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一种打印机耗材管理方法及装置

申请号 CN202410141771.6 申请日 2024-02-01 公开(公告)号 CN117707442B 公开(公告)日 2024-04-16
申请人 广州市达远智能办公设备有限公司; 发明人 温乾宏; 涂义辉;
摘要 本 发明 提供一种 打印机 耗材管理方法及装置,涉及智能控制技术领域,所述方法包括:根据第一预测结果以及历史数据,动态调整影响因子,以得到动态影响因子;根据动态影响因子对耗材剩余使用量和预计耗尽时间进行预测,以得到第二预测结果;根据第二预测结果和历史数据,计算最终的更换耗材时间点;根据第二预测结果以及最终的更换耗材时间点通过网络将提醒信息发送至预设的用户端。本发明可以对耗材剩余使用量和预计耗尽时间进行准确预测,可以最大化耗材的使用效率,减少浪费。
权利要求

1.一种打印机耗材管理方法,其特征在于,所述方法包括:
根据预设的耗材预测模型以及耗材的实时状态,对耗材剩余使用量和预计耗尽时间进行初步预测,以得到第一预测结果,包括:获取与耗材相关的实时数据,以及耗材的历史使用数据;根据与耗材相关的实时数据,以及耗材的历史使用数据,提取关键特征;确定圆心和半径,并根据每个数据点分别对应的特征值,计算每个数据点分别对应的度值;根据每个数据点分别对应的角度值,将每个数据点分别映射到圆周上的相应位置;根据每个数据点分别在圆周上的相应位置,计算每个数据点与圆心之间的距离;根据每个数据点与圆心之间的距离,对各个数据点进行筛选,以得到筛选数据;对所述筛选数据进行预处理,以得到预处理数据;根据预处理数据,以及预设的耗材预测模型,对耗材的剩余使用量和预计耗尽时间进行预测,以得到第一预测结果;
根据第一预测结果以及历史数据,动态调整影响因子,以得到动态影响因子,包括:获取第一预测结果 以及数据集D,其中,
, 是耗材
预测模型参数集合, 表示历史数据集D中的第i个观测值, 、 和 是对应的耗材预测模型参数;通过 计算动态影响因
子 ,其中,={ , ,…, ,…}是影响因子调整模型的参数集合, 和 是影响因子调整模型参数, 是sigmoid函数,用于平滑和调整预测结果和历史数据的影响;
根据动态影响因子对耗材剩余使用量和预计耗尽时间进行预测,以得到第二预测结果;
根据第二预测结果和历史数据,计算最终的更换耗材时间点;
根据第二预测结果以及最终的更换耗材时间点通过网络将提醒信息发送至预设的用户端。
2.根据权利要求1所述的打印机耗材管理方法,其特征在于,根据动态影响因子对耗材剩余使用量和预计耗尽时间进行预测,以得到第二预测结果,包括:
设ARMA(p,q)表示自回归项的阶数为p,移动平均项的阶数为q,耗材消耗数据的时间序列模型为: ,其中, 和 是时间序列
模型参数, 是误差项, 是趋势分量, 是季节性分量, 表示在时间t之前j个时间单位的误差项;
通过 对耗材剩余使用量和预计耗
尽时间进行预测,以得到第二预测结果 ,其中,是历史消耗数据, 是动态影响因子,是机器学习模型,用于预测耗材剩余量,
,其中, , ,
, 和 是参数, 是函数,用于计算预计耗尽时间。
3.根据权利要求2所述的打印机耗材管理方法,其特征在于,根据第二预测结果和历史数据,计算最终的更换耗材时间点,包括:
通过 计算最终的更换耗材时间点 ,
表示当前时间, 表示剩余耗材量, 表示随机森林影响,用于评估各因素对耗材消耗的影响, 表示多元线性回归模型,用于从多个变量中预测耗材消耗,
, ,
其中, , ,…, 是回归系数; , ,…, 是影响耗材消耗的因素, ,是趋势调整因子, 是趋势变化率; , 是指数平滑
