[2016科研立项申请材料].doc

附件4： 宿州学院编号： 宿州学院第六届大学生科研项目 申 请 书 项目类别（在相应的序号上划○） 、重点项目 2 、一般项目 项 目 名 称： 数据挖掘技术在铝电解质量管理中的应用 申 请 者： *****_ 所 在 班 级： ********************** 联 系 电 话： 申 请 日 期： *年月日 名 称 数据挖掘技术在铝电解质量管理中的应用 学科类别 计算机科学与技术 研究类别 B、应用研究 起止时间 2012年 5月— 2013年5月 申请经费 1500 成果形式 （ B ） A、社科类社会调查报告及学术论文；B、理、工、农类学术论文；C、发明制作类作品；D、计算机软件；E、文学艺术作品；F、创业计划 1、本课题研究现状与趋势，理论意义与应用价值，基本内容与创新点。（三部分逐项填写，限1000字以内） (1)研究现状与趋势 目前，数据挖掘技术在铝电解质量管理方面的应用研究，主要集中在对系统产生的日报数据进行分析，利用决策树技术对报表数据进行处理,发现阳升时间、氧化铝加料量、阳降时间影响阳极效应的发生,可以根据给出的决策树模型找到减少效应发生概率的有效途径。工作电压、效应持续时间和效应电压会影响电解槽的平均电压,可以用数据挖掘方法来处理铝电解中大量的报表数据,从这些大量数据中获取降低能耗和成本的方法,并根据效应持续时间对平均电压进行预测。但是，铝电解生产是一个复杂的过程，影响最终成品质量的因素不仅包括电解槽生产过程的条件，还包括原辅材料质量、原铝质量、成品质量、炭块质量、铸造配比等多方面因素。因此，建立一个覆盖铝电解生产全过程的质量数据挖掘系统，利用分类、聚类、关联规则等方法发现各种数据之间的内在联系，从而总结出指导铝电解实际生产的最佳实践。 （2）理论意义与应用价值 传统的铝电解质量及过程控制系统存在着网络处理能力较差,信息孤岛现象严重,数据分析能力欠缺等问题，将数据仓库与数据挖掘技术引入到铝电解质量系统中,并结合计算机网络技术,进行了深入的理论和实验研究,主要内容如下:异构数据库数据集成，目前数据集成典型的方法主要有模式集成方法和数据复制方法。其中模式集成是指在构建集成系统时将各数据源的数据视图集成为全局模式，使用户能够按照全局模式透明地访问各种数据源的数据；数据复制是指将各个数据源的数据复制到与其相关的其他数据源上，并维护数据源整体上的一致性，提高信息共享利用的效率。将数据仓库和数据挖掘技术引入到铝电解控制系统的过程中,结合铝电解的经验和知识,充分利用控制系统产生的各种数据,设计并开发铝电解数据挖掘系统;研究聚类分析模型,对氧化铝、炭块、氟化盐等原辅材料质量数据，电解槽生产过程的工作电压、效应持续时间和效应电压等数据,以及原铝质量数据的分析，实现对单槽和系列槽的槽况分类，从而找出各种因素在铝电解生产中的内在规则。数据挖掘系统的设计，把多维分析、人工智能、数据库、铝电解生产工艺等领域的技术结合在一起，通过数据准备、数据选取、数据预处理、数据变换、确定KDD目标、选择算法、数据挖掘、模式解释、知识评价的步骤从大量数据中提取有效的、新颖的、潜在有用的知识。 （3）基本内容 改进铝电解质量管理系统相关反馈技术，增进人机交互性。建立一种新的铝电解质量数据挖掘模型，提高系统的整体效率。 拟采取的研究方法和技术路线 (1)研究方案 在铝电解生产过程中计算机控制技术已经普及，例如生产过程控制的自动化、向电解槽中添加氧化铝的自动化等。当前，电解槽系列的电流强度、槽电压及其随时间的变化是控制电解过程的主要参数。因此，实时监视并记录这些数据的变化是提高控制精度、准确性的基础。生产过程中实时监测并记录的海量数据包含丰富的生产实际过程中各种因素之间相互影响、相互作用的宝贵信息，对于加强对生产过程的认识、提高控制和管理水平无疑具有重要意义。 (2)技术路线 数据挖掘技术的诞生和发展使从实时控制监视中积累的海量数据中提取信息和知识成为可能。通过计算机的高速运算使用智能方法从大量数据中提取数据模式，挖掘出知识，集神经网络、模糊计算、粗糙集理论、知识表示、归纳逻辑和高性能计算机等技术的综合运用，并成功地应用于商业领域。利用SQL Server 2000提供的挖掘模型和Analysys Services提供的挖掘模型和Excel2003中的回归方法，对铝电解生产过程中自动产生的大量质量日报表数