專利名稱：智能搜索原油特性和知識的方法和系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本公開涉及原油精煉，尤其涉及一種用于評估和優(yōu)化原油選擇以及精煉廠操作條件的方法和系統(tǒng)。特別地，本公開涉及一種方法和系統(tǒng)，其粗略地搜索已存儲信息用以協(xié)助煉油廠對非最優(yōu)質(zhì)量的原油和原油調(diào)配進(jìn)行評估和選擇，并協(xié)助選擇適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)處理和條件來最小化此類原油處理中的運(yùn)行問題。
背景技術(shù)：
由于價(jià)格和利用率的原因，煉油廠在處理低質(zhì)量原油方面面臨著巨大的壓力。但是，在許多情況下，煉油廠對某些原油以及它們在某一操作環(huán)境中的行為不具備足夠的信息和知識來使這些原油的處理變得可行且最優(yōu)。個(gè)別精煉廠只能使用它們實(shí)際使用過或測試過的原油的操作信息和經(jīng)驗(yàn)知識。
在解決無法獲得關(guān)于某些原油以及它們在某一操作環(huán)境中行為的信息這一問題的一種努力中，某些精煉廠使用了實(shí)驗(yàn)室模擬來改進(jìn)某些性能的預(yù)測模型。但是，這些模型是有限的，并且無法解決在這些原油處理過程中可能出現(xiàn)的具體的、通常復(fù)雜的問題，且無法解決如何通過使用適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)處理手段來減輕這些問題。
還使用了關(guān)注于定義原油分餾和相應(yīng)分餾回收率的線性規(guī)劃系統(tǒng)，但這些系統(tǒng)并沒有解決在原油選擇模式中使用化學(xué)處理藥品的問題。這些方法無法為精煉廠顯示原油調(diào)制如何影響操作和設(shè)備。因此，精煉廠缺乏重要的信息，而在評估使用這些原油的經(jīng)濟(jì)可行性時(shí)，所述信息是必要的。
此外，尋找信息的搜索能力通常能夠搜索同一個(gè)值或一個(gè)范圍的精確匹配，其尋找信息的能力是有限的，除非用戶確切知道要搜索的內(nèi)容。
因此，需要一種方法和系統(tǒng)在原油和精煉相關(guān)信息中智能地、粗略地搜索同所要搜索內(nèi)容近似的位置信息，所述方法和系統(tǒng)克服了在先技術(shù)方法和系統(tǒng)中的缺點(diǎn)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種用于訪問原油精煉相關(guān)信息的方法和系統(tǒng)，所述信息同至少一個(gè)用于評估和優(yōu)化原油精煉的目標(biāo)值相似。該系統(tǒng)包括一個(gè)數(shù)據(jù)庫和一個(gè)具有程序指令的模糊搜索引擎，所述指令被配置由至少一個(gè)處理器執(zhí)行，該處理器接收和處理至少一個(gè)搜索請求。數(shù)據(jù)庫包括多個(gè)記錄，其集中地存儲同多種原油、原油板巖以及精煉操作條件中的至少一種相關(guān)的數(shù)據(jù)，每個(gè)記錄具有至少一個(gè)字段存儲數(shù)據(jù)。各個(gè)搜索請求包括搜索準(zhǔn)則，搜索準(zhǔn)則包括至少一個(gè)規(guī)定字段的搜索參數(shù)和對應(yīng)于規(guī)定目標(biāo)值的每個(gè)搜索參數(shù)的一個(gè)搜索準(zhǔn)則類型以及同這個(gè)目標(biāo)值之間的關(guān)系。
模糊搜索引擎包括一種算法，其根據(jù)至少一個(gè)連續(xù)變化函數(shù)為每個(gè)搜索參數(shù)計(jì)算個(gè)別記錄的一個(gè)從屬程度值，所述連續(xù)變化函數(shù)通過存儲在由各個(gè)搜索參數(shù)指定的字段中的數(shù)據(jù)來描述對相應(yīng)于各個(gè)搜索參數(shù)的搜索準(zhǔn)則類型的滿足程度。模糊搜索引擎還包括一種算法，根據(jù)組合每個(gè)搜索參數(shù)從屬程度值的函數(shù)為每個(gè)記錄計(jì)算一個(gè)接近程度(closeness)值。
該方法包括訪問一個(gè)數(shù)據(jù)庫并執(zhí)行至少一個(gè)模糊搜索的步驟。數(shù)據(jù)庫在同多種原油、原油板巖以及精煉操作條件中的至少一種相關(guān)的多個(gè)記錄中存儲數(shù)據(jù)。每個(gè)記錄具有至少一個(gè)存儲數(shù)據(jù)的字段。模糊搜索包括接收至少一個(gè)搜索請求的步驟，其中各個(gè)搜索請求包括搜索準(zhǔn)則。搜索準(zhǔn)則包括至少一個(gè)搜索參數(shù)和對應(yīng)規(guī)定目標(biāo)值的每個(gè)搜索參數(shù)的搜索類型以及同這個(gè)目標(biāo)值的關(guān)系。
模糊搜索還包括步驟根據(jù)至少一個(gè)連續(xù)變化函數(shù)為每個(gè)搜索參數(shù)計(jì)算個(gè)別記錄的一個(gè)從屬程度值，所述連續(xù)變化函數(shù)通過存儲在由各個(gè)搜索參數(shù)指定的字段中的數(shù)據(jù)來描述對相應(yīng)于各個(gè)搜索參數(shù)的搜索準(zhǔn)則類型的滿足程度。模糊搜索還包括步驟根據(jù)一個(gè)函數(shù)為每個(gè)記錄計(jì)算一個(gè)接近程度值，所述函數(shù)組合了每個(gè)搜索參數(shù)的從屬程度值。
