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應(yīng)用粗糙集和支持向量機(jī)的熔噴非織造布過(guò)濾性能預(yù)測(cè)

2018-06-25 00:44:48金關(guān)秀樓永平祝成炎
紡織學(xué)報(bào) 2018年6期
關(guān)鍵詞:纖網(wǎng)約簡(jiǎn)織造布

金關(guān)秀, 張 毅, 樓永平, 祝成炎

(1. 浙江工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院, 浙江 紹興 312000; 2. 浙江理工大學(xué), 浙江 杭州 310018)

非織造布具有三維網(wǎng)絡(luò)狀多微孔結(jié)構(gòu),是優(yōu)良的過(guò)濾材料[1]。材料的性能是由其內(nèi)在結(jié)構(gòu)所決定的,非織造布的過(guò)濾性能與其纖網(wǎng)結(jié)構(gòu)密切相關(guān)[2-4]。用于表征非織造布纖網(wǎng)結(jié)構(gòu)的參數(shù)有很多,如建立含所有纖網(wǎng)結(jié)構(gòu)參數(shù)的方程體系來(lái)研究結(jié)構(gòu)對(duì)其過(guò)濾性能的影響,但因其工作量過(guò)大而不適于實(shí)際應(yīng)用。因此有必要提取盡可能少的參數(shù)來(lái)建立預(yù)測(cè)模型。此外非織造布纖網(wǎng)結(jié)構(gòu)參數(shù)與過(guò)濾性能之間呈現(xiàn)復(fù)雜的非線性關(guān)系,但又具有其內(nèi)在規(guī)律性,利用傳統(tǒng)方法如線性回歸分析等統(tǒng)計(jì)技術(shù)已難以呈現(xiàn)它們之間的內(nèi)在關(guān)系。

熔噴非織造布纖維直徑小,比表面積大,是一種較為理想的過(guò)濾材料。本文運(yùn)用粗糙集對(duì)熔噴非織造布纖網(wǎng)結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行降維,得到最能夠表征纖網(wǎng)結(jié)構(gòu)特征的核心參數(shù),并利用支持向量機(jī)建立預(yù)測(cè)模型探討熔噴非織造布結(jié)構(gòu)參數(shù)對(duì)其過(guò)濾性能的影響,從而為研制高效低阻的多層復(fù)合非織造空氣過(guò)濾材料提供理論基礎(chǔ)。

1 纖網(wǎng)結(jié)構(gòu)與性能

本文選取30塊聚丙烯熔噴非織造布作為研究對(duì)象,樣品均來(lái)自浙江理工大學(xué)先進(jìn)紡織材料與制備技術(shù)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室。采用9個(gè)參數(shù)對(duì)熔噴非織造布的纖網(wǎng)結(jié)構(gòu)特征進(jìn)行描述,即面密度、厚度、纖維直徑、纖維直徑變異系數(shù)、基平面網(wǎng)特征長(zhǎng)度、取向因子、孔隙率、孔徑以及孔徑變異系數(shù)。

1.1 面密度測(cè)定

按照GB/T 24218.1—2009《紡織品 非織造布試驗(yàn)方法 第1部分:?jiǎn)挝幻娣e質(zhì)量的測(cè)定》,采用AL204-IC型電子天平測(cè)試樣品面密度。

1.2 厚度測(cè)定

按照GB/T 24218.2—2009《紡織品 非織造布試驗(yàn)方法 第2部分:厚度的測(cè)定》,采用YG(B)141D型數(shù)字式織物厚度儀測(cè)試樣品厚度。

1.3 纖維直徑及其變異系數(shù)測(cè)定與計(jì)算

采用JSM-5610LV型掃描電子顯微鏡(SEM,日本JEOL公司)采集樣品的圖像,放大倍數(shù)為1 500,每個(gè)樣品取10個(gè)不同部位進(jìn)行掃描獲取圖像。圖1示出樣品的SEM照片,圖像大小為420像素×420像素。用Image Pro-Plus軟件測(cè)量各個(gè)樣品不同SEM圖像中100根纖維的直徑,并求取平均值d(μm)與變異系數(shù)CVd(%)。

圖1 樣品SEM照片(×1 500)Fig.1 SEM image of sample (×1 500)

