亚洲免费av电影一区二区三区,日韩爱爱视频,51精品视频一区二区三区,91视频爱爱,日韩欧美在线播放视频,中文字幕少妇AV,亚洲电影中文字幕,久久久久亚洲av成人网址,久久综合视频网站,国产在线不卡免费播放

        ?

        基于云計算平臺的白酒發(fā)酵智能專家系統(tǒng)的應(yīng)用

        2018-12-28 08:19:54蔡樂才李隨群
        釀酒科技 2018年12期
        關(guān)鍵詞:智能生產(chǎn)檢測

        盧 令,蔡樂才,高 祥,李隨群

        (1.四川理工學(xué)院,四川自貢643000; 2.宜賓學(xué)院,四川宜賓644000)

        在我國傳統(tǒng)的白酒生產(chǎn)過程中,白酒的發(fā)酵基本都是采用固態(tài)發(fā)酵的方式,而發(fā)酵溫度是影響酒醅發(fā)酵質(zhì)量的主要參數(shù)[1]。釀酒窖池的溫度主要是工作人員依靠簡單溫度計等設(shè)備獲取,測量裝置的落后和人工讀取的誤差使得獲取的環(huán)境信息準(zhǔn)確度差[2]。傳統(tǒng)白酒酒醅的發(fā)酵過程具有時變性、強非線性和相關(guān)性,若對白酒發(fā)酵的過程進(jìn)行精確的控制和優(yōu)化,需要獲得大量的白酒發(fā)酵過程中的信息,但是其中重要的生化變量無法直接獲取且沒有適合的參考模型[3]。而且傳統(tǒng)的白酒生產(chǎn)工藝采用工人們的經(jīng)驗,沒有形成專家模式的指導(dǎo),缺乏科學(xué)的理論依據(jù),在白酒生產(chǎn)的過程中缺失最優(yōu)模型的指導(dǎo)。在傳統(tǒng)白酒生產(chǎn)的基礎(chǔ)上,引入高新技術(shù)來提升白酒的生產(chǎn)水平已經(jīng)成為趨勢,對提高白酒的質(zhì)量具有重要意義[4]。

        云計算作為一種全新的互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用模式,將成為未來人們獲取服務(wù)和信息的主導(dǎo)方式[5]。云計算是一種方便的使用方式和服務(wù)模式,通過互聯(lián)網(wǎng)按需訪問資源池模型(例如網(wǎng)絡(luò)、服務(wù)器、存儲、應(yīng)用程序和服務(wù)),可以快速地管理工作,為用戶提供服務(wù)[6]。云計算技術(shù)相關(guān)研究得到大力推動并繼續(xù)穩(wěn)步、快速、深入進(jìn)行。與此同時,隨著新業(yè)務(wù)需求日益增長,基于云計算平臺的各種應(yīng)用不斷涌現(xiàn)。白酒行業(yè)在保留傳統(tǒng)工藝的基礎(chǔ)上,引入現(xiàn)代化云計算技術(shù)來提升白酒發(fā)酵的精細(xì)化水平,對提高成品酒質(zhì)量具有重要意義?;谠朴嬎闫脚_的白酒發(fā)酵智能專家系統(tǒng)在此基礎(chǔ)上展開。

        1 云計算平臺服務(wù)系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)

        云計算平臺是一個強大的“云”網(wǎng)絡(luò),連接了大量并發(fā)的網(wǎng)絡(luò)計算和服務(wù),可利用虛擬化技術(shù)擴展每一個服務(wù)器的能力,將各自的資源通過云計算平臺結(jié)合起來,提供超級計算和存儲能力[6]。白酒生產(chǎn)業(yè)務(wù)云平臺把云計算引入到白酒生產(chǎn)業(yè)務(wù)中,將感知節(jié)點采集的白酒生產(chǎn)數(shù)據(jù)資源匯集在一個資源池中,資源池被白酒生產(chǎn)業(yè)務(wù)云平臺管理之后,動態(tài)創(chuàng)立一個虛擬化資源池,把它變成新的白酒生產(chǎn)數(shù)據(jù)處理中心。用戶只需向白酒生產(chǎn)業(yè)務(wù)云平臺發(fā)送指令即可上傳添加新的白酒生產(chǎn)信息,實現(xiàn)海量數(shù)據(jù)存儲。

