寶鋼高爐爐溫預報及爐熱調(diào)劑指導模型開發(fā)研究程序設計規(guī)格書

附件3

寶鋼高爐爐溫預報及爐熱調(diào)劑指導模型開發(fā)研究

程序設計規(guī)格書

寶鋼股份公司煉鐵廠

東北大學信息科學與工程學院

2003年10月

數(shù)據(jù)類定義說明

數(shù)據(jù)類名稱功能

TMLayer定義網(wǎng)絡各層所需的參數(shù)

數(shù)據(jù)類定義

變量函數(shù)（具體描述見后）

名稱類型數(shù)據(jù)長度所屬范圍含義定義

nUnitIntPublic層的結(jié)點數(shù)VoidLayerlnit()

LastUnitsIntPublic前層結(jié)點數(shù)

EtaFloatPublic本層學習率

AlphaFloatPublic本層動量增益率

LastOutputFloat*Public本層前次輸出

OutputFloat*Public本層本次輸出

EITOFFloat*Public誤差

WeightFloat**Public權(quán)值

WeightSaveFloat**Public上次學習的權(quán)值

dWeightFloat**Public權(quán)值增量

eWeight1Float**PublicTD累積權(quán)值增量（輸出層）

eWeight2Float***PublicTD累積權(quán)值增量（隱層）

說明日期設計審核確認項目名稱：高爐爐熱狀態(tài)預報及爐熱調(diào)劑指導模型開發(fā)研究

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數(shù)據(jù)類定義說明

數(shù)據(jù)類名稱功能

TMStructure定義網(wǎng)絡學習、預報所需參數(shù)與函數(shù)

數(shù)據(jù)類定義

變量函數(shù)（具體描述見后）

名稱類型數(shù)據(jù)長度所屬范圍含義定義

LayerTMLayer**Private網(wǎng)絡中的層VoidNewMemoryO

InputLayerTMLayer*Private輸入層VoidNetStructParamInit()

OutputLayerTMLayer*Private輸出層VoidNetParamInit()

EpsilogFloatPrivate遺忘因子VoidNetStructLayerInit(O

LambdaFloatPrivate累積因子VoidNetWeightInit()

GammaFloatPrivate折價因子FloatRandomEqualfloat(float,float)

GainFloatPrivateSigmoid函數(shù)的系數(shù)VodPropagateLayer(TMLayer*,TMLayer*)

NetEn,orFloatPrivateBP訓練用總體誤差VoidGetOutput(float*)

Max_TaErrorFloatPrivate網(wǎng)絡BP訓練最大總體誤差VoidWrite_FiIe(int,bool)

Max_InErrorFloatPrivate網(wǎng)絡BP訓練最大個體誤差VoidWrite_Weight_File(int)

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名稱類型數(shù)據(jù)長度所屬范圍含義定義

Max_EpochFloatPrivate最大學習次數(shù)VoidWrite_Structure_File(int,bool)

In—ParaIntPrivate直接輸入的高爐工藝參數(shù)個數(shù)VoidRead_File(int,bool)

In_RtnParaIntPrivate反饋硅值個數(shù)VoidRead_Struct(int,bool)

Step_CountIntPrivate正在預報的步數(shù)VoidRead_Weight(int,booI)

Pre_StepsNtPrivate預報提前的步數(shù)VoidDelete_struc()

NParamIntPrivate采樣參數(shù)個數(shù)VoidDelete_NewMemory()

Lag_AdjustIntPrivate工藝參數(shù)步數(shù)調(diào)整量VoidTD_TrainPredict()

NLayerIntPrivate網(wǎng)絡層數(shù)VoidTD_Training()

UnitIntPrivate網(wǎng)絡各層結(jié)點個數(shù)向量VoidTD_Stove_Training(int)_

Err_PlotIntPrivate誤差文件生成標志VoidTraining_New_Stove(int,int)

Train_FlagIntPrivate網(wǎng)絡訓練標志VoidTraining_Reverse_Stove(int,int)

SiStove-CountIntPrivate硅數(shù)據(jù)的爐數(shù)VoidTraining_Last_Stove(int)

PTStove_CountIntPrivate鐵水溫度數(shù)據(jù)的爐數(shù)VoidJudge_Train()

Stove_TotalIntPrivate總的爐數(shù)VoidProtractCurve()

FirstStartIntPrivate第一次啟動標志VoidTD_Learn()

FirstTrainFlagBoolPrivate第一次訓練標志VoidTD_PredictInit()

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名稱類型數(shù)據(jù)長度所屬范圍含義定義

Input_ParaFloat*Private高爐工藝參數(shù)輸入向量VoidTD_SetInput(int,nt,int,int)

Input_RtnFloat*Private輸入向量反饋硅向量VoidCompute_TD_Error(float,bool)

TD_ParaFloat**Private一爐中的輸入?yún)?shù)矩陣VoidBackprogate_TD_Layer(int,float*)

TD_RtnParaFloat**Private一爐中的輸入反饋參數(shù)矩陣VoidTD_Backpropage(float*)