1.4 基平面網(wǎng)特征長(zhǎng)度計(jì)算

最簡(jiǎn)單的纖維網(wǎng)是由相互交叉的若干根纖維所構(gòu)成,通常稱之為基平面網(wǎng),非織造材料可認(rèn)為是由若干個(gè)基平面網(wǎng)疊加而成的纖維集合體[5]。基平面網(wǎng)特征長(zhǎng)度按下式計(jì)算:

(1)

式中:σ為基平面網(wǎng)特征長(zhǎng)度,m/m2;ρ為纖維體密度,g/cm3;μ為樣品面密度,g/m2;t為樣品厚度,mm。

1.5 取向因子測(cè)定

本文采用直接測(cè)角法測(cè)定纖網(wǎng)的取向程度,將纖維與熔噴非織造布縱向的小于或等于90°的夾角之平均值定義為纖維平均取向角,記為α。具體操作方法為運(yùn)用Image Pro-Plus軟件對(duì)樣品SEM圖像中的纖維取向角進(jìn)行標(biāo)定,每個(gè)樣品均測(cè)取10幅SEM中的所有纖維的取向角,求取平均值。顯然,α值越接近45°,纖維排列雜亂程度越高。

設(shè)f為熔噴非織造纖網(wǎng)的取向因子,其計(jì)算公式為:

f=cos2α

(2)

可見(jiàn),f值越大,纖網(wǎng)的取向程度就越高。

1.6 孔隙率計(jì)算

熔噴非織造布孔隙率按下式進(jìn)行計(jì)算:

(3)

式中φ為孔隙率,%。

1.7 孔徑及其變異系數(shù)測(cè)定與計(jì)算

采用PSM165孔徑測(cè)試儀(德國(guó)Topas GmbH公司)測(cè)取樣品的孔徑P(μm)及其標(biāo)準(zhǔn)差,并據(jù)此計(jì)算孔徑變異系數(shù)CVp(%)。

1.8 過(guò)濾性能測(cè)試

采用美國(guó)TSI公司生產(chǎn)的TSI-8130自動(dòng)濾料測(cè)試儀(氣溶膠為石蠟油型),測(cè)試30個(gè)樣本的過(guò)濾效率和過(guò)濾阻力。每個(gè)樣本取10個(gè)不同部位進(jìn)行測(cè)試。

2 過(guò)濾性能預(yù)測(cè)與分析

2.1 屬性約簡(jiǎn)

粗糙集理論通過(guò)對(duì)知識(shí)的形式化定義,可從不完備數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)隱含的知識(shí),探明潛在的規(guī)律,進(jìn)行知識(shí)的簡(jiǎn)化——屬性約簡(jiǎn)[6-7]。

所謂屬性約簡(jiǎn),就是在所有條件屬性構(gòu)成的集合中,抽取可以盡量多地保留屬性全集的分類信息的屬性子集的過(guò)程[8]。本文通過(guò)屬性約簡(jiǎn)可以提取出熔噴非織造布纖網(wǎng)結(jié)構(gòu)參數(shù)全集中最能夠代表纖網(wǎng)結(jié)構(gòu)內(nèi)在特征的參數(shù)子集。與其他數(shù)據(jù)降維技術(shù)如因子分析、聚類分析等相比,屬性約簡(jiǎn)的優(yōu)勢(shì)在于降維結(jié)果完全保留了變量的原始形式,有利于某些必須依賴原始變量的后續(xù)研究。

30個(gè)熔噴非織造布樣品的纖網(wǎng)結(jié)構(gòu)參數(shù)的測(cè)試結(jié)果如表1所示。然后求取平均值,表2示出過(guò)濾性能測(cè)試結(jié)果。表中FE表示過(guò)濾效率,%;ΔP為過(guò)濾阻力,Pa。對(duì)表1中原始數(shù)據(jù)(屬性值)采用等距離法進(jìn)行離散歸一化處理。設(shè)步進(jìn)量Astep=(Amax-Amin)/3(Amax表示每一列的最大值;Amin表示每一列的最小值)。將每一列的屬性值分成3個(gè)等級(jí):原始數(shù)值在(Amin+2Astep) 與Amax之間的歸為2;原始數(shù)值在(Amin+Astep) 與(Amin+2Astep) 之間的歸為1;原始數(shù)值在Amin與(Amin+Astep) 之間的歸為0。表3示出屬性值離散化的結(jié)果,其中0、1、2即為原始數(shù)據(jù)的離散化值。