本發(fā)明方法的步驟可通過處理器執(zhí)行程序指令來實(shí)現(xiàn)，其中程序指令或程序指令的一部分存儲在一個(gè)計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上或包含在一個(gè)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)信號中，該數(shù)據(jù)信號體現(xiàn)在一種傳送介質(zhì)中。


圖1是一個(gè)根據(jù)本發(fā)明訪問和優(yōu)化原油精煉過程的系統(tǒng)的一個(gè)示例性實(shí)施例的框圖；圖2是一個(gè)根據(jù)本發(fā)明的模糊搜索引擎的框圖；圖3是圖2所示模糊搜索引擎執(zhí)行的步驟的流程圖；以及圖4-11是根據(jù)本發(fā)明確定從屬關(guān)系程度的示例性分布函數(shù)。
具體實(shí)施例方式
本發(fā)明提供一種方法和系統(tǒng)，用于在與原油和精煉相關(guān)的信息中智能地、粗略地搜索同被搜索內(nèi)容相似的位置信息。一方面，本發(fā)明利用一個(gè)存儲大量數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫，包括涉及不同類型原油、它們的測試特征、處理原油的操作條件的經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，以及任何相應(yīng)處理困難和/或性能或風(fēng)險(xiǎn)參數(shù)以及實(shí)驗(yàn)室模擬數(shù)據(jù)。
本發(fā)明提供一種模糊搜索引擎，其訪問并使用存儲在數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)。模糊搜索引擎將用戶搜索選擇作為輸入，所述用戶搜索選擇包括至少一個(gè)涉及原油精煉元素的搜索參數(shù)，諸如原油、原油板巖、涉及原油精煉的歷史報(bào)告或潛在問題、精煉過程中使用的化學(xué)藥品以及精煉條件；和搜索準(zhǔn)則、一個(gè)模糊參數(shù)以及一個(gè)同個(gè)別搜索參數(shù)對應(yīng)的權(quán)值。模糊搜索引擎搜索數(shù)據(jù)庫并檢索一個(gè)滿足輸入搜索準(zhǔn)則的合格記錄單。模糊搜索引擎根據(jù)一個(gè)連續(xù)變化函數(shù)為包括合格記錄的每個(gè)字段值計(jì)算從屬程度值，并進(jìn)一步使用這個(gè)從屬程度值計(jì)算一個(gè)接近程度值。根據(jù)計(jì)算接近程度值的順序輸出并排列合格記錄以及它們相應(yīng)的從屬程度和接近程度值。
參考圖1，示出了整體由參考數(shù)字100表示的一個(gè)用于評估和優(yōu)化原油選擇和精煉操作環(huán)境的系統(tǒng)的框圖。系統(tǒng)100包括存儲大量原油數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)庫102，其包括子數(shù)據(jù)庫，例如原油、原油板巖、原油精煉的操作條件、精煉過程期間所遇(實(shí)際上或理論上)問題的問題報(bào)告內(nèi)容，以及精煉過程中為潛在或?qū)嶋H問題所用的化學(xué)藥品。子數(shù)據(jù)庫集中地保存經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)，涉及不同類型的原油、它們的測試特征、精煉廠、處理原油時(shí)的操作條件，以及任何相關(guān)的處理困難和/或性能或風(fēng)險(xiǎn)參數(shù)。該方法和系統(tǒng)允許用戶根據(jù)其輸入的搜索準(zhǔn)則粗略地搜索原油數(shù)據(jù)，所述搜索準(zhǔn)則包括至少一個(gè)搜索參數(shù)和一個(gè)搜索準(zhǔn)則類型和/或每個(gè)搜索參數(shù)的一個(gè)模糊參數(shù)。
系統(tǒng)100包括數(shù)據(jù)庫102，其可遠(yuǎn)離模糊搜索引擎104并可通過諸如LAN、WAN、互聯(lián)網(wǎng)等的常規(guī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)同模糊搜索引擎104連接。優(yōu)選地，數(shù)據(jù)庫102包括多個(gè)子數(shù)據(jù)庫，其包括一個(gè)原油子數(shù)據(jù)庫121、一個(gè)原油板巖子數(shù)據(jù)庫122、一個(gè)操作條件子數(shù)據(jù)庫123、一個(gè)化學(xué)子數(shù)據(jù)庫124以及一個(gè)涉及精煉問題的子數(shù)據(jù)庫125。這些子數(shù)據(jù)庫可以是獨(dú)立數(shù)據(jù)庫、鏈接數(shù)據(jù)庫或包含在一個(gè)數(shù)據(jù)庫中，其中在一個(gè)字段或本領(lǐng)域技術(shù)人員所知的等價(jià)物中提供子數(shù)據(jù)庫指示。