        中國白酒廠家的數(shù)量保守估計在18000家以上,生產(chǎn)過程檢測產(chǎn)生的數(shù)據(jù)是大數(shù)據(jù)類型,若自行購買服務(wù)器存儲數(shù)據(jù)的成本是十分昂貴的,對一般的企業(yè)而言負(fù)擔(dān)太重。而云計算平臺是由第三方服務(wù)商提供計算并存儲數(shù)據(jù)資源,并負(fù)責(zé)運行和維護(hù),用戶只需要通過終端工具接入系統(tǒng),即可獲得所需的服務(wù)。實際上就是把白酒生產(chǎn)過程中檢測的環(huán)境數(shù)據(jù)資料存儲在由第三方提供的存儲資源上,不需要購買設(shè)備存儲資源,只需向第三方服務(wù)提供商購買存儲服務(wù),節(jié)約成本。私有云在數(shù)據(jù)安全、服務(wù)質(zhì)量、對現(xiàn)有軟硬件資料利用的有效性等方面具有優(yōu)勢,以及項目的研發(fā)成本和可定制性,本文采用基于開源云平臺Eucalyptus的UEC(Ubuntu Enterprise Cloud)構(gòu)建白酒窖池發(fā)酵智能專家系統(tǒng)的私有云計算平臺。

        本研究設(shè)計的白酒發(fā)酵云平臺服務(wù)系統(tǒng)如圖1所示,云存儲的服務(wù)系統(tǒng)是建立在服務(wù)器集群上的,用戶與云平臺之間的交換只是感知數(shù)據(jù)的操作。為提高系統(tǒng)的效率,防止服務(wù)器的負(fù)載過重,所有的數(shù)據(jù)交換都是直接通過云文件系統(tǒng)和應(yīng)用容器與服務(wù)器集群交流。

        圖1 云計算平臺服務(wù)系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)

        通過網(wǎng)絡(luò)訪問,云平臺可提供按需配置的共享資源,進(jìn)行高效的分布式計算以及數(shù)據(jù)儲存。云計算的應(yīng)用類別可分為3種:流計算、批處理和即席查詢。流計算是為了節(jié)約儲存空間,數(shù)據(jù)在進(jìn)入數(shù)據(jù)庫前進(jìn)行的低延時性計算,得到計算結(jié)果后入庫,常用于數(shù)據(jù)過濾,適用于白酒發(fā)酵感知數(shù)據(jù)的預(yù)處理。云計算部署情況見圖2。

        圖2 云計算部署結(jié)構(gòu)圖

        2 白酒發(fā)酵智能專家系統(tǒng)

        專家系統(tǒng)是一類具有大量專業(yè)知識的計算機智能程序系統(tǒng),能運用特定領(lǐng)域一位或多位專家提供的專門知識和經(jīng)驗,采用人工智能中的推理技術(shù)來求解和模擬通常只能由專家解決的各種復(fù)雜問題,并達(dá)到與專家相同或者相近的解決問題的能力,使得專家的特長不受時空的限制[7]。白酒發(fā)酵智能專家系統(tǒng)是一個復(fù)雜、龐大的系統(tǒng),涉及到生物、化學(xué)、電子和計算機等專業(yè)知識,能夠以白酒專家的水平完成白酒發(fā)酵檢測的專業(yè)任務(wù),實現(xiàn)類腦的勞動自動化。

