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一种基于可解释的高维空间预测模型的氧化物玻璃性能预测方法

申请号: CN202311763166.4
申请人: 浙江大学; 玻璃新材料创新中心(安徽)有限公司
申请日期: 2023/12/20

摘要文本

本发明公开了一种基于可解释的高维空间预测模型的氧化物玻璃性能预测方法,涉及玻璃材料领域,包括以下步骤:(1)从玻璃材料数据库中提取玻璃组分元素含量以及对应性能数据组成初始样本集;(2)对初始样本集进行数据清洗;(3)基于随机森林算法建立高维空间预测模型并对其进行参数优化;(4)对参数优化后的高维空间预测模型进行可解释性研究;(5)使用可解释性研究结果进行目标性能玻璃组分设计,使用参数优化后的高维空间预测模型预测待测氧化物玻璃的性能。本发明方法得到的高维空间预测模型具有更好的泛化性能以及更广阔组分的适用性,得到的结果对于指导玻璃反向设计具有十分重要的现实意义。

专利详细信息

项目 内容
专利名称 一种基于可解释的高维空间预测模型的氧化物玻璃性能预测方法
专利类型 发明申请
申请号 CN202311763166.4
申请日 2023/12/20
公告号 CN117497087A
公开日 2024/2/2
IPC主分类号 G16C20/30
权利人 浙江大学; 玻璃新材料创新中心(安徽)有限公司
发明人 韩高荣; 田静; 李苑; 刘涌; 郑际杰; 陈家睿
地址 浙江省杭州市西湖区余杭塘路866号; 安徽省蚌埠市龙子湖区东海大道751号院内综合楼

专利主权项内容

1.一种基于可解释的高维空间预测模型的氧化物玻璃性能预测方法,其特征在于,包括以下步骤:步骤1:采集氧化物玻璃的性能数据,构建初始样本集,所述的初始样本集包括具有映射关系的氧化物玻璃组分和其对应的性能值,所述的氧化物玻璃组分以摩尔百分含量计;步骤2:对所述的初始样本集进行数据清洗,数据清洗包括无效样本剔除,特征降维和极端值样本剔除;步骤3:以步骤2数据清洗后的样本集中的氧化物玻璃组分为模型的输入,以对应的性能值为模型的输出,划分训练集、测试集,基于随机森林算法在高维特征空间建立预测模型,利用训练集结合交叉验证技术和网格寻优算法进行模型超参数寻优以及模型训练,利用测试集评估模型的预测效果以及泛化性能,训练得到参数优化后的高维空间预测模型;步骤4:对参数优化后的高维空间预测模型进行可解释性研究;步骤5:基于步骤4的可解释研究结果进行目标性能玻璃组分设计,筛选目标性能玻璃氧化物组成的种类和范围,再使用步骤3中得到的参数优化后的高维空间预测模型预测氧化物玻璃的性能。