值, 是指数平滑的平滑系数, 是时间点 的耗材消耗量, 是险调整因子,,是基于历史数据变异性和预测不确定性估计的风险率, 是季节性调整后的耗材消耗趋势, , 是基于预测模型的未来耗材消耗趋势,
,其中, 是对应的时间加权因子,是历史数据的时间长度。
4.根据权利要求3所述的打印机耗材管理方法,其特征在于,根据与耗材相关的实时数据,以及耗材的历史使用数据,提取关键特征,包括:
通过 提取耗材历史使
用数据的关键特征 ,其中, 是稀疏主成分分析后的结果,L是加载矩阵,S是得分矩阵,和 是稀疏性参数, 是 范数, 是L1范数, 是原始数据;
对耗材的历史使用数据通过
进行分析,
以得到分析结果,其中, 是ARMA模型, 是第 个自回归系数, 是第 个移动平均系数, 是外部回归变量, 是外部变量系数, 表示在时间t之前p个时间单位的耗材使用量数据, 表示在时间t之前q个时间单位的误差项;
根据实时数据以及预设的实时预测模型,以得到未来耗材的需求量;
将从分析结果和未来耗材的需求量中提取的特征进行融合,以得到关键特征综合特征集。
5.根据权利要求4所述的打印机耗材管理方法,其特征在于,确定圆心和半径,并根据每个数据点分别对应的特征值,计算每个数据点分别对应的角度值,包括:
通过 计算圆心点,其中,每个 代表第 维的权重, 是数据点的总
数, 表示中心点在第 维的坐标, 表示数据点Pi在第 维的坐标;
根据圆心点,通过 计算每个数据点到圆心点距离;
通过 计算每个数据点的角度
值,其中, 是数据点Pi在两个维度j和j+1平面上的角度。
6.一种打印机耗材管理装置,其特征在于,包括:
获取模,用于根据预设的耗材预测模型以及耗材的实时状态,对耗材剩余使用量和预计耗尽时间进行初步预测,以得到第一预测结果,包括:获取与耗材相关的实时数据,以及耗材的历史使用数据;根据与耗材相关的实时数据,以及耗材的历史使用数据,提取关键特征;确定圆心和半径,并根据每个数据点分别对应的特征值,计算每个数据点分别对应的角度值;根据每个数据点分别对应的角度值,将每个数据点分别映射到圆周上的相应位置;
根据每个数据点分别在圆周上的相应位置,计算每个数据点与圆心之间的距离;根据每个数据点与圆心之间的距离,对各个数据点进行筛选,以得到筛选数据;对所述筛选数据进行预处理,以得到预处理数据;根据预处理数据,以及预设的耗材预测模型,对耗材的剩余使用量和预计耗尽时间进行预测,以得到第一预测结果;根据第一预测结果以及历史数据,动态调整影响因子,以得到动态影响因子,包括:获取第一预测结果 以及数据集D,其中,, 是耗材
预测模型参数集合, 表示历史数据集 中的第 个观测值, 、 和 是对应的耗材预测模型参数;通过 计算动态影响因
子 ,其中,={ , ,…, ,…}是影响因子调整模型的参数集合, 和 是影响因子调整模型参数, 是sigmoid函数,用于平滑和调整预测结果和历史数据的影响;
处理模块,用于根据动态影响因子对耗材剩余使用量和预计耗尽时间进行预测,以得到第二预测结果;根据第二预测结果和历史数据,计算最终的更换耗材时间点;根据第二预测结果以及最终的更换耗材时间点通过网络将提醒信息发送至预设的用户端。
7.一种计算设备,其特征在于,包括:
一个或多个处理器;
存储装置,用于存储一个或多个程序,当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行,使得所述一个或多个处理器实现如权利要求1至5中任一项所述的方法。
8.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质中存储有程序,该程序被处理器执行时实现如权利要求1至5中任一项所述的方法。