模糊搜索引擎104還接收至少一個(gè)包括用戶輸入信息的搜索請求，所述用戶輸入信息可由用戶通過一種用戶接口設(shè)備(UID)106輸入。UID 106可包括為用戶提供信息的設(shè)備，例如顯示圖形用戶界面(GUI)的顯示設(shè)備，和/或至少一臺諸如鼠標(biāo)、鍵盤和/或觸摸按鍵等的輸入設(shè)備，使用戶能夠?qū)⑿畔⑻峁┑侥：阉饕?04。用戶輸入信息包括搜索數(shù)據(jù)庫102所需要的信息，并且可能包括當(dāng)請求一個(gè)粗搜索時(shí)用戶粗搜索數(shù)據(jù)庫102所需要的信息。模糊搜索引擎104根據(jù)搜索請求訪問數(shù)據(jù)庫102，并智能搜索所請求的數(shù)據(jù)。
圖2是模糊搜索引擎104的一個(gè)示例性框圖。模糊搜索引擎104包括一個(gè)用戶接口(UI)模塊202和至少一個(gè)子搜索模塊，其中用戶接口模塊202接收輸入的數(shù)據(jù)并同UID 106交互，子搜索模塊包括原油子搜索模塊221、原油板巖子搜索模塊222、操作條件子搜索模塊223、化學(xué)子搜索模塊224以及精煉問題子搜索模塊225。模糊搜索引擎104還包括一個(gè)模糊搜索算法模塊206。設(shè)想不同模塊和模糊搜索引擎104的功能根據(jù)設(shè)計(jì)選擇分布在多個(gè)模塊和引擎中。正如下面闡述的那樣，通過利用數(shù)據(jù)庫102中存儲的信息并通過使至少一臺處理器執(zhí)行對應(yīng)于每個(gè)模塊的程序指令，模糊搜索引擎104的至少多種功能或方法被這些模塊實(shí)現(xiàn)。
因此，模糊搜索引擎104是一個(gè)可編程引擎，其包括對應(yīng)每個(gè)模塊的所有程序指令集合?？稍谥辽僖慌_處理器上存儲所述程序指令或其一部分。所述程序指令或其一部分可存儲在一種計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)上或包含在一個(gè)計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)信號中，該信號體現(xiàn)在傳送介質(zhì)中。
一旦執(zhí)行所述程序指令，本發(fā)明的系統(tǒng)100提供一種技術(shù)作用。這個(gè)技術(shù)作用輸出模糊搜索的結(jié)果，這個(gè)結(jié)果指示具有同用戶輸入?yún)?shù)相似的參數(shù)的已存儲經(jīng)驗(yàn)原油信息，該用戶輸入?yún)?shù)包括所述結(jié)果同用戶輸入?yún)?shù)之間的相似(從屬)程度，這個(gè)結(jié)果還指示對提示的精煉過程使用經(jīng)驗(yàn)原油和精煉廠操作條件信息、化學(xué)處理和預(yù)測性能或風(fēng)險(xiǎn)信息以及任何其它相關(guān)信息的客觀需要(desirability)。
繼續(xù)參考圖2，UI模塊202接收用戶輸入的信息?；蛘?，可通過其它裝置提供被供給到UI模塊202的信息，例如一臺可能包括在模糊搜索引擎104中的或從模糊搜索引擎104獨(dú)立出來的處理器。UI模塊202將所接收的信息提供到適當(dāng)?shù)淖幽K221-225。子模塊221-225中的每一個(gè)都提供有到相應(yīng)子數(shù)據(jù)庫121-125的訪問權(quán)限用以搜索子數(shù)據(jù)庫并檢索其中的信息。
因此，正如下面詳細(xì)闡述的那樣，子模塊221-225中的每一個(gè)都同模糊搜索算法模塊206保持通信狀態(tài)用以請求一次模糊搜索，包括將模糊搜索信息提供到模糊搜索算法模塊206，并從模糊搜索算法模塊206接收模糊搜索結(jié)果。子模塊221-225處理所接收的模糊搜索結(jié)果，并將從所接收的模糊搜索結(jié)果中選出的信息和/或從各個(gè)子數(shù)據(jù)庫121-125中訪問的信息提供作為輸出，例如通過用戶接口模塊202輸出給用戶，或輸出到另一個(gè)模塊，例如對搜索結(jié)果執(zhí)行分析的模塊。
參考圖3，提供了處理搜索請求301的步驟的流程圖。該流程圖是示例性的，且不限于所示出的步驟。可使用其它步驟或步驟順序?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明方法。在步驟302，提示用戶(或其它實(shí)體)通過UI模塊202輸入至少一個(gè)搜索請求301，或者如果存在已輸入搜索請求301的一個(gè)隊(duì)列，則下一個(gè)搜索請求301被從這個(gè)隊(duì)列中檢索出以用于處理。如果輸入了多個(gè)的搜索請求301，則檢索一個(gè)搜索請求301用于處理，且其余搜索請求301存儲在這個(gè)隊(duì)列中。每個(gè)搜索請求301包括搜索準(zhǔn)則，其中搜索準(zhǔn)則提供信息用以在一個(gè)特定子數(shù)據(jù)庫中搜索一個(gè)或多個(gè)記錄，其存儲了由搜索準(zhǔn)則所指定的數(shù)據(jù)。
搜索準(zhǔn)則包括一個(gè)子數(shù)據(jù)庫指示，用以指明將要搜索的子數(shù)據(jù)庫121-125，其中子數(shù)據(jù)庫指示可以是包含在用戶請求中的一條獨(dú)立信息，或者最初地或?qū)I模塊202提示的響應(yīng)，或者可包含在搜索準(zhǔn)則中。
