[发明专利]全自动智能勾兑中药材以保证其成份含量稳定的方法

摘要

一种全自动智能勾兑中药材以保证其成份含量稳定的方法是，首先，通过药物成份含量测定设备测出每批中药的各主要成份的含量；通过接口软件直接将检测设备生成的成份含量数据读入内存，以表格的形式呈现；再次，在勾兑软件中设定勾兑误差范围和智能组合选项；最后，计算出最佳勾兑方案，计算出的勾兑方案可指导药材加工或作为勾兑仪进行药材勾兑的依据。本发明的方法用于求解勾兑问题可求出全局最优解，实现了药材成份检测和求解最优勾兑方案的无缝连接，药材成分的检测、数据的读取、转换和勾兑过程全自动进行，具有更高的可操作性。它采用了智能组合方式进行药材的混批勾兑，可为用户提供多种可选的勾兑方案，提高了方法的可用性。

主权项

1.一种全自动智能勾兑中药材以保证其成份含量稳定的方法，其特征在于：包括以下 步骤：（1）、使用含量检测设备检测出各批药材各成分的含量；（2）、将各批药材的成份含量数据，即每批药材的成份含量值，通过接口软件读入内存，读入的方法如下：（a）、读取检测设备上的数据包；（b）、在内存中打开数据包文件，根据数据包文件的格式搜索有效成份字节空间，指纹图谱中波峰位置的成份即为有效成份；（c）、对有效成份字节的内容转换成表格的形式存储在内存中，供后续算法调用；(3)、设定勾兑所需的参数，包括勾兑目标、勾兑误差和勾兑模式，也可采用默认的勾兑参数，其中勾兑目标即为药材各成份的理想比例，勾兑误差为各成份含量允许的误差范围，勾兑模式有两种：自选模式，即人工选择批次；智能组合模式，即由计算机进行自动组合；（4）、采用智能组合算法对各批药材进行分组，即生成组合方案，即待选批次的组合，然后对每一种组合方案反复执行第（5）-（7）步，智能组合算法如下：（a）、利用循环对组合向量中的每一位进行组合尝试，每一位可取0或者1；（b）、当组合向量的每位均进行赋值后，对向量中的非零元素进行测试，计算非零元素的个数，若非零元素个数恰好为待选批次数，则将该组合向量拷贝到组合方案矩阵中保存；（c）、重复上述本步骤中的（a）-（b）两步，直到所有组合情况全部经过尝试，即生成了所有可能的组合方案； (5)、利用改进的高斯消去算法求解不等式方程组，求出解的范围，即勾兑比例的范围，改进的高斯消去算法如下：（a）、首先创建各批药材的成份含量矩阵、系数矩阵和理想含量向量，即，其中A是成份含量矩阵,X是解向量，B’是系数矩阵，B是理想含量向量；（b）、其次对成份含量矩阵A和系数矩阵B’进行同步行列变换,即将成份含量矩阵A和系数矩阵B’中的第i行乘以，其中j>i，加到第j行，将成份含量矩阵A化为上三角矩阵；同理，再用类似的方法消去成份含量矩阵A的主对角线以上的元素；（c）、再次可以计算出解向量元素的最大值和最小值：，；（d）、最后对解向量中的每个元素计算最大值和最小值，即求出解的范围；（6）、在利用改进的高斯消去法计算出解的范围后，然后在多维解集空间中搜索最优解，利用回溯算法在多维解集空间中搜索最优解，与勾兑目标最接近的解，即当前方案的最优勾兑方案，回溯算法搜索最优解的方法如下：（a）、对解向量中的每个元素每隔数值InterVal进行取值，从而获得勾兑优化问题的一个完整的解向量，根据系统精度和效率要求的不同，间隔的数值InterVal可从10微调至1；（b）、对解向量进行测试，若当前解向量满足解的约束条件，并且优于原解向量，即当前解向量中所有元素的平均偏差小于原解向量，则将当前解向量保存到目标解向量中，解的约束条件主要包括两方面：一是满足各成份的含量比例之和为1；二是各成份的比例在误差范围[b_i-c_i, b_i+c_i]之内，其中b_i是第i种成份含量的理想值，c_i为允许的最大偏差；（c）、重复本步骤中（a）-（b）两步直到解向量中每个元素的所有取值的组合均被测试，则目标解向量即为最优的勾兑方案；（7）、将上述最优勾兑方案暂存到勾兑方案矩阵中，勾兑方案矩阵中保存了所有方案的最优解；（8）、对所有勾兑方案依据勾兑目标函数对勾兑方案进行评估，并生成最佳方案，勾兑目标包括平均偏差最小、平均方差最小和总成本最小，其中，AvgDev是平均偏差，n为成份的数量，是第i种成份的最佳比例，是第i种成份的理想值；其中，AvgSqrtDev是平均方差，n、和的含义同上；其中，TotalCost是总成本，C_i是第i批药材的单位成本，x_i是第i批药材的比例；优化的目标为AvgDev最小、AvgSqrtDev最小或TotalCost最小。