СИСТЕМА И МЕТОД ПРОГНОЗИРОВАНИЯ КАЧЕСТВА ХИМИЧЕСКОГО СОЕДИНЕНИЯ И/ИЛИ ЕГО РЕЦЕПТУРЫ КАК ПРОДУКТА ПРОИЗВОДСТВЕННОГО ПРОЦЕССА

1. Компьютеризованный способ прогнозирования значений показателей качества химического соединения или его рецептуры как конечного или промежуточного продукта производственного процесса, причем указанный производственный процесс включает более одного подпроцесса, в котором указанный производственный процесс и/или его подпроцессы характеризуют технологическими параметрами и соответствующими данными временного ряда для экземпляра прогноза, причем указанный способ включает:
i) предоставление по меньшей мере одной модели прогнозирования качества производственного процесса, причем указанная модель прогнозирования качества задает или представляет математическую связь между одним показателем качества и технологическими параметрами производственного процесса и/или его подпроцессов,
ii) получение данных временного ряда процесса для нового экземпляра прогноза,
iii) расчет производных величин в соответствии с моделью(ями) прогнозирования качества,
iv) реализация модели(ей) прогнозирования качества путем загрузки данных временного ряда процесса и/или их производных величин с получением результатов прогнозирования показателя(ей) качества,
v) вывод результатов прогнозирования для показателя(ей) качества в виде одного значения качества или в виде кривой в зависимости от конкретного случая.
2. Компьютеризованный способ по п. 1, в котором предусмотрено несколько моделей прогнозирования качества, каждая из которых вычисляет один показатель качества.
3. Компьютеризованный способ по п. 1, в котором модель прогнозирования качества строится посредством следующих шагов:
a) получение описания производственного процесса как одного или нескольких взаимосвязанных подпроцессов и соответствующих им параметров процесса,
b) получение показателя качества продукта, подлежащего моделированию и прогнозированию, причем указанный продукт может быть конечным и/или промежуточным продуктом рассматриваемого производственного процесса,
c) получение по меньшей мере одного производственного подпроцесса, который, как предполагается, влияет на показатель качества продукта,
d) для каждого из подпроцессов c) получение параметров процесса и/или их производных величин, предположительно влияющих на показатель качества,
e) получение данных исторического временного ряда процесса производства, включающих результаты измерения параметров процесса за некоторый период времени и данные о качестве продукта,
f) вычисление, при необходимости, значений производных величин, полученных на этапе d) для всех данных временного ряда процесса,
g) построение предложений по модели прогнозирования качества посредством:
a. обучения одной или нескольких моделей прогнозирования на основе данных с использованием значений производных величин из f) и/или данных исторического временного ряда процесса из e), объединение моделей из стадий а. в гибридное предложение модели прогнозирования качества, если используют более одной модели прогнозирования на основе данных,
b. вычисление для каждого исторического временного ряда процесса значения прогноза для показателя качества с использованием предложения модели прогнозирования качества из b., точности прогноза и предоставление нескольких предложений модели прогнозирования с набором влияющих параметров процесса и/или производных величин посредством итерационных стадий от g)a. до g)e., удаляющих параметры и/или производные величины,
h) выбор предложения модели, приводящего к наилучшей точности прогнозирования, выявленной посредством экспертных знаний с учетом его физической и/или механической согласованности,
i) проведение итерации a)-h), приводящей к вводу или удалению одной или нескольких стадий производства, параметров процесса и/или их производных величин, до достижения приемлемой точности прогнозирования,
j) в результате, предоставление окончательной модели прогнозирования качества, точности прогнозирования, набора влияющих параметров процесса и/или производных величин.
4. Компьютеризованный способ по п. 3, в котором модель прогнозирования качества включает по меньшей мере одну модель на основе данных для одного или нескольких подпроцессов.
5. Компьютеризованный способ по п. 3, в котором модель на основе данных представляет собой нейронную сеть.
6. Компьютеризованный способ по п. 3, в котором показатели качества продуктов подпроцесса, полученные в качестве параметров процесса и/или производных величин предположительно влияют на показатели качества прогнозируемого продукта.
7. Компьютеризованный способ по п. 3, в котором на промежуточной стадии f') между f) и g) выявляют и исключают производные величины стадии f) и/или параметры процесса, которые содержат избыточную информацию, шум или другую несущественную информацию.
8. Компьютеризованный способ по п. 7, в котором для операции f') используют матрицу перекрестных корреляций или анализ основных компонентов.
9. Компьютеризованный способ по п. 3, в котором для одного или нескольких стадий построена механическая модель(и) и объединена с одной или несколькими моделями прогнозирования на основе данных в гибридную модель.
10. Компьютеризованный способ по п. 3, в котором на этапе g)c. модель прогнозирования качества также вычисляет значение, характеризующее степень соответствующего влияния параметров процесса и/или производных величин на рассматриваемый показатель качества.
11. Компьютеризованный способ по п. 10, в котором значение, характеризующее степень соответствующего влияния параметров процесса и/или производных величин на показатель качества, используют для исключения из модели прогнозирования качества наименее влияющих параметров процесса и/или производных величин.
12. Компьютеризованный способ по п. 10, в котором значение, характеризующее степень соответствующего влияния параметров процесса и/или производных величин на показатель качества, используют для выбора параметра процесса или производных величин, оказывающих наибольшее влияние на интересующие показатели качества, и в котором указанный выбор выдают опционально со значением, характеризующим степень их влияния, и/или указанный выбор используют для управления процессом.
13. Компьютеризованный способ по п. 1, обеспечивающий прогнозируемые значения для показателей качества нового экземпляра прогноза вычисляют в реальном времени и используют для выпуска продукта и/или управления процессом.
14. Компьютеризованный способ по одному любому из пп. 1-13, в котором продукт выбирают из списка, включающего полимеры, полисахариды или полипептиды и/или их смеси.
15. Система прогнозирования качества продукта, состоящая из элементов, выполненных с возможностью проведения стадий способа по одному любому из пп. 1-14.
16. Компьютерный программный продукт, хранящий программные инструкции, в котором программные инструкции исполняются для выполнения стадий способа по одному любому из пп. 1-14.