)分析準(zhǔn)確率。
88、其次,本發(fā)明的分類器基于局部結(jié)構(gòu)熵的深度神經(jīng)決策樹算法,通過局部結(jié)構(gòu)熵來評(píng)估特征的分類貢獻(xiàn)度,選擇信息增益最大的特征進(jìn)行節(jié)點(diǎn)分裂,相比于傳統(tǒng)基于全局熵或gini指數(shù)的決策樹分裂方法,局部結(jié)構(gòu)熵能夠更精確地反映特征在當(dāng)前節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)集上的區(qū)分度,從而提高分類決策的準(zhǔn)確性。同時(shí),本發(fā)明的分類器在模型訓(xùn)練過程中采用基于判別器性能反饋的自適應(yīng)學(xué)習(xí)率調(diào)整機(jī)制,動(dòng)態(tài)調(diào)整學(xué)習(xí)率以適應(yīng)不同訓(xùn)練階段的需求。與固定學(xué)習(xí)率不同,自適應(yīng)學(xué)習(xí)率可有效避免訓(xùn)練初期學(xué)習(xí)過慢或后期過擬合問題。另外,本發(fā)明的分類器還采用類別權(quán)重自適應(yīng)更新機(jī)制,動(dòng)態(tài)調(diào)整各類別的權(quán)重,解決了類別不平衡問題,通過在每個(gè)葉節(jié)點(diǎn)中計(jì)算加權(quán)損失,分類器能更好地對(duì)少數(shù)類別進(jìn)行分類,從而提高整體分類器的魯棒性。最終,整體提升分類器為新的真實(shí)建筑用水?dāng)?shù)據(jù)判定其能耗等級(jí)的能力,以此提升數(shù)據(jù)分析準(zhǔn)確率。
89、因此本發(fā)明提供的建筑用水智能管控方法及系統(tǒng)的數(shù)據(jù)分析準(zhǔn)確率較高。