说明书全文

一种打印机耗材管理方法及装置

技术领域

[0001] 本发明涉及智能控制技术领域,特别是指一种打印机耗材管理方法及装置。

背景技术

[0002] 打印机在日常办公、商业印刷和个人使用中扮演重要色。耗材,尤其是墨盒或粉盒的管理,对于确保打印机高效运行至关重要。不及时更换耗材可能导致打印质量下降或打印中断,而过早更换则可能造成资源浪费。
[0003] 现有耗材管理方法的局限性:
[0004] 传统的耗材管理方法可能仅基于简单的算法,如估算已打印页数或使用时间来预测耗材寿命。这些方法可能不够精确,不能适应不同用户的打印习惯、打印内容类型以及打印机的具体型号等多种因素。

发明内容

[0005] 本发明要解决的技术问题是提供一种打印机耗材管理方法及装置,可以对耗材剩余使用量和预计耗尽时间进行准确预测,可以最大化耗材的使用效率,减少浪费。
[0006] 为解决上述技术问题,本发明的技术方案如下:
[0007] 一种打印机耗材管理方法,包括:
[0008] 根据预设的耗材预测模型以及耗材的实时状态,对耗材剩余使用量和预计耗尽时间进行初步预测,以得到第一预测结果;
[0009] 根据第一预测结果以及历史数据,动态调整影响因子,以得到动态影响因子;
[0010] 根据动态影响因子对耗材剩余使用量和预计耗尽时间进行预测,以得到第二预测结果;
[0011] 根据第二预测结果和历史数据,计算最终的更换耗材时间点;
[0012] 根据第二预测结果以及最终的更换耗材时间点通过网络将提醒信息发送至预设的用户端。
[0013] 进一步的,根据预设的耗材预测模型以及耗材的实时状态,对耗材剩余使用量和预计耗尽时间进行初步预测,以得到第一预测结果,包括:
[0014] 获取与耗材相关的实时数据,以及耗材的历史使用数据;
[0015] 根据与耗材相关的实时数据,以及耗材的历史使用数据,提取关键特征;
[0016] 确定圆心和半径,并根据每个数据点分别对应的特征值,计算每个数据点分别对应的角度值;
[0017] 根据每个数据点分别对应的角度值,将每个数据点分别映射到圆周上的相应位置
[0018] 根据每个数据点分别在圆周上的相应位置,计算每个数据点与圆心之间的距离;
[0019] 根据每个数据点与圆心之间的距离,对各个数据点进行筛选,以得到筛选数据;
[0020] 对所述筛选数据进行预处理,以得到预处理数据;
[0021] 根据预处理数据,以及预设的耗材预测模型,对耗材的剩余使用量和预计耗尽时间进行预测,以得到第一预测结果。
[0022] 进一步的,根据第一预测结果以及历史数据,动态调整影响因子,以得到动态影响因子,包括:
[0023] 获取第一预测结果 以及数据集 ,其中,, 是耗材
预测模型参数集合, 表示历史数据集 中的第 个观测值, 和 是对应的耗材预测模型参数;
[0024] 通过 计算动态影响因子 ,其中,={ , ,…, ,…}是影响因子调整模型的参数集合, 和 是影响因子调整模型参数, 是sigmoid函数,用于平滑和调整预测结果和历史数据的影响。
[0025] 进一步的,根据动态影响因子对耗材剩余使用量和预计耗尽时间进行预测,以得到第二预测结果,包括:
[0026] 设ARMA(p,q)表示自回归项的阶数为p,移动平均项的阶数为q,耗材消耗数据的时间序列模型为: ,其中, 和 是时间序列模型参数, 是误差项, 是趋势分量, 是季节性分量;
[0027] 通过 对耗材剩余使用量和预计耗尽时间进行预测,以得到第二预测结果 ,其中,是历史消耗数据, 是动态影响因子, 是机器学习模型,用于预测耗材剩余量,