搜索準(zhǔn)則包括至少一個(gè)搜索參數(shù)、對應(yīng)各個(gè)搜索參數(shù)的一個(gè)搜索準(zhǔn)則類型、一個(gè)模糊搜索請求標(biāo)記，且可選地包括對應(yīng)各個(gè)搜索參數(shù)的一個(gè)模糊參數(shù)和/或權(quán)值。每個(gè)搜索參數(shù)指定了一個(gè)字段，其保存了要在數(shù)據(jù)庫中搜索的數(shù)據(jù)值。例如，搜索原油子數(shù)據(jù)庫121時(shí)，參數(shù)通常涉及一種原油的化學(xué)和/或物理特征，例如PH、流點(diǎn)、含硫量、粘性等。搜索原油板巖子數(shù)據(jù)庫122時(shí)，參數(shù)通常涉及原油板巖的成分屬性，例如板巖中某一特定原油的百分比。搜索操作條件子數(shù)據(jù)庫123時(shí)，參數(shù)通常涉及存在于一個(gè)精煉廠內(nèi)的條件，例如塔頂溫度、排污流率、堿性堆積和水(BSWBasic Sediment and Water)的原油百分比、原油粗鹽含量、總壓力、總PH等。搜索化學(xué)數(shù)據(jù)庫時(shí)，參數(shù)通常包括化學(xué)特性，例如比率、劑量、注入位置、頻率(連續(xù)或間歇)等。搜索精煉處理問題的子數(shù)據(jù)庫125時(shí)，參數(shù)通常包括問題值，例如腐蝕率、傳感器位置坐標(biāo)、污染、乳膠等。
搜索準(zhǔn)則類型指定一個(gè)目標(biāo)值以及同這個(gè)目標(biāo)值的關(guān)系，例如相對目標(biāo)值的范圍，用以定義將要搜索的一個(gè)數(shù)值范圍。例如，準(zhǔn)則類型可以是一個(gè)精確匹配(即，等于(＝))，或者一個(gè)范圍匹配(即，至少具有下邊界和上邊界中一個(gè)的邊界條件，例如<，>＝，在之間等)。
模糊搜索標(biāo)記指示何時(shí)請求相應(yīng)參數(shù)的一個(gè)粗略搜索，即模糊搜索算法模塊206將被用來處理相應(yīng)參數(shù)的搜索。
正如下面闡述的那樣，模糊參數(shù)指定一個(gè)加或減(+/-)參數(shù)z，或一個(gè)(+)參數(shù)z1和一個(gè)(-)參數(shù)z2，同搜索準(zhǔn)則類型結(jié)合使用來定義一個(gè)從屬程度函數(shù)。模糊參數(shù)指定第一和第二數(shù)值范圍中的一個(gè)來定義同目標(biāo)值之間的關(guān)系，所述第一數(shù)值范圍擴(kuò)展在目標(biāo)值之上，所述第二數(shù)值范圍擴(kuò)展于目標(biāo)值之下，且其中第一和第二范圍內(nèi)的數(shù)值滿足搜索準(zhǔn)則，并且越接近目標(biāo)值的數(shù)值其所述程度越高。
權(quán)值指示正被搜索的相應(yīng)參數(shù)的重要性。示例中，所提供的權(quán)值從最高值＝5(High＝5)、中值＝3(Medium＝3)和最低值＝1(Low＝1)中選擇，其中默認(rèn)為1，即不加權(quán)的。設(shè)想權(quán)值是從一組可能值中選出的一個(gè)變量，其中使用這個(gè)變量計(jì)算一個(gè)函數(shù)。
在步驟306，選擇對應(yīng)于在搜索請求中指定的子數(shù)據(jù)庫121-125的適當(dāng)子模塊221-225。在步驟314，被選子模塊確定是否設(shè)置了模糊搜索標(biāo)記，如果已設(shè)置則表明請求了一個(gè)粗略搜索。如果確定是“否”，則控制傳遞到步驟318。在步驟318，被選子模塊221-225在具有對應(yīng)至少一個(gè)搜索參數(shù)的字段中的數(shù)值的相應(yīng)子數(shù)據(jù)庫121-125中搜索每個(gè)記錄，所述搜索參數(shù)滿足對應(yīng)的搜索準(zhǔn)則類型。在步驟310，判斷是否找到了所請求的信息。如果為“是”，控制傳遞到步驟334。如果步驟310的確定是“否”，則生成“搜索未成功”消息用以顯示給用戶，且控制傳遞到步驟302用以接收一個(gè)更新的或更正的搜索請求。
如果步驟314的確定是“是”，則在步驟322，被選子模塊221-225將搜索準(zhǔn)則和被訪問的子數(shù)據(jù)庫傳遞到模糊搜索算法模塊206。模糊搜索算法模塊206使用四個(gè)函數(shù)執(zhí)行一個(gè)模糊搜索算法(FS(搜索準(zhǔn)則))，所述四個(gè)函數(shù)包括一個(gè)變換/標(biāo)準(zhǔn)化函數(shù)、一個(gè)從屬程度函數(shù)、一個(gè)規(guī)則適用性函數(shù)以及一個(gè)逆模糊化函數(shù)。
可選地使用的變換/標(biāo)準(zhǔn)化函數(shù)通過為對應(yīng)一個(gè)個(gè)別搜索的字段確定其預(yù)期數(shù)值范圍、將該范圍變換到
，并將每個(gè)搜索參數(shù)值或字段值成比例地映射到介于0和1之間的一個(gè)值來標(biāo)準(zhǔn)化個(gè)別搜索參數(shù)。例如原油記錄的pH字段具有0-14的范圍，因此變換函數(shù)可將特定pH搜索參數(shù)值7變換為0.5。正如下面示例中示出的那樣，變換數(shù)據(jù)范圍是一個(gè)可選步驟，因?yàn)榇蟛糠址植己瘮?shù)可被應(yīng)用到原始數(shù)據(jù)范圍。
