[发明专利]确定用于控制环境的因果模型

说明书

本发明提供了用于确定用于控制环境的因果模型的方法、系统和设备，包括编码在计算机存储介质上的计算机程序。这些方法中的一者包括识别程序实例；为程序实例选择控制设置，包括针对可控元件中的特定一个可控元件：根据特定可控元件的一组聚类参数的当前值，将程序实例分配给特定可控元件的集群；以及基于特定于集群的因果模型来选择用于程序实例的特定可控元件的设置；获取对所选择的控制设置的环境响应，该环境响应限定程序实例的性能度量的值；以及针对特定可控元件，基于性能度量的值更新程序实例被分配给的可控元件的集群的因果模型。

背景技术

本说明书涉及控制环境，并且涉及确定用于控制环境的控制设置和从环境接收的环境响应之间的因果关系。

用于确定应使用哪些控制设置来控制环境的现有技术通常采用基于建模的技术或依靠系统的主动控制。

在基于建模的技术中，系统被动地观察数据，即，控制设置到环境响应的历史映射，并且尝试发现数据中的模式以学习可用于控制环境的模型。基于建模的技术的示例包括决策森林、逻辑回归、支持向量机、神经网络、内核机和贝叶斯分类器。

在主动控制技术中，系统依靠对环境的主动控制来进行知识生成和应用。主动控制技术的示例包括随机化受控实验，例如班迪特实验。

发明内容

本说明书描述了用于控制环境的方法和系统。在一个方面，方法包括识别程序实例，其中程序实例是要向其应用控制设置的环境的区段；为所述程序实例选择控制设置，包括针对所述可控元件中的特定一个可控元件：根据所述特定可控元件的一组聚类参数的当前值，将所述程序实例分配给所述特定可控元件的集群；以及基于特定于所述集群的因果模型来选择用于所述程序实例的所述特定可控元件的设置，其中所述因果模型识别用于所述集群中的程序实例的所述特定可控元件的可能设置与测量所述控制系统在控制所述环境中的性能的性能度量之间的因果关系；获取对所选择的控制设置的环境响应，所述环境响应限定所述程序实例的所述性能度量的值；以及针对特定可控元件，基于性能度量的值更新程序实例被分配给的可控元件的集群的因果模型。

本说明书中所述的主题的具体实施例可被实施为实现下述优点中的一者或多者。

本说明书中所述的控制系统能够以解决常规方法的许多当前限制的方式自动生成具有受控实验精度的因果知识(以因果模型的形式)，特别是当应用于动态系统时。所述技术实现了对因果的实时了解和量化，同时提供了全自动操作控制和无缝集成的多目标优化。这种架构的突现行为是合理的、稳健的和可扩展的，并且提供适用于复杂且关键的现实世界系统的速度惊人的学习和优化，即使那些系统受到变量之间关系的快速变化的方向、量值和空间-时间范围的影响也是如此，无论那些变量是否处于系统控制下。因此，与常规技术相比，所述系统可更有效地控制环境，即，根据性能度量实现更好的系统性能，同时使用更少的计算资源和更少的数据。此外，系统可更快地对变量之间关系的变化作出响应，从而减少环境受到次优控制的时间量，进而减轻与选择次优设置相关的负面后果。此外，系统可在选择在可接受范围或历史范围内的控制设置的同时实现这一点，从而确保系统不偏离控制设置的安全范围。