表1 纖網(wǎng)結(jié)構(gòu)參數(shù)測(cè)試結(jié)果Tab.1 Test results of fiber web structure parameters

根據(jù)粗糙集理論,知識(shí)庫(kù)中的知識(shí)(屬性)并不是同等重要的,并且還存在冗余。本文運(yùn)用ROSETTA軟件采用遺傳算法進(jìn)行屬性約簡(jiǎn)。遺傳算法模擬生物在自然環(huán)境中的遺傳、進(jìn)化過(guò)程,系一種自適應(yīng)全局化概率搜索算法,具有魯棒性、隱含并行性和全局搜索等優(yōu)點(diǎn)。將遺傳算法引入粗糙集屬性約簡(jiǎn)中,可減少計(jì)算的復(fù)雜性,求出最小相對(duì)約簡(jiǎn)或近似最小相對(duì)約簡(jiǎn)。實(shí)施約簡(jiǎn)前對(duì)離散化后數(shù)據(jù)作相容性檢查,從表3可以發(fā)現(xiàn)樣品5、7、15、25、26、27、28的屬性值經(jīng)離散化后屬于重復(fù)信息,即5的離散化值與4相同;7的離散化值與1相同;15的離散化值與9相同;25的離散化值與19相同;26、27的離散化值與21相同;28的離散化值與23相同,在進(jìn)行屬性約簡(jiǎn)時(shí)應(yīng)予以刪去。

表2 過(guò)濾性能測(cè)試結(jié)果Tab.2 Test results of filtration performances

表3 屬性值離散化結(jié)果Tab.3 Discrete normalization result of attribute values

設(shè)S為未經(jīng)約簡(jiǎn)的結(jié)構(gòu)參數(shù)全集,在ROSETTA環(huán)境下S通過(guò)約簡(jiǎn)得到的最小相對(duì)約簡(jiǎn)(以下簡(jiǎn)稱約簡(jiǎn))有6個(gè),以Ri代表第i個(gè)約簡(jiǎn)(i=1, 2, 3, 4, 5, 6),則:

由式(4)可知,在S中被認(rèn)為是冗余的纖網(wǎng)結(jié)構(gòu)參數(shù)有:面密度μ、孔隙率φ和孔徑變異系數(shù)CVp。分析認(rèn)為,μ可根據(jù)式(1)由t、d和σ推導(dǎo)出;φ可根據(jù)式(1)和式(3)由d和σ推導(dǎo)出,即結(jié)合式(1)、(3)可得:

(5)

此外,從表1可知,30個(gè)熔噴非織造布樣本的孔徑變異系數(shù)CVp數(shù)值本身不是很大,且波動(dòng)范圍(14.11%~22.05%)也不是很大,使其在整個(gè)屬性信息系統(tǒng)中的地位顯得不突出,這可能是它在屬性約簡(jiǎn)中被認(rèn)為是冗余的原因。

2.2 預(yù)測(cè)模型及其參數(shù)優(yōu)化

2.2.1預(yù)測(cè)模型

采用MatLab編程,將上述6個(gè)約簡(jiǎn)(R1,R2, …,R6)連同未經(jīng)約簡(jiǎn)的結(jié)構(gòu)參數(shù)全集S作為支持向量機(jī)或BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)的輸入,對(duì)熔噴非織造布的過(guò)濾性能進(jìn)行預(yù)測(cè),同時(shí)通過(guò)各個(gè)模型預(yù)測(cè)準(zhǔn)確度的分析比較,識(shí)別出影響過(guò)濾性能的核心纖網(wǎng)結(jié)構(gòu)參數(shù)子集。

支持向量機(jī)(SVM)算法的基本原理為通過(guò)內(nèi)積核函數(shù)定義的非線性變換將輸入空間變換至一個(gè)高維空間,以探尋輸入和輸出變量之間的某種非線性關(guān)系。SVM遵循結(jié)構(gòu)風(fēng)險(xiǎn)最小化原理,在小樣本的情況下仍具有良好的泛化能力[9]。BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(BP-ANN)是一種按誤差逆?zhèn)鞑ニ惴ㄓ?xùn)練的多層前饋網(wǎng)絡(luò),具有并行處理速度快、容錯(cuò)性強(qiáng)、計(jì)算簡(jiǎn)單等優(yōu)勢(shì)。無(wú)論是基于SVM的模型還是基于BP-ANN的模型,均有過(guò)濾效率和過(guò)濾阻力2個(gè)輸出,由此共計(jì)建立了28個(gè)熔噴非織造布過(guò)濾性能預(yù)測(cè)模型,圖2示了預(yù)測(cè)模型結(jié)構(gòu)圖。本文采用交叉驗(yàn)證法進(jìn)行模型的訓(xùn)練和預(yù)測(cè)。