        2.1 白酒發(fā)酵智能檢測

        白酒發(fā)酵智能專家系統(tǒng)首先利用精密的傳感器把窖池的發(fā)酵參數(shù)采集給處理器,建立相應(yīng)的知識庫,然后通過專家系統(tǒng)自學(xué)習(xí)確定白酒發(fā)酵過程的最優(yōu)參數(shù)[8]。發(fā)酵過程參數(shù)檢測是為了獲得發(fā)酵過程及菌體的重要參數(shù)的數(shù)據(jù),以便實現(xiàn)發(fā)酵過程的優(yōu)化、模型化和自動化控制。檢測獲取的信息數(shù)據(jù)越多,對發(fā)酵過程的理解就越深刻,工藝改進(jìn)的潛力越大。檢測主要分3部分:發(fā)酵前窖池的檢測,記錄數(shù)據(jù),使用建立起來的神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)機制對入窖時的參數(shù)進(jìn)行分析、初步預(yù)測將要獲得的結(jié)果,經(jīng)過專家系統(tǒng)決策給出決策,經(jīng)過決策輸出給控制系統(tǒng)進(jìn)行參數(shù)的調(diào)節(jié)。發(fā)酵進(jìn)行過程中,可以采用實時測量或者根據(jù)生物參數(shù)的發(fā)酵規(guī)律,采用模式匹配的方法進(jìn)行檢測,當(dāng)檢測到的參數(shù)通過專家系統(tǒng)評定后發(fā)現(xiàn)的異常情況,專家系統(tǒng)會給出決策,分析出現(xiàn)何種情況,將對未來的產(chǎn)酒率和質(zhì)量帶來的影響進(jìn)行預(yù)測,給出決策。白酒發(fā)酵參數(shù)檢測流程見圖3。

        2.2 基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的專家系統(tǒng)

        圖3 白酒發(fā)酵參數(shù)檢測流程圖

        白酒發(fā)酵智能專家平臺的專家系統(tǒng)采用模塊化設(shè)計,將基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的推理機和基于規(guī)則的推理結(jié)合[9],設(shè)計一種基于神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的專家系統(tǒng)。如圖4所示,主要包括知識庫、推理機、解釋機、知識獲取模塊、檢測參數(shù)輸入模塊、人機接口和發(fā)酵數(shù)據(jù)庫,其中知識庫存放白酒專家與白酒發(fā)酵有關(guān)的專業(yè)知識,包括發(fā)酵征兆、檢測知識、經(jīng)驗知識、對策知識和翻譯詞典,這些知識由知識工程師和領(lǐng)域?qū)<液献鳙@取,并通過知識獲取模塊按一定的知識表示形式存入到規(guī)則知識庫,是專家系統(tǒng)的核心。推理機用于控制整個系統(tǒng)的運行,負(fù)責(zé)利用診斷知識庫中的知識,并根據(jù)檢測到的參數(shù)按一定的模式求解策略,進(jìn)行推理決策,最后給出決策結(jié)果。其中系統(tǒng)學(xué)習(xí)模塊采用神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)訓(xùn)練,使得系統(tǒng)具有自學(xué)習(xí)能力。

        圖4 專家系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

        將決策設(shè)計為多種檢測模式,每一模式又分別對應(yīng)于某一特定的過程狀態(tài),通過人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)識別判斷出檢測參數(shù)的變化模式,然后利用模式識別的結(jié)果,根據(jù)一定的規(guī)則來確定對模式成員函數(shù)進(jìn)行調(diào)節(jié)和修改,進(jìn)而達(dá)到改善和提高在線模式識別可靠性的目的。另外針對溫度、pH值等檢測參數(shù)與發(fā)酵后白酒的產(chǎn)出率和質(zhì)量等參數(shù)檢測聯(lián)動模型,綜合評價各參數(shù)發(fā)酵過程中的變化對發(fā)酵后結(jié)果造成的影響,進(jìn)行專家學(xué)習(xí),模式狀態(tài)細(xì)分,保證檢測平臺的可靠性和精度要求。本研究設(shè)計的專家決策模式見圖5。

        3 專家系統(tǒng)試運行

        專家系統(tǒng)是在電腦上運行的軟件,用戶可以在注冊登錄后查看相關(guān)窖池的檢測參數(shù),包括發(fā)酵房號、窖池號和入窖時間,可以實時查詢當(dāng)前的窖池溫度以及從入窖開始的數(shù)據(jù)曲線。窖池內(nèi)溫度在不同高度是有差別的,因此窖池內(nèi)溫度的測試采用溫度場[10]的設(shè)計,溫度場分為上中下3層,設(shè)計每個窖池采用4支測溫桿,每根測溫桿攜帶上中下3個溫度傳感器,總計12個溫度傳感器,實現(xiàn)窖池溫度場的測試要求。對某酒廠1#006號窖池的溫度測試見圖6,溫度的曲線是采用同層溫度取平均值。白酒發(fā)酵專家系統(tǒng)的專家決策模式需要長時間的測量窖池的環(huán)境參數(shù),再根據(jù)白酒生產(chǎn)專家的經(jīng)驗進(jìn)一步完善軟件的功能。