TD_TimeParaInt**Private一爐中的輸入?yún)?shù)時間矩陣VoidDateCompute(int*,int)

TD_OutputFloat*Private網(wǎng)絡輸出向量VoidJudge_YearMonDay(int*,int*)

CurrentDirChar求Private當前目錄VoidTD_Sidatld(float,float*,int)

In_BufFloat***Private工藝參數(shù)緩沖區(qū)VoidLayerParamInit()

Rtn_BufFloat***Private反饋硅緩沖區(qū)linttimeminus(int&,int&,int&,int&)

Train_ResultFloat*PrivateSi訓練值IntAllDayDataComputeQ

PT_PreValueFloatPrivatePT預報值VoidCompute_AOA1();

Si_NowFloatPrivate當前硅值VoidSiDataProcess();

Si_PredictFloatPrivate預報硅值IntJudge_trainNew()

Ave_UtFloat*Private輸入向量均值IntAscendORDescend(int,int)

Cov_UtFloat*Private輸入向量方差FloatTC_Predict(bool)

Ave_SiFloatPrivate硅均值FloatComute_Si_Ave(int)

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名稱類型數(shù)據(jù)長度所屬范圍含義定義

Cov_SiFloatPrivate硅方差Inttotal_acc(int)

nSi_ProDataFloat**Private插值的硅值Intfirstpred_bf()

AOFloatPrivatePT預報系數(shù)IntBP_Rumelhart(char*,intint)

AlFloatPrivatePT預報系數(shù)VodSave_Weight()

train_ctIntPrivate計數(shù)爐數(shù)VoidRestore_Weight()

My_StoveIntPrivate計數(shù)爐數(shù)IntIntro_spective(int,int,int,float,float*)

nSiFloat**Public網(wǎng)絡一爐中的插值向量FloatTrain_BP_Net(int,int,int,float*,int)

Si_RewardFlagBool**Public加強信號標志FloatBP_SimulateNet(int?int,int)

Stove_FlagIntPublic爐信號標志VoidBP_ComputeOutputError(int)

Input_Para_

Float*Public作為輸入的高爐參數(shù)個數(shù)VoidBP_BackpropagateLayer(TMLayer*,TMLayer*)

Matr

InParaTimesInt*Public輸入?yún)?shù)響應時間VoidBP_BackpropagateNet()

Stove_StepsInt*Public網(wǎng)絡一爐的輸入步數(shù)VoidBP_AdjustWeights()

Si_ValueFloat*Public硅預報值VoidData_Location(int,int)

PT_ValueFloat*PublicPT預報值VoidMoveData(int)

TC_ValueFloat*PublicTC預報值FloatPT_Predict(float)

PT_SiFloat**Public鐵水溫度硅值緩沖區(qū)VoidBP_Train_Init(char*,int,int)

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名稱類型數(shù)據(jù)長度所屬范圍含義定義

EhourInt*Public時VoidBP_StoveDataRead(char*,int,int)

VoidBP_ReadDataLines(FILE*,int,float**,bool,int

EminInnt*Public分

*)

Lag_StepsInt*Public滯后步數(shù)VoidBP_DateCompute(int*,int**)

ParamCheckedBool*Public參數(shù)選取標志VoidBP_SetInput(int,int,int)

Training_NumIntPublic訓練樣本個數(shù)VoidSidatld(float,float*,float*)

Inputl_tempFloat**PublicBP訓練輸入?yún)?shù)VoidSidatld2(int,int,float,float*,float*)

Input2_tempFloat**PublicBP訓練輸入?yún)?shù)Floatsi_std(float,float*,float*cov,float)

Target_tempFloat**PublicBP訓練目標值BoolBP_Train_Network(char*,int)

BPSiFloat東PublicBP爐硅平均值VoidBP_Model_Test(char)

Nsteps_tempInt*Public爐的步數(shù)VoidBP_Delete_Memory(inySteps_Num)

VoidBP_Model_Trianing(char*,int,bool,int,int)

Predict(charint,int,int,bool)

TD_PredictTimer()

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函數(shù)功能說明

功能函數(shù)名稱

分配地址空間，結(jié)構(gòu)初始化

VoidPredict(char*Directory,intMon,intFlag,intNetFlag)

所屬類名調(diào)用范圍

TMStructurePublic

函數(shù)參數(shù)

參數(shù)名稱參數(shù)類型輸入/輸出參數(shù)意義描述

DirectoryChar*I文件目錄

MonIntI月份

FlagIntI網(wǎng)絡數(shù)據(jù)變更標志

說明NetFlagintI網(wǎng)絡參數(shù)初始化標志

調(diào)用函數(shù)為：

NewMemoryO;

函數(shù)返回值

返回值類型返回值意義描述

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函數(shù)功能說明

功能函數(shù)名稱

為TMStructure類的指針分配地址空間

VoidNewMemory(void)

所屬類名調(diào)用范圍

TMStructurePrivate

函數(shù)參數(shù)

參數(shù)名稱參數(shù)類型輸入/輸出參數(shù)意義描述

說明

函數(shù)返回值

返回值類型返回值意義描述

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函數(shù)功能說明

功能函數(shù)名稱

TD啟動方式判斷,并對模型初始化

VoidTD_PredictTimer(void)

