[发明专利]一种基于数据驱动无模型控制的灰霾演化分析方法和系统

摘要

本发明提供了一种基于数据驱动无模型控制的灰霾演化分析方法和系统，其方法包括：通过无模型来挖掘灰霾相关的环境数据、经济数据、社会数据的关联关系，分析灰霾演化的规律和机制；其特征是：包括分布式数据库、数据采集模块、数据预处理模块、数据驱动的无模型计算模块、灰霾的演化与分析模块、灰霾的治理和决策模块；其方法包括，把灰霾演化系统描述为一种多输入多输出的数据驱动系统，其中的环境子系统、经济子系统、社会子系统能够通过数据驱动相互作用，从而驱动灰霾演化随时间而不断变化；本发明不需要建立各个子系统精确的过程定量知识以及过程辨识机制，能够深入挖掘灰霾演化中复杂数据关系，有助于灰霾的防治和策略制订。

主权项

一种基于数据驱动无模型控制的灰霾演化分析系统，包括分布式数据库(100)、数据采集模块(101)、数据预处理模块(102)、数据驱动的无模型计算模块(103)、灰霾的演化和数据分析模块(104)、灰霾的治理和决策模块(105)，其特征在于：所述分布式数据库(100)，用于存放与灰霾相关的环境、经济、社会数据，并由相关的权威组成或机构管理和更新，经过预处理后的数据会存入中心数据库(106)；所述数据采集模块(101)，通过各种传感器和监测手段获取与灰霾相关的数据，进行处理后分别存入相应的环境、经济、社会数据库系统；所述数据预处理模块(102)，将数据采集模块(101)采集的数据进行预处理，统一导入到数据驱动的无模型计算模块(103)集中处理；所述数据驱动的无模型计算模块(103)，使用迭代学习机制分析所采集的各类数据，利用前一次或前几次演化操作时测得的误差信息、和控制器输入信息不断修正当前迭代的控制输入量，使该迭代任务在本次操作过程中做得更好；如此不断重复迭代过程，直至系统的输出完全跟踪上期望轨迹；所述灰霾的演化和数据分析模块(104)用于对数据驱动的无模型计算模块(103)的分析结果演化灰霾形成过程，比对灰霾相关的环境、经济、社会数据的信息，通过可视化工具快速的反馈演化结果；所述灰霾的治理和决策模块(105)，利用灰霾演化中环境系统、经济系统、社会系统之间的数据关联性分析结果，可以有针对性地制订灰霾治理策略，并可以在现实实施这些策略之前通过演化系统对策略的实施状况进行仿真和实验，以获取策略的特征和优缺点信息。