從屬程度函數(shù)是一個(gè)分布函數(shù)，它確定一個(gè)被訪問字段值滿足搜索準(zhǔn)則類型的程度。依賴于所選擇的搜索準(zhǔn)則類型和模糊參數(shù)，不同的分布函數(shù)可被用來表示理想的從屬程度函數(shù)。例如，用戶可將一個(gè)搜索參數(shù)選擇為具有這樣一個(gè)分布函數(shù)，它確定盡可能接近被選值的字段值，而對于另一個(gè)搜索參數(shù)則使用一個(gè)確定最小字段值的分布參數(shù)。分布函數(shù)包括至少一個(gè)變化的連續(xù)函數(shù)。
參考圖4，下面是幾個(gè)分布函數(shù)示例的解釋。分布函數(shù)不限于所示出的函數(shù)，可使用其它函數(shù)。對于每個(gè)分布函數(shù)，由于y值正比于從屬程度，且y的范圍是
，則y越接近1從屬程度越高。圖4示出了一個(gè)示例性范圍分布函數(shù)的一個(gè)圖解400，其表示一個(gè)搜索準(zhǔn)則類型[字段值＝x]和模糊參數(shù)＝[+/-z]的從屬程度值，其中對字段值做出一個(gè)確定用以確定它們是否處于p到q范圍之間(包括p和q)，其中當(dāng)數(shù)值接近范圍中心時(shí)，從屬程度增加，當(dāng)數(shù)值遠(yuǎn)離中心時(shí)，從屬程度降低。對于精確位于p和q之間的字段值x，沿Y軸的從屬程度為1。類似地，如果x的字段值在x和q之間，從屬程度將較低(例如0.4)。其結(jié)果產(chǎn)生p＝x-z且q＝x+z。使用兩個(gè)已知點(diǎn)和函數(shù)y＝mx+b，我們可沿x任意一側(cè)的線計(jì)算y值以確定從屬關(guān)系。進(jìn)一步設(shè)想模糊參數(shù)可能是非對稱的，例如[+z1，-z2]，其中z1不等于z2。
這個(gè)分布函數(shù)還可被用在一個(gè)其搜索準(zhǔn)則包括一個(gè)特定上限或下限(例如[字段值＜＝目標(biāo)])和模糊參數(shù)[-z]的搜索中。由于所有值將小于目標(biāo)值，所以不使用分布函數(shù)的右半側(cè)。同樣，對于使用搜索準(zhǔn)則類型[字段值＞＝目標(biāo)]和模糊參數(shù)[+z]的搜索，不使用分布的左半側(cè)。
圖5中通過曲線500示出一個(gè)具有恒域分布函數(shù)的示例范圍，其行為同圖4示出的分布函數(shù)相似，但包括一個(gè)“恒域”501，其中在特定范圍內(nèi)的任意值都具有相同的從屬程度。e和f之間的所有字段值都具有從屬程度1。分別根據(jù)線502、504的斜率，位于p和e之間或位于f和q之間的字段值具有更低的從屬程度。這個(gè)函數(shù)被用在搜索準(zhǔn)則類型[e＜＝字段值＜＝f]和模糊參數(shù)[+/-z]上，其中p＝e-z，q＝f+z。通過首先檢驗(yàn)字段值是否介于e和f之間以及是否不應(yīng)用函數(shù)y＝mx+b來確定從屬程度。
圖6中通過曲線600示出一個(gè)示例極小化下目標(biāo)分布函數(shù)，當(dāng)將一個(gè)搜索參數(shù)極小化到給定上限U以下并位于下限L以上時(shí)，可使用這個(gè)分布函數(shù)?！皒”值越低，從屬程度越高。當(dāng)L＜＝x＜＝U時(shí)，函數(shù)y＝(U-x)/(U-L)可被用來確定從屬程度。如果“x”＜＝L，從屬程度總是一(1)。如果“x”值＞＝U，從屬程度總是零(0)。
圖7中通過曲線700示出一個(gè)示例極小化上目標(biāo)分布函數(shù)，當(dāng)將一個(gè)搜索參數(shù)極小化到下限L以上時(shí)，可使用這個(gè)分布函數(shù)。如果“x”值＜L，從屬程度總是零(0)。上限U是一個(gè)數(shù)值，在這個(gè)數(shù)值之上從屬程度總是零(0)。當(dāng)L＜＝x＜＝U時(shí)，函數(shù)y＝(U-x)/(U-L)可被用來確定從屬程度。
圖8中通過曲線800示出示例極大化下目標(biāo)分布函數(shù)，當(dāng)將一個(gè)搜索參數(shù)極大化到上限U時(shí)，可使用這個(gè)分布函數(shù)。函數(shù)y＝(x-L)/(U-L)可被用來確定從屬程度。所有的“x”＞U的值總產(chǎn)生零(0)從屬程度。所有的“x”＜＝L的值總產(chǎn)生零(0)從屬程度。
圖9中通過曲線900示出示例性極大化上目標(biāo)分布函數(shù)，可使用這個(gè)分布函數(shù)極大化高于下限L且低于上限U的搜索參數(shù)?！皒”＜＝L的任何值總具有零(0)從屬程度?！皒”＞＝U的任何值總具有一(1)的從屬程度。當(dāng)L＜＝x＜＝U時(shí)，函數(shù)y＝(x-L)/(U-L)可被用來確定從屬程度。
盡管沒有為描述圖6-9中所示曲線的函數(shù)指定模糊參數(shù)，但搜索是粗略的(模糊的)，因?yàn)閺膶俪潭雀鶕?jù)適當(dāng)?shù)暮瘮?shù)變化。