圖2 預(yù)測(cè)模型結(jié)構(gòu)圖Fig.2 Structure of prediction model

2.2.2參數(shù)優(yōu)化

SVM模型以徑向基函數(shù)(RBF)為核函數(shù),運(yùn)用10折交叉驗(yàn)證法對(duì)每個(gè)模型的參數(shù)包括RBF的寬度B、懲罰因子C和不敏感系數(shù)ε進(jìn)行優(yōu)化。BP-ANN的主要結(jié)構(gòu)參數(shù)包括隱含層數(shù)量和每個(gè)隱含層中的神經(jīng)元數(shù)目。研究中采用1個(gè)隱含層的BP-ANN,轉(zhuǎn)換函數(shù)為正切S型函數(shù)[10],運(yùn)用10折交叉驗(yàn)證法對(duì)每個(gè)模型的隱含層神經(jīng)元數(shù)目進(jìn)行優(yōu)化。模型參數(shù)優(yōu)化的結(jié)果如表4所示。

表4 模型參數(shù)的優(yōu)化Tab.4 Optimized parameters of models

表5 模型的預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性Tab.5 Prediction accuracy of models %

2.3 預(yù)測(cè)模型準(zhǔn)確性分析

本文以預(yù)測(cè)精度PP(prediction precision)及其變異系數(shù)(CV)來(lái)表征模型的預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性,PP值按下式計(jì)算:

(6)

式中:o為樣本實(shí)測(cè)值;p為樣本預(yù)測(cè)值。表5示出各模型的預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性,其中MPP表示PP的平均值。顯然,MPP值越大或CV值越小,模型的預(yù)測(cè)準(zhǔn)確度越高。一般認(rèn)為,MPP值大于90%,且CV值小于10%時(shí),模型具有較好的預(yù)測(cè)性能[11-12]。

由5表可見(jiàn),以S即纖網(wǎng)結(jié)構(gòu)參數(shù)全集為輸入的模型具有較好的預(yù)測(cè)準(zhǔn)確性,無(wú)論是基于SVM還是BP-ANN,對(duì)過(guò)濾效率和過(guò)濾阻力預(yù)測(cè)的MPP值均超過(guò)95%,CV值也均在5%以下,表明基于纖網(wǎng)結(jié)構(gòu)參數(shù)能夠?qū)θ蹏姺强椩觳嫉倪^(guò)濾性能作準(zhǔn)確的預(yù)測(cè)。所有模型中,以R1為輸入的模型的預(yù)測(cè)準(zhǔn)確度優(yōu)于其他所有模型(包括以纖網(wǎng)結(jié)構(gòu)參數(shù)全集S為輸入的模型),無(wú)論是基于SVM還是BP-ANN,其MPP值均超過(guò)97%,而CV值均低于3%,其中基于SVM模型的MPP值均超過(guò)98%,CV值均低于2%。這表明厚度、纖維直徑和孔徑這3個(gè)參數(shù)的組合是影響熔噴非織造布過(guò)濾性能的核心要素。

在以其他約簡(jiǎn)(R2~R6)為輸入的模型中,以R2、R3和R6為輸入模型的預(yù)測(cè)準(zhǔn)確度為較高,無(wú)論是基于SVM還是BP-ANN,MPP值均高于90%,CV值方面,除以R3為輸入、基于BP-ANN模型的數(shù)值達(dá)到10.23%外,其余均低于10%。而以R4和R5為輸入模型的預(yù)測(cè)準(zhǔn)確度相對(duì)較低,無(wú)論是基于SVM還是BP-ANN,MPP值均介于80%~90%之間,而CV值均超過(guò)10%??梢杂^察到,R2、R3和R6中分別含有上述3個(gè)核心參數(shù)中的2個(gè),即R2中含有t和P、R3和R6中均含有t和d,;而R4和R5中僅含有上述3個(gè)核心參數(shù)中的1個(gè),即t。換言之,在模型輸入中含R1元素(t,d,P)的數(shù)目越多,對(duì)過(guò)濾性能的預(yù)測(cè)準(zhǔn)確度就相對(duì)越高,這進(jìn)一步驗(yàn)證了t、d、P是影響熔噴非織造布過(guò)濾性能的3個(gè)核心纖網(wǎng)結(jié)構(gòu)參數(shù)。