所屬類名調(diào)用范圍

TMStructurePublic

函數(shù)參數(shù)

參數(shù)名稱參數(shù)類型輸入/輸出參數(shù)意義描述

說明

調(diào)用如下函數(shù)：

TD_Predict_Init();

TD_TrainPredict();

函數(shù)返回值

返回值類型返回值意義描述

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函數(shù)功能說明

功能函數(shù)名稱

對TD神經(jīng)元網(wǎng)絡的結(jié)構(gòu)于參數(shù)進行初始化

VoidNetStructParamlnit(void)

所屬類名調(diào)用范圍

TMStructurePraviate

函數(shù)參數(shù)

參數(shù)名稱參數(shù)類型輸入/輸出參數(shù)意義描述

說明

調(diào)用如下參數(shù)進行網(wǎng)絡結(jié)構(gòu)與參數(shù)初始化

Netparamlnit()

NetStructLayerInit()

LayerParamInit()

NetWeightInit()

函數(shù)返回值

返回值類型返回值意義描述

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函數(shù)功能說明

功能函數(shù)名稱

對網(wǎng)絡及學習所需參數(shù)進行初始化設置

VoidNetParamlnit(void)

所屬類名調(diào)用范圍

TMStructurePrivate

函數(shù)參數(shù)

參數(shù)名稱參數(shù)類型輸入/輸出參數(shù)意義描述

說明

主要設置網(wǎng)絡的層數(shù)、輸入工藝參數(shù)的個數(shù)、

輸入反饋值個數(shù)、各層的節(jié)點個數(shù)、各個工藝參數(shù)的

滯后步數(shù)、網(wǎng)絡學習所需的遺忘因子、衰減系數(shù)、折

價因子、BP學習的最大次數(shù)、最大整體誤差、最大個

體誤差、輸入?yún)?shù)的均值與方差等。

函數(shù)返回值

返回值類型返回值意義描述

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函數(shù)功能說明

功能函數(shù)名稱

設置網(wǎng)絡各層的學習率、動量增益率與閾值

VoidLayerParamlnit(void)

所屬類名調(diào)用范圍

TMStructurePrivate

函數(shù)參數(shù)

參數(shù)名稱參數(shù)類型輸入/輸出參數(shù)意義描述

說明

函數(shù)返回值

返回值類型返回值意義描述

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函數(shù)功能說明

功能函數(shù)名稱

對網(wǎng)絡的各層的結(jié)構(gòu)參數(shù)分配地址空間

VoidNetStructLayerlnit(void)

所屬類名調(diào)用范圍

TMStructurePrivate

函數(shù)參數(shù)

參數(shù)名稱參數(shù)類型輸入/輸出參數(shù)意義描述

說明

設定各層的權(quán)值、累積權(quán)增益值等分配地址

函數(shù)返回值

返回值類型返回值意義描述

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函數(shù)功能說明

功能函數(shù)名稱

對網(wǎng)絡各層權(quán)值進行初始化

VoidNetWeightlnit(void)

所屬類名調(diào)用范圍

TMStructurePrivate

函數(shù)參數(shù)

參數(shù)名稱參數(shù)類型輸入/輸出參數(shù)意義描述

說明

網(wǎng)絡各層權(quán)值初始值為。5~0.5

函數(shù)返回值

返回值類型返回值意義描述

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函數(shù)功能說明

功能函數(shù)名稱

獲得-0.5飛.5的隨機浮點數(shù)

FloatRandomEqualfloat(void)

所屬類名調(diào)用范圍

TMStructurePrivate

函數(shù)參數(shù)

參數(shù)名稱參數(shù)類型輸入/輸出參數(shù)意義描述

說明

函數(shù)返回值

返回值類型返回值意義描述

float隨機數(shù)

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函數(shù)功能說明

功能函數(shù)名稱

釋放網(wǎng)絡參數(shù)地址空間

VoidDeleteMemory(void)

所屬類名調(diào)用范圍

TMStrucurePublic

函數(shù)參數(shù)

參數(shù)名稱參數(shù)類型輸入/輸出參數(shù)意義描述

說明

函數(shù)返回值

返回值類型返回值意義描述

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函數(shù)功能說明

功能函數(shù)名稱

釋放各層權(quán)值、累積增益權(quán)值等參數(shù)地址空間

VoidDelete_Struc(void)

所屬類名調(diào)用范圍

TMStructurePrivate

函數(shù)參數(shù)

參數(shù)名稱參數(shù)類型輸入/輸出參數(shù)意義描述

說明

函數(shù)返回值

返回值類型返回值意義描述

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函數(shù)功能說明

功能函數(shù)名稱

釋放網(wǎng)絡其它參數(shù)所需地址空間

VoidDelete_NewMemory(void)

所屬類名調(diào)用范圍

TMStructurePrivate

函數(shù)參數(shù)

參數(shù)名稱參數(shù)類型輸入/輸出參數(shù)意義描述

說明

函數(shù)返回值

返回值類型返回值意義描述

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