數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的需求測(cè)試

張瀅瀅

（上海交通大學(xué)，上海200240）

數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的需求測(cè)試

張瀅瀅

（上海交通大學(xué)，上海200240）

企業(yè)的規(guī)模越來(lái)越大，生產(chǎn)工藝、生產(chǎn)設(shè)備和生產(chǎn)過(guò)程越來(lái)越復(fù)雜。采用傳統(tǒng)方法來(lái)對(duì)生產(chǎn)過(guò)程和設(shè)備進(jìn)行控制、預(yù)報(bào)和評(píng)價(jià)已變得越來(lái)越困難，企業(yè)每天都在產(chǎn)生并存儲(chǔ)大量生產(chǎn)設(shè)備和過(guò)程數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)隱含著工藝變動(dòng)和設(shè)備運(yùn)行的信息。因此，發(fā)展數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)控制理論，對(duì)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)進(jìn)行需求測(cè)試有重要的理論與現(xiàn)實(shí)意義。本文對(duì)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的需求測(cè)試進(jìn)行了分析。

數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)；需求測(cè)試；應(yīng)用

1　前言

隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步，信息科學(xué)與技術(shù)有了長(zhǎng)足發(fā)展，帶動(dòng)了冶金、機(jī)械、交通和物流等行業(yè)的快速發(fā)展。隨著企業(yè)規(guī)模的擴(kuò)大，生產(chǎn)設(shè)備和工藝越來(lái)越復(fù)雜，基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)模式建立起物理和化學(xué)的模型，并在生產(chǎn)過(guò)程中對(duì)設(shè)備加以控制，以提升管理效率。在實(shí)際運(yùn)營(yíng)中，預(yù)測(cè)和評(píng)估比較復(fù)雜，企業(yè)生產(chǎn)過(guò)程中需要大量的設(shè)備，儲(chǔ)存大量的處理數(shù)據(jù)，在此過(guò)程中要及時(shí)對(duì)設(shè)備運(yùn)行信息加以管理，形成數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)理論來(lái)構(gòu)建數(shù)據(jù)知識(shí)體系，構(gòu)建和實(shí)現(xiàn)精確的機(jī)理模型，在此條件下實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)工藝和設(shè)備的優(yōu)化，對(duì)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)理論要加以預(yù)測(cè)和評(píng)估控制，形成控制理論。數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的控制理論和方法發(fā)展，是新時(shí)期控制理論發(fā)展和應(yīng)用的必然要求，因此對(duì)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)進(jìn)行需求測(cè)試有重要的理論意義和現(xiàn)實(shí)意義。

2　數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)控制模型的發(fā)展

將基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)控制模型的理論應(yīng)用到控制對(duì)象中，以實(shí)現(xiàn)精確的模擬仿真，建立起數(shù)學(xué)模型，并采用科學(xué)的辦法確保數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)控制模型所建模型是科學(xué)準(zhǔn)確的，基于此可實(shí)現(xiàn)控制器的合理操作，以保證所建模型的準(zhǔn)確性，基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)控制模型的順序構(gòu)建會(huì)讓控制器設(shè)計(jì)處于高階系統(tǒng)模型狀態(tài)，求解過(guò)程會(huì)變得非常復(fù)雜。因此要建立起模型系統(tǒng)控制方法以實(shí)現(xiàn)基于模型的控制理論，當(dāng)前數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)控制方法的理論研究和實(shí)際應(yīng)用主要有：

（1）基于離線(xiàn)數(shù)據(jù)的PID控制。PID控制已被廣泛地用于工業(yè)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)控制過(guò)程中，根據(jù)當(dāng)前離線(xiàn)的數(shù)據(jù)來(lái)實(shí)現(xiàn)PID控制，在當(dāng)前的系統(tǒng)控制中采用PID控制方法，以實(shí)現(xiàn)控制參數(shù)的調(diào)節(jié)，使用PID控制方法有利于控制方法的構(gòu)建，采用離線(xiàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行PID控制是工業(yè)控制系統(tǒng)中常用的方法之一，要使用給定的輸出數(shù)據(jù)，來(lái)對(duì)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)控制加以構(gòu)建，形成參數(shù)控制器，數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的方法是簡(jiǎn)單有效的，也是易于使用的，所以工業(yè)生產(chǎn)中要對(duì)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)加以控制，以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)理論的構(gòu)建。