根據(jù)經(jīng)典的過(guò)濾理論,纖維材料對(duì)空氣的過(guò)濾是一個(gè)動(dòng)態(tài)過(guò)程,分為穩(wěn)定和不穩(wěn)定2個(gè)階段,而對(duì)顆粒濃度很低的氣流的過(guò)濾主要是第一階段即穩(wěn)定階段,其特征是對(duì)微粒的捕捉效率和阻力不因時(shí)間推移而改變,而由材料的固有結(jié)構(gòu)、微粒的性質(zhì)和氣流所決定[13]。在穩(wěn)定階段里,纖維捕集微粒的機(jī)制主要有攔截效應(yīng)、慣性沉積、擴(kuò)散效應(yīng)、重力效應(yīng)和靜電效應(yīng)等5種。

厚度、纖維直徑和孔徑對(duì)熔噴非織造布的過(guò)濾性能均存在直接的影響。熔噴非織造纖網(wǎng)呈多孔三維結(jié)構(gòu),材料厚度增加將導(dǎo)致其孔隙通道變曲折,使更多的微粒被截留,反映為材料的過(guò)濾效率越高;但同時(shí)也會(huì)使得空氣阻力升高,導(dǎo)致過(guò)濾阻力的增大[14]。材料孔徑越小,其允許通過(guò)的微粒就越少,從而過(guò)濾效率提高,但孔徑減小同時(shí)也會(huì)導(dǎo)致空氣阻力變大,使得過(guò)濾阻力也相應(yīng)增大[15-16]。纖維直徑減小使得纖維的比表面積增大,有助于纖維能夠攔截更多的微粒,從而使材料的過(guò)濾效率上升[4,17];而纖維直徑的增大會(huì)使隨機(jī)排列的纖網(wǎng)變得相對(duì)疏松,導(dǎo)致過(guò)濾阻力下降[18]。

從傳統(tǒng)意義而言,非織造布的面密度對(duì)過(guò)濾性能具有重要的影響,但其沒(méi)有被列為核心參數(shù)(在纖網(wǎng)結(jié)構(gòu)參數(shù)屬性約簡(jiǎn)時(shí)即被界定為冗余參數(shù))。分析認(rèn)為根據(jù)過(guò)濾機(jī)制,在纖維材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)中對(duì)微粒進(jìn)行攔截的主體是纖維,所以是由每單位體積的纖維數(shù)量、纖維本身的特性(直徑、截面形狀等)以及纖維的堆積形態(tài)(表現(xiàn)為孔隙結(jié)構(gòu)),而并不是由單位面積上纖維的質(zhì)量來(lái)決定材料的過(guò)濾性能。準(zhǔn)確地說(shuō),面密度是通過(guò)其他相關(guān)纖網(wǎng)結(jié)構(gòu)參數(shù)間接地對(duì)熔噴非織造布的過(guò)濾性能產(chǎn)生影響。

研究表明,非織造布孔徑數(shù)值的大小是由若干個(gè)基平面網(wǎng)的復(fù)合結(jié)構(gòu)所決定的,而基平面網(wǎng)可以用3個(gè)參數(shù)σ、d和f來(lái)確立,對(duì)于剛性平直型纖維,確定孔徑數(shù)值大小的基平面網(wǎng)個(gè)數(shù)是2[19]。構(gòu)成熔噴非織造布的纖維雖屬短纖維范疇,但其線密度低且長(zhǎng)徑比大,在局部范圍內(nèi)呈較平直狀(如圖1所示),所以仍可按剛性平直型纖維分析,從而可推斷,孔徑和纖維直徑可在一定程度上反映σ和f這2個(gè)參數(shù)所包含的信息??梢哉J(rèn)為σ和f對(duì)材料性能的影響是通過(guò)P和d這2個(gè)參數(shù)間接地起作用。此外由式(5)可知,孔隙率可由σ和d進(jìn)行推算,因此在纖網(wǎng)結(jié)構(gòu)參數(shù)屬性約簡(jiǎn)時(shí)即被界定為冗余參數(shù)。結(jié)合上述σ的信息包含P和d2個(gè)參數(shù)之中的結(jié)論,可進(jìn)而推論d和P這2個(gè)參數(shù)也能夠在一定程度上反映φ所包含的信息,則φ對(duì)材料性能的影響可認(rèn)為是通過(guò)P和d起間接作用。