模糊搜索算法的第三個(gè)函數(shù)是規(guī)則適用性函數(shù)，它確定一個(gè)規(guī)則(或分布函數(shù))到哪個(gè)程度會對一個(gè)指定搜索參數(shù)失效。通常，一個(gè)搜索參數(shù)可具有能夠被應(yīng)用到不同程度的多個(gè)分布函數(shù)，每一個(gè)都具有不同的適用性記分。在本示例中，每個(gè)參數(shù)值只提供一個(gè)分布函數(shù)，因此不需要規(guī)則適用性函數(shù)。但是，設(shè)想可對一個(gè)搜索參數(shù)提供多個(gè)分布函數(shù)，且在確定從屬程度時(shí)可提供對應(yīng)于所使用的分布函數(shù)的權(quán)值。
模糊搜索算法的第四個(gè)函數(shù)是逆模糊化函數(shù)，它根據(jù)對應(yīng)一個(gè)搜索參數(shù)的每個(gè)字段值的從屬程度總和為每個(gè)記錄計(jì)算一個(gè)接近程度值、每個(gè)搜索參數(shù)的各個(gè)權(quán)值以及在記分中涉及多少個(gè)搜索參數(shù)和/或權(quán)值或它們的總和。例如，計(jì)算最終接近程度值時(shí)，高權(quán)值提高相應(yīng)從屬程度的重要性?？墒褂孟旅娴氖纠瘮?shù)來為對應(yīng)搜索參數(shù)spi的每個(gè)字段確定具有從屬程度值αi的每個(gè)記錄R的接近程度值，應(yīng)用到各個(gè)搜索參數(shù)spi的權(quán)值為Wi的接近程度值等式(1) 下面示例中說明模糊搜索算法的使用。用戶想尋找其pH＝6，+/-2且總酸值(TAN)＝4+/-1的所有原油。用戶進(jìn)一步將一個(gè)高(High)權(quán)值分配給pH搜索參數(shù)并將中(Medium)權(quán)值分配給TAN搜索參數(shù)。
搜索參數(shù)為pH和TAN。pH的搜索準(zhǔn)則是[字段值＝6]，設(shè)置模糊搜索標(biāo)記，模糊參數(shù)為[+/-2]，權(quán)值為W＝5。TAN的搜索準(zhǔn)則是[字段值＝4]，設(shè)置模糊搜索標(biāo)記；模糊參數(shù)為[+/-1]，權(quán)值為W＝3。
模糊搜索考慮下面三個(gè)數(shù)據(jù)庫記錄Crude ApH＝5.0，TAN＝4.5
Crude BpH＝5.5，TAN＝5.0Crude CpH＝6.0，TAN＝5.0為了確定pH值的從屬程度值，使用圖10中曲線1000示出的分布函數(shù)。為了確定沿Y軸的從屬程度值，確定每個(gè)原始記錄的pH值位于線1002還是線1004上。Crude A、B和C的值(分別為5.0、5.5、6.0)位于線1002上。由于線1002擴(kuò)展在坐標(biāo)(4，0)和(6，1)之間，因此可用通用函數(shù)描述線1002，即y＝mx+b，其中y是從屬程度值，m是線的斜率，b是線在y軸上的截距。為了計(jì)算y值，必須首先確定m和b的值。
線的斜率被定義為m＝(y2-y1)/(x2-x1)。插入線的端點(diǎn)，m＝(1-0)/(6-4)或m＝1/2。插入點(diǎn)(4，0)，有0＝(1/2)4+b，化簡得到b＝-2。
按下面方法計(jì)算Crude A、B和C的每個(gè)pH值的從屬程度值(y)對Crude A，y＝(1/2)5.0+(-2)，或y＝0.50對Crude B，y＝(1/2)5.5+(-2)，或y＝0.75對Crude C，y＝(1/2)6.0+(-2)，或y＝1.00如果考慮高于6的pH值，則通過確定擴(kuò)展在坐標(biāo)(6，1)和(8，0)之間的線的斜率和y軸截距來計(jì)算線2004的方程，它將被用來確定從屬程度值。
為了確定TAN值的從屬程度值，使用圖11中曲線1100示出的分布函數(shù)。
為了確定沿Y軸的從屬程度值，確定每個(gè)原始記錄的TAN值位于線1102上還是線1104上。Crude A、B和C的TAN值(分別為4.5、5.0、5.0)位于線1104上。由于線1102擴(kuò)展在坐標(biāo)(4，1)和(5，0)之間，因此可用通用函數(shù)來描述線1104。斜率m＝(0-1)/(5-4)＝-1。使用點(diǎn)(5，0)計(jì)算y軸截距，給出0＝(-1)(5)+b，化簡得到b＝5。
按下面方法計(jì)算Crude A、B和C的每個(gè)TAN值的從屬程度值(y)對Crude A，y＝(-1)*4.5+(5)，或y＝0.50對Crude B，y＝(-1)*5.0+(5)，或y＝0.00對Crude C，y＝(-1)*5.0+(5)，或y＝0.00由于每個(gè)參數(shù)使用了一個(gè)分布函數(shù)，因此在這個(gè)步驟中沒有應(yīng)用適用性函數(shù)規(guī)則。
為了計(jì)算每個(gè)Crude A、B和C的總接近程度值，執(zhí)行逆模糊化函數(shù)。使用方程(1)對Crude A，CV＝((0.50)(5)+(0.50)(3))/(5+3)＝0.5對Crude B，CV＝((0.75)(5)+(0)(3))/(5+3)＝0.468對Crude C，CV＝((1.00)(5)+(0)(3))/(5+3)＝0.625由于根據(jù)用戶權(quán)值分配的高(High)pH加權(quán)，盡管Crude C的TAN值具有更低的從屬程度，但Crude C具有高于Crude A的接近程度值。
模糊搜索算法模塊206輸出一個(gè)結(jié)果列表，包括一個(gè)接近程度值和在對應(yīng)于滿足粗略搜索準(zhǔn)則的搜索參數(shù)的字段內(nèi)具有值的記錄的相應(yīng)記錄信息列表。根據(jù)接近程度值排列所輸出的記錄信息。記錄信息可能只包括每個(gè)記錄的標(biāo)識符或諸如字段值的附加信息。