（2）基于子空間方法的控制。在子空間辨識(shí)方法中基于子空間方法的控制的基礎(chǔ)理論研究中要使用大量的輸入和輸出數(shù)據(jù)來(lái)對(duì)線(xiàn)性子空間加以預(yù)測(cè)，再次使用控制器體系進(jìn)行預(yù)測(cè)指標(biāo)的設(shè)計(jì)。子空間辨識(shí)方法的優(yōu)點(diǎn)是其不需要識(shí)別系統(tǒng)的模型，要采用無(wú)模型控制系統(tǒng)，并且可與基于數(shù)模型方法組合來(lái)設(shè)計(jì)各種控制器。子空間辨識(shí)方法的缺點(diǎn)是數(shù)據(jù)通過(guò)該方法設(shè)計(jì)驅(qū)動(dòng)器來(lái)進(jìn)行有針對(duì)性的線(xiàn)性系統(tǒng)構(gòu)建，子空間辨識(shí)系統(tǒng)有一定的局限性。

（3）去偽控制。1995年，Safnove提出了數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的控制方法。根據(jù)控制對(duì)象的輸入和輸出的測(cè)量數(shù)據(jù)，從該組候選控制器中做出選擇，是滿(mǎn)足特定性能要求的控制器。數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)控制能夠找到滿(mǎn)足性能指標(biāo)的控制器，然后選擇可切換到閉環(huán)系統(tǒng)的環(huán)境。

（4）虛擬參考反饋整定。在2000年，Guatdabassi和Savatesi提出虛擬參考反饋調(diào)整的非迭代數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)控制方法，使用一組受控對(duì)象的輸入和輸出測(cè)量數(shù)據(jù)方法，構(gòu)建起最佳的參數(shù)結(jié)構(gòu)控制器，使效率得到了進(jìn)一步提高。

（5）無(wú)模型自適應(yīng)控制。無(wú)模型自適應(yīng)控制是國(guó)內(nèi)外學(xué)者提出的一種自適應(yīng)控制（MFAC）數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的控制模型，這種方法的基本思想是在控制系統(tǒng)當(dāng)前工作點(diǎn)與等效線(xiàn)性動(dòng)態(tài)模型的基礎(chǔ)上，采用適宜的方法，以取代一般離散時(shí)間的非線(xiàn)性系統(tǒng)，從而實(shí)現(xiàn)自適應(yīng)模型的自由控制。

3　數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的需求測(cè)試特點(diǎn)

在盡可能早的時(shí)候就開(kāi)始進(jìn)行的軟件測(cè)試，在實(shí)踐中可總結(jié)出數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的需求測(cè)試的特點(diǎn)。

（1）在系統(tǒng)上線(xiàn)投入運(yùn)營(yíng)前要做好數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的需求分析工作，要根據(jù)系統(tǒng)需要，做好系統(tǒng)的測(cè)試開(kāi)發(fā)工作，對(duì)系統(tǒng)加以測(cè)量構(gòu)建起系統(tǒng)模型，數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的需求測(cè)試對(duì)于整個(gè)系統(tǒng)的測(cè)試過(guò)程都有著非常重要的意義。

（2）要在理解數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)需求的基礎(chǔ)上，對(duì)需求測(cè)試計(jì)劃加以管理，以對(duì)系統(tǒng)產(chǎn)生積極的影響。數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的需求構(gòu)建需要對(duì)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)測(cè)試中產(chǎn)生的偏差加以修改，以重新測(cè)試、實(shí)施，從而避免浪費(fèi)大量的人力、時(shí)間和金錢(qián)的浪費(fèi)。

（3）數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的需求會(huì)因應(yīng)用環(huán)境的差異而發(fā)生改變，這在許多項(xiàng)目中是十分常見(jiàn)的，要根據(jù)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的需求變化情況做好測(cè)試工作，對(duì)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的需求分析從開(kāi)始階段就要做好規(guī)劃和設(shè)計(jì)工作，以便相應(yīng)的加以補(bǔ)充，并進(jìn)行快速的調(diào)整。

（4）數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的測(cè)試需要專(zhuān)業(yè)的人員加以設(shè)計(jì)，經(jīng)驗(yàn)豐富的工程師和測(cè)試工程師要做好相互的配合工作，以提高數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的需求測(cè)試水平，滿(mǎn)足數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)需求測(cè)試工作的要求。

（5）數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的需求測(cè)試工作中，要及時(shí)發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中的問(wèn)題所在，及時(shí)地對(duì)數(shù)據(jù)加以效準(zhǔn)，以做好數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)需求測(cè)試的修正工作，提高質(zhì)量數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的測(cè)試質(zhì)量，降低數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)成本。

4　結(jié)語(yǔ)

在本文的測(cè)試中要對(duì)測(cè)試概念和模型加以分析，做好設(shè)計(jì)模型測(cè)試系統(tǒng)的信息管理工作。在本文中，對(duì)數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的需求進(jìn)行了測(cè)試，但其自身仍有一定的局限性，需要在后續(xù)的研究中不斷加以完善。

10.3969/j.issn.1673-0194.2016.13.099

TH165+.3

A

1673-0194（2016）13-0182-02

2016-04-14