[发明专利]一种高通量组合实验中的空间填补最优设计方法

摘要

本发明提出了一种高通量组合实验的空间填补最优设计方法，可有效解决现有技术对高通量组合实验优化设计时对初始值过于依赖的问题。首先确定实验数据空间维数(即实验因素的数目)，建立优化指标模型，求解最优指标(均方逼近误差)以得到实验元胞最优设计结构。然后对基本元胞进行扩展，把设计结果扩展到多个实验设计结构单元以便覆盖所需范围的实验数据。最后对基本元胞进行自适应精制设计，以得到明显的实验改进结果。本发明提供了一种高通量组合实验中数据空间的优化方法，降低了设计处理的重复性，提高了设计的科学性、可靠性，适用于高、低维数据空间优化设计，具有实质性特点，是材料科学和工程领域等高通量组合实验设计的重要环节。

主权项

1、一种高通量组合实验中的空间填补最优设计方法，其特征是所述方法包括如下步骤：(1)根据高通量组合实验数据，确定实验数据空间维数；所述实验数据空间维数，即实验因素的数目；(2)计算最优指标均方逼近误差ε来衡量空间填补设计的效果，以获得基本元胞的最优设计结构；均方逼近误差ε的计算方法如下：令q_ij(x)＝x_ix_j/h²，i，j＝1，2，L，n用以衡量实验元胞E内实际数据单位最大值，q_ij^％(x)为元胞E上q_ij(x)的线性插值；定义均方逼近误差为ϵ=2n(n+1)(2h)nΣi,j=1i≤jn∫[-h,h]n(qij(x)-qij%(x))2dx,]]>其中，度量因子(2h)ⁿ说明了元胞E的“容积”，n(n+1)/2表示累和中项的总数；(3)基本元胞的扩展：即把上述得到的基本元胞设计结果扩展到整个实验元胞以便覆盖[-h，h]范围的实验数据；(4)计算所需最少实验点数：d为奇数时，所需最少实验点数Np1=p(d+12)n=(n+1)(d+12)n,]]>d为偶数时，所需实验点数Np2=Σi=1p(d2+1)Ni(0)(d2)Ni(1),]]>其中，N_i⁽⁰⁾是第i个点中所含0的个数，N_i⁽¹⁾是第i个点中所含1的个数，p＝n+1是n维设计中，一个基本元胞设计的点数，d是数据空间覆盖范围最小整数；(5)根据上述最优设计在数据空间所需最少实验点数计算公式对基本元胞进行精制化设计，进一步优化设计效果，以得到明显的实验改进结果。