关联规则挖掘方法在智能卷烟配方维护中的应用

为了保持卷烟产品质量的稳定,需要经常通过卷烟配方维护工作来对卷烟配方中的单料烟进行替换和构成比例调整。烟叶的替换问题是卷烟配方维护的关键问题。实际生产中,一般通过经验+品吸进行替换,该方法主观性强,效率较低。本研究基于H烟草公司提供的配方调整数据,运用关联规则挖掘方法挖掘数据间的隐含规则,明确了某品牌卷烟3组主要配方以及单料烟之间的替换规则。结果说明该方法可以得到有效、可行的单料烟配伍规则,可以辅助卷烟配方维护工作。

基于近红外光谱相似的烟叶替代与卷烟配方维护

为辅助卷烟配方设计与维护,改善传统配方维护模式完全依赖人的问题,以近红外光谱信息为基础,通过一种局部校正的光谱预处理方法及集成的光谱相似度算法,排除了光谱中的基线、散射等干扰因素,形成基于光谱相似表征烟叶相似的技术,实现辅助卷烟配方的维护。结果表明:通过光谱相似筛选出的相似片烟与目标片烟在产地、部位的符合度分别为82.0%、75.7%,总糖、烟碱等主要化学成分的平均差异小于5%。采用片烟相似+片烟组合相似的方式,模拟计算出的替代配方在化学成分、感官指标等方面与原配方无显著差异。

基于非负矩阵分解的卷烟配方维护方法

为了解决卷烟配方维护过程中效率低、成本高的问题,提出了一种基于非负矩阵分解(Non-negative Matrix Factorization,NMF)的卷烟配方维护方法。分析了某烟草企业3 年的卷烟配方数据,通过NMF 策略将卷烟配方矩阵分解成基矩阵与单等级片烟矩阵的乘积,从而挖掘卷烟配方数据中单等级片烟之间隐含的配伍规则,进而推荐出一系列单等级片烟替换方案,并采用基于相似度的启发式规则进行单等级片烟替换选择,得到最优的单等级片烟替换方案。结果表明:①NMF 卷烟配方维护模型能够检索配方中被消除的单等级片烟,可以较好维护配方的完整性。②NMF 模型可以推荐与单等级片烟组形成良好组合的单等级片烟,使新卷烟配方中的单等级片烟具有良好的配伍性。③一对一(OVO)替换和基于平均相似度方法的多对多(MVM_AS)替换都能有效维持原品牌卷烟的感官质量和烟气指标的稳定。

基于单料片烟互信息的卷烟配方维护方法

为了维护卷烟配方的稳定,卷烟工业企业需要定期对配方进行维护,即对配方中的单料片烟进行补充或替换。针对卷烟配方维护问题,提出了一种基于互信息的卷烟配方维护方法,分析了中烟工业公司提供的卷烟配方数据,计算单料片烟在配方中的共现频率,进而计算出单料片烟两两之间的互信息,通过互信息挖掘出单料片烟之间的配伍性,进而完成配方维护过程。结果表明:①基于互信息的卷烟配方维护方法可以很好地还原实际生产过程中配方维护的过程。②基于互信息的卷烟配方维护方法以配伍性作为考虑因素,缺失单料片烟在推荐列表中排名平均数为6.585,可以在配方维护过程中保证新配方具有良好的配伍性。③提出的衡量算法效果的度量指标解决了数量不对等的单料片烟替换过程的效果度量问题,可以衡量在实际生产过程中更为常见的数量不对等的多对多的单料片烟替换问题。

基于LDABPSO算法的烟叶复烤配方关联特征挖掘

为了更好地挖掘出烟叶复烤配方内在的关联特征以更有效地对复烤配方进行维护,针对Apriori算法需要人工预设最小支持度和置信度、出现海量冗余规则的缺陷,提出将一种改进二进制粒子群算法(LDABPSO)用于烟叶复烤配方关联特征挖掘。首先,针对二进制粒子群算法容易早熟、陷入局部最优的问题,从种群初始化、可行解的停滞、扰动机制等3个方面提出改进策略;其次,将LDABPSO算法与BPSO算法、ABPSO算法在6个标准测试函数上作性能对比;最后,以云南省麒麟复烤厂近年配方数据作为关联规则挖掘数据源,运用LD⁃ABPSO算法进行关联规则挖掘。实验结果表明,当Apriori算法最小支持度和最小置信度分别设置为0.18和0.5时,LDABPSO算法挖掘到的烟叶搭配规则数量相比Apriori算法减少90.23%,且运行时间减少8.4%,证明了算法的有效性。

卷烟配方数字化维护工程中化学成分的变化

为解决传统卷烟叶组配方维护过程中耗时、耗力、效率低等问题,提出一种基于FP-growth算法的卷烟配方数字化维护方法,并基于该方法调控烟卷烟中化学成分变化。采用FP-growth算法挖掘叶组配方维护历史数据中所蕴含烟叶替换规律挖掘,将烟叶产地替换规律、品种替换规律、等级替换规律等配方经验转化成数学公式或规则,实现配方维护过程中替换烟叶自动化推荐。试验结果表明,依据烟叶替换规则维护卷烟叶组配方,各项化学成分指标极为接近、卷烟感官评吸结果接近,配方质量差异小。基于FP-growth算法的卷烟配方数字化工程,可在确保配方质量稳定前提下,大幅提高配方维护工作效率。

非常规油气藏水平井全油基钻井液技术应用

全油基钻井液体系在中原的三口非常规油气藏水平井中进行了应用,最高密度2.15 g/cm3,最大井斜97.5°,水平段最长1216 m,井底最高温度138℃,该体系表现出滤失量低、抑制性强、润滑性、电稳定性及热稳定性好等优点,成功解决了泥岩垮塌,长水平段摩阻大、易粘卡等技术难题,由于可重复使用,能有效降低油基钻井液的配制成本。