        圖5 專家決策模式

        圖6 專家系統(tǒng)的溫度測試

        4 結(jié)論與展望

        基于云計算平臺的白酒發(fā)酵智能專家系統(tǒng)在白酒生產(chǎn)過程中應(yīng)用,首先代替了傳統(tǒng)的人工經(jīng)驗式和粗放式的生產(chǎn)模式,以精確化和數(shù)字化實現(xiàn)白酒窖池的實時檢測,通過對白酒生產(chǎn)過程中窖池的內(nèi)發(fā)酵溫度等的檢測,可實時掌握窖池內(nèi)酒醅的發(fā)酵規(guī)律,工作人員可根據(jù)發(fā)酵溫度的變化,及時的調(diào)整發(fā)酵工藝,實現(xiàn)最優(yōu)發(fā)酵;其次,通過對白酒窖池內(nèi)相關(guān)參數(shù)的數(shù)據(jù)采集,形成大數(shù)據(jù)系統(tǒng),結(jié)合人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)對大數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理,專家系統(tǒng)給出最優(yōu)發(fā)酵方案,進(jìn)行專家判決。本系統(tǒng)的運行還有待進(jìn)一步的優(yōu)化,專家系統(tǒng)的決策需要長期的優(yōu)化訓(xùn)練才能達(dá)到最優(yōu)效果。

        基于云計算平臺的白酒發(fā)酵智能專家系統(tǒng)利用云計算技術(shù)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù),為傳統(tǒng)白酒生產(chǎn)過程注入高科技的血液,使傳統(tǒng)白酒的生產(chǎn)向科學(xué)化和信息化邁出一大步,對白酒生產(chǎn)、質(zhì)量和產(chǎn)量的提高具有指導(dǎo)意義,進(jìn)一步的提升經(jīng)濟(jì)效益和社會效益,對提高傳統(tǒng)白酒釀造的研究有深遠(yuǎn)的影響。

        猜你喜歡
        智能生產(chǎn)檢測
        “不等式”檢測題
        “一元一次不等式”檢測題
        “一元一次不等式組”檢測題
        用舊的生產(chǎn)新的!
        “三夏”生產(chǎn) 如火如荼
        智能前沿
        文苑(2018年23期)2018-12-14 01:06:06
        智能前沿
        文苑(2018年19期)2018-11-09 01:30:14
        智能前沿
        文苑(2018年17期)2018-11-09 01:29:26
        智能前沿
        文苑(2018年21期)2018-11-09 01:22:32
        S-76D在華首架機實現(xiàn)生產(chǎn)交付
        久久精品国产自在天天线| av黄色大片久久免费| 欧美国产亚洲精品成人a v| 免费看国产成年无码av| 日本熟妇hd8ex视频| 18禁黄无遮挡免费网站| 九色精品国产亚洲av麻豆一| 国产视频一区二区三区在线看| 久久国产精品免费一区二区三区| 亚洲一区二区三区日韩在线观看| 2020国产在视频线自在拍| 日韩性爱视频| 国产精品成人免费视频一区| 久久综合给合综合久久| 东北寡妇特级毛片免费| 亚洲日本va中文字幕久久| 中文字幕在线观看国产双飞高清| 两个人免费视频大全毛片| 久久婷婷夜色精品国产| 国产中文色婷婷久久久精品| 中文字幕乱码在线人妻| 狠狠色丁香婷婷久久综合| av无码精品一区二区三区宅噜噜| 精品久久久久久中文字幕| 无码的精品免费不卡在线| 午夜免费福利一区二区无码AV | 亚洲VA不卡一区| 日韩精品极品免费在线视频| 精品三级国产一区二区三| 人人妻人人澡人人爽国产| 啪啪无码人妻丰满熟妇| 天堂最新在线官网av| 精品一区二区三区亚洲综合| 好吊妞无缓冲视频观看| 欧美性猛交xxxx黑人猛交| 国产99re在线观看只有精品| 91青青草久久| 琪琪av一区二区三区| 人妻丰满熟妇aⅴ无码| 亚洲人成人网站在线观看| 百合av一区二区三区|