Построение виртуального анализатора на основе регрессии гауссовских процессов на примере промышленного процесса ректификации

Рассматривается задача построения виртуального анализатора (ВА) качества по содержанию массовой доли метанола в кубовом остатке промышленной ректификационной колонны. Проведено детальное сравнительное исследование методов построения виртуальных анализаторов качества: множественная линейная регрессия, метод деревьев решений, метод регрессии на основе гауссовских процессов, метод опорных векторов, ансамблевый метод. Показано, что метод регрессии на основе гауссовских процессов с экспоненциальной ковариационной функцией обеспечивает построение ВА с наилучшей точностью. Предложен алгоритм оптимизации гиперпараметров регрессии на основе гауссовских процессов с использованием поиска по решетке. Подтверждена эффективность предложенного алгоритма оптимизации гиперпараметров при построении модели в составе ВА в сравнении с экспериментальным подбором значений гиперпараметров.