在步驟326，處理結(jié)果列表。如果結(jié)果列表為空，則為用戶顯示一條消息用以指示沒有找到滿足搜索準(zhǔn)則的記錄，且給用戶一個(gè)選項(xiàng)來修改搜索準(zhǔn)則并再次執(zhí)行搜索或者退出程序。對于具有一個(gè)或多個(gè)記錄條目的結(jié)果列表，可將結(jié)果列表中的信息顯示給用戶?？蓪⒏郊有畔@示給用戶，例如包含在結(jié)果列表中的每個(gè)記錄的附加字段信息。提供用戶從結(jié)果列表中選擇記錄的機(jī)會。結(jié)果列表的排序可能有助于用戶做出選擇?；蛘?，可通過執(zhí)行一個(gè)算法從結(jié)果列表中選擇記錄來對結(jié)果列表進(jìn)行分析，其中的選擇基于所計(jì)算的接近程度值。
在步驟334，被選記錄作為搜索結(jié)果被輸出，例如通過將搜索結(jié)果輸出到UI 202生成的GUI中、輸出到另一個(gè)諸如根據(jù)搜索結(jié)果執(zhí)行分析和/或使用搜索結(jié)果產(chǎn)生其它結(jié)果的模塊的處理模塊中，和/或輸出到用于存儲搜索結(jié)果的緩沖器中。搜索結(jié)果可包括對應(yīng)被選記錄的字段中存儲的全部或部分信息，或只包括被選記錄的一個(gè)標(biāo)識符。
在步驟338，如果完成對(多個(gè))搜索請求的處理，則做出一個(gè)確定。如果是“否”，控制傳遞到步驟302，如果為“是”，則在步驟342處理一個(gè)結(jié)束步驟。設(shè)想通過平行處理方法同時(shí)處理多個(gè)請求。
可對模糊搜索引擎104輸出的搜索結(jié)果進(jìn)行分析用以為至少一個(gè)搜索請求確定對被選記錄的至少一個(gè)組合的客觀需要，包括在適于優(yōu)化精煉過程性能的數(shù)據(jù)庫中存儲的至少一個(gè)訪問處理選項(xiàng)；性能分析，包括在精煉過程期間預(yù)測性能和確定問題的可能性和分布；以及處理分析。U.S.專利申請序列號10/643 191闡述了一種系統(tǒng)和方法，其提供預(yù)測引擎用以預(yù)測性能，執(zhí)行性能分析、建議并分析處理，其內(nèi)容作為參考被合并到這里。來自模糊搜索引擎104的搜索結(jié)果可被提供到預(yù)測引擎，此外，設(shè)想預(yù)測引擎向模糊搜索引擎104輸入搜索請求用于其中的分析。
所闡述的本公開的實(shí)施例旨在說明而不是限制，也沒有打算表示本公開的每個(gè)實(shí)施例。在不背離本公開精神或范圍的前提下可做出各種修改和變形，正如下面可在法律字面上和等價(jià)物中認(rèn)識的權(quán)利要求說明中給出的那樣。
權(quán)利要求
1.一種用于訪問同至少一個(gè)目標(biāo)值相似的原油精煉相關(guān)信息來評估和優(yōu)化原油精煉的系統(tǒng)(100)，包括一個(gè)數(shù)據(jù)庫(102)，包括多個(gè)記錄，這些記錄集中地存儲同多種原油、原油板巖以及精煉廠操作條件中的至少一種相關(guān)的數(shù)據(jù)，每個(gè)記錄具有至少一個(gè)存儲數(shù)據(jù)的字段；以及一個(gè)模糊搜索引擎(104)，具有被配置由至少一個(gè)處理器執(zhí)行來接收和處理至少一個(gè)搜索請求的程序指令，各個(gè)搜索請求包括搜索準(zhǔn)則，該搜索準(zhǔn)則包括至少一個(gè)搜索參數(shù)來指定所述至少一個(gè)字段中的一個(gè)字段，和對應(yīng)指定目標(biāo)值的每個(gè)搜索參數(shù)的一個(gè)搜索準(zhǔn)則類型以及一個(gè)同目標(biāo)值之間的關(guān)系；其中模糊搜索引擎(102)包括一種算法，用以根據(jù)至少一個(gè)連續(xù)變化函數(shù)為所述至少一個(gè)搜索參數(shù)的各個(gè)搜索參數(shù)計(jì)算多個(gè)記錄中個(gè)別記錄的從屬程度值，所述連續(xù)變化函數(shù)用存儲在由各個(gè)搜索參數(shù)所指定的字段中的數(shù)據(jù)來描述對相應(yīng)于各個(gè)搜索參數(shù)的搜索準(zhǔn)則類型的滿足程度；以及一種算法，根據(jù)組合各個(gè)搜索參數(shù)的從屬程度值的函數(shù)來計(jì)算每個(gè)記錄的接近程度值。
2.權(quán)利要求1中的系統(tǒng)(100)，其中數(shù)據(jù)庫(102)還包括多個(gè)記錄，集中存儲同原油精煉期間所用的多種化學(xué)藥品中的至少一種相關(guān)的數(shù)據(jù)以及同原油精煉相關(guān)的多個(gè)問題。
3.權(quán)利要求1中的系統(tǒng)(100)，其中計(jì)算接近程度值的算法輸出個(gè)別記錄的一個(gè)記錄列表，根據(jù)對應(yīng)每個(gè)列出記錄的接近程度值排列該記錄列表的順序。
4.權(quán)利要求1中的系統(tǒng)(100)，其中搜索準(zhǔn)則還包括對應(yīng)所述至少一個(gè)搜索參數(shù)的各個(gè)搜索參數(shù)的一個(gè)權(quán)值，且其中根據(jù)相應(yīng)的權(quán)值對每個(gè)搜索參數(shù)的從屬程度值進(jìn)行加權(quán)來計(jì)算每個(gè)記錄的接近程度值。