纖維直徑變異系數(shù)對(duì)熔噴非織造布過(guò)濾性能具有一定的影響。CVd值越大即直徑數(shù)值分布越廣,小直徑纖維會(huì)越多,根據(jù)過(guò)濾機(jī)制,纖維直徑越小,就能攔截越多的微粒;然而CVd數(shù)值越大,同時(shí)會(huì)使得大直徑纖維增多而導(dǎo)致過(guò)濾效率下降,因此與纖維直徑d相比,CVd對(duì)過(guò)濾性能的影響較小。

孔徑變異系數(shù)對(duì)熔噴非織造布過(guò)濾性能也具有一定的影響,因?yàn)檎?0%的大孔能帶走33%的氣流,因此孔徑變異系數(shù)越大,過(guò)濾效率就會(huì)越低[20]。本文2.1屬性約簡(jiǎn)中已述由于變異系數(shù)在整個(gè)屬性信息系統(tǒng)中的地位不突出而被界定為冗余參數(shù), 30個(gè)熔噴非織造布樣品的孔徑變異系數(shù)數(shù)值本身及其波動(dòng)范圍都不大,可以認(rèn)為相對(duì)于孔徑來(lái)說(shuō),變異系數(shù)對(duì)熔噴非織造材料過(guò)濾性能的影響是較小的。

綜上所述,所有纖網(wǎng)結(jié)構(gòu)參數(shù)都以不同的形式、在不同程度上對(duì)過(guò)濾性能產(chǎn)生影響,而厚度、纖維直徑和孔徑則是起關(guān)鍵作用的核心參數(shù),其他參數(shù)或可認(rèn)為是通過(guò)這3個(gè)參數(shù)間接地影響材料過(guò)濾性能(包括μ,σ,f,φ),或?qū)^(guò)濾性能的影響程度小于這3個(gè)核心參數(shù)(包括CVd和CVp),因此以厚度、纖維直徑和孔徑這3個(gè)參數(shù)的組合作為模型輸入可得到較優(yōu)的預(yù)測(cè)準(zhǔn)確度。

實(shí)驗(yàn)結(jié)果還表明,基于SVM模型的預(yù)測(cè)準(zhǔn)確度總體高于基于BP-ANN的模型。由表5可見(jiàn),在所有28個(gè)預(yù)測(cè)準(zhǔn)確度數(shù)值上,基于SVM模型在25個(gè)(占總數(shù)的89.29%)數(shù)值上優(yōu)于基于BP-ANN的模型,這歸因于支持向量機(jī)具有更好的泛化能力和處理噪聲信息的能力。

3 結(jié) 論

本文將粗糙集作為支持向量機(jī)和BP神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型的前置系統(tǒng),對(duì)模型的輸入系統(tǒng)進(jìn)行簡(jiǎn)化,通過(guò)屬性約簡(jiǎn)減少了熔噴非織造布過(guò)濾性能預(yù)測(cè)模型中的輸入變量的數(shù)量,使其下降到僅為原變量總數(shù)的1/3,從而大大提高了工作效率。對(duì)于熔噴非織造布的過(guò)濾性能而言,以厚度、纖維直徑、孔徑這3個(gè)參數(shù)組合而成的約簡(jiǎn)集為輸入的模型預(yù)測(cè)準(zhǔn)確度高于以其他任何約簡(jiǎn)集為輸入的模型,且高于以纖網(wǎng)結(jié)構(gòu)參數(shù)全集為輸入的模型,表明它們是熔噴非織造布纖網(wǎng)結(jié)構(gòu)參數(shù)中影響過(guò)濾性能的核心要素。SVM是基于結(jié)構(gòu)風(fēng)險(xiǎn)最小化理論,其泛化能力要比神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)(尤其是在樣本數(shù)量較少的情況下),這一點(diǎn)得到本論文研究結(jié)果的支持?;诖植诩椭С窒蛄繖C(jī)的預(yù)測(cè)模型可作為熔噴非織造布過(guò)濾性能預(yù)測(cè)的新方法。

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