5.權(quán)利要求1中的系統(tǒng)(100)，其中程序指令或程序指令的一部分存儲在一種計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)或包含在一種計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)信號中，該信號體現(xiàn)在一種傳輸介質(zhì)中。
6.權(quán)利要求1中的系統(tǒng)(100)，其中與搜索準(zhǔn)則類型所指定的目標(biāo)值x的關(guān)系包括由至少一個(gè)上限和下限所設(shè)定的x。
7.權(quán)利要求1中的系統(tǒng)(100)，其中系統(tǒng)(100)還包括至少一個(gè)用戶輸入設(shè)備，用以接收至少一個(gè)搜索請求。
8.權(quán)利要求7中的系統(tǒng)(100)，其中計(jì)算接近程度值的算法輸出個(gè)別記錄的一個(gè)記錄列表和各個(gè)對應(yīng)的計(jì)算得到的接近程度值，且其中所述至少一個(gè)用戶輸入設(shè)備還接收用戶輸入以便從記錄列表中選擇記錄。
9.權(quán)利要求1中的系統(tǒng)(100)，其中搜索請求的搜索準(zhǔn)則包括對應(yīng)所述至少一個(gè)搜索參數(shù)的各個(gè)搜索參數(shù)的一個(gè)獨(dú)特的模糊參數(shù)用以指定第一值范圍和第二值范圍中的至少一個(gè)，所述第一值范圍擴(kuò)展在目標(biāo)值以上，所述第二值范圍擴(kuò)展在目標(biāo)值以下，其中第一和第二范圍定義同目標(biāo)值的關(guān)系，且其中第一和第二范圍內(nèi)的數(shù)值滿足搜索準(zhǔn)則，且從屬程度根據(jù)范圍內(nèi)的數(shù)值同目標(biāo)值之間的差而變化。
10.一種計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)，用于存儲被配置由至少一個(gè)處理器執(zhí)行的一組指令，以便實(shí)現(xiàn)步驟訪問數(shù)據(jù)庫(102)，用以獲得存儲在多個(gè)記錄中的同多種原油、原油板巖和精煉操作條件中的至少一種相關(guān)的數(shù)據(jù)，每個(gè)記錄具有至少一個(gè)存儲數(shù)據(jù)的字段；并執(zhí)行至少一個(gè)模糊搜索，包括步驟接收至少一個(gè)搜索請求，各個(gè)搜索請求包括搜索準(zhǔn)則，搜索準(zhǔn)則包括指定所述至少一個(gè)字段中的一個(gè)字段的至少一個(gè)搜索參數(shù)，和對應(yīng)于指定目標(biāo)值的每個(gè)搜索參數(shù)的一個(gè)搜索準(zhǔn)則類型，以及同目標(biāo)值的一個(gè)關(guān)系；根據(jù)至少一個(gè)連續(xù)變化函數(shù)為所述至少一個(gè)搜索參數(shù)的各個(gè)搜索參數(shù)計(jì)算多個(gè)記錄中個(gè)別記錄的從屬程度值，所述連續(xù)變化函數(shù)通過各個(gè)搜索參數(shù)所指定的字段中存儲的數(shù)據(jù)來描述對相應(yīng)于各個(gè)搜索參數(shù)的搜索準(zhǔn)則類型的滿足程度；以及根據(jù)組合各個(gè)搜索參數(shù)的從屬程度值的函數(shù)計(jì)算每個(gè)記錄的接近程度值。
全文摘要
提供一種方法和系統(tǒng)，用于對存儲在數(shù)據(jù)庫中的原油精煉相關(guān)信息進(jìn)行訪問，以便評估和優(yōu)化原油精煉。一個(gè)模糊搜索引擎對一個(gè)存儲原油精煉相關(guān)數(shù)據(jù)記錄的數(shù)據(jù)庫進(jìn)行搜索，每個(gè)記錄具有至少一個(gè)字段。該模糊搜索引擎接收至少一個(gè)搜索請求，各個(gè)搜索請求包括搜索準(zhǔn)則，搜索準(zhǔn)則包括至少一個(gè)指定所述至少一個(gè)字段中的一個(gè)字段的搜索參數(shù)和一個(gè)對應(yīng)每個(gè)指定目標(biāo)值的搜索參數(shù)的搜索準(zhǔn)則類型以及同目標(biāo)值之間的一個(gè)關(guān)系。該模糊搜索引擎還包括一種算法，用以根據(jù)至少一個(gè)連續(xù)變化函數(shù)為各個(gè)搜索參數(shù)計(jì)算各個(gè)記錄的從屬程度值，所述連續(xù)變化函數(shù)通過存儲在各個(gè)搜索參數(shù)指定字段內(nèi)的數(shù)據(jù)描述對相應(yīng)于各個(gè)搜索參數(shù)的搜索準(zhǔn)則類型的滿足程度。該模糊搜索引擎還包括一種算法，用以根據(jù)組合各個(gè)搜索參數(shù)從屬程度值的函數(shù)計(jì)算每個(gè)記錄的接近程度值。
文檔編號G06F17/30GK1879106SQ200480032827
公開日2006年12月13日 申請日期2004年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2003年11月6日
發(fā)明者M·A·金斯特里, M·道施 申請人:通用電氣公司