,其中, , ,
和 参数,是函数,用于计算预计耗尽时间。
[0028] 进一步的,根据第二预测结果和历史数据,计算最终的更换耗材时间点,包括:
[0029] 通过 计算最终的更换耗材时间点, 表示当前时间, 表示剩余耗材量, 表示随机森林影响,用于评估各因素对耗材消耗的的影响, 表示多元线性回归模型,用于从多个变量中预测耗材消耗,, ,
其中, , ,…, 是回归系数; , ,…, 是影响耗材消耗的因素, ,是趋势调整因子, 是趋势变化率; , 是指数平滑
值, 是指数平滑的平滑系数, 是时间点 的耗材消耗量, 是险调整因子,,是基于历史数据变异性和预测不确定性估计的风险率, 是季节性调整后的耗材消耗趋势, , 是基于预测模型的未来耗材消耗趋势,
,其中, 是对应的时间加权因子,是历史数据的时间长度。
[0030] 进一步的,根据与耗材相关的实时数据,以及耗材的历史使用数据,提取关键特征,包括:
[0031] 通过 提取耗材历史使用数据的关键特征 ,其中, 是稀疏主成分分析后的结果,L是加载矩阵,S是得分矩阵,和 是稀疏性参数, 是 范数, 是L1范数, 是原始数据;
[0032] 对耗材的历史使用数据通过进行分析,
以得到分析结果,其中, 是ARMA模型, 是第 个自回归系数, 是第 个移动平均系数, 是外部回归变量, 是外部变量系数;
[0033] 根据实时数据以及预设的实时预测模型,以得到未来耗材的需求量;
[0034] 将从分析结果和未来耗材的需求量中提取的特征进行融合,以得到关键特征综合特征集。
[0035] 进一步的,确定圆心和半径,并根据每个数据点分别对应的特征值,计算每个数据点分别对应的角度值,包括:
[0036] 通过 计算圆心点,其中,每个 代表第 维的权重, 是数据点的总数, 表示中心点在第 维的坐标, 表示数据点Pi在第 维的坐标;
[0037] 根据圆心点,通过 计算每个数据点到圆心点距离;
[0038] 通过 计算每个数据点的角度值,其中, 是数据点Pi在两个维度j和j+1平面上的角度。
[0039] 第二方面,一种打印机耗材管理装置,包括:
[0040] 获取模,用于根据预设的耗材预测模型以及耗材的实时状态,对耗材剩余使用量和预计耗尽时间进行初步预测,以得到第一预测结果;根据第一预测结果以及历史数据,动态调整影响因子,以得到动态影响因子;
[0041] 处理模块,用于根据动态影响因子对耗材剩余使用量和预计耗尽时间进行预测,以得到第二预测结果;根据第二预测结果和历史数据,计算最终的更换耗材时间点;根据第二预测结果以及最终的更换耗材时间点通过网络将提醒信息发送至预设的用户端。
[0042] 第三方面,一种计算设备,包括:
[0043] 一个或多个处理器;
[0044] 存储装置,用于存储一个或多个程序,当所述一个或多个程序被所述一个或多个处理器执行,使得所述一个或多个处理器实现上述方法。
[0045] 第四方面,一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质中存储有程序,该程序被处理器执行时实现上述方法。
[0046] 本发明的上述方案至少包括以下有益效果:
[0047] 通过对耗材剩余使用量和预计耗尽时间的准确预测,可以最大化耗材的使用效率,减少浪费。结合第一次和第二次预测结果及历史数据,能够精确计算出最佳的耗材更换时间点,避免了过早或过晚更换耗材的问题。通过动态调整影响因子,预测模型能更好地适应不同的打印环境和用户习惯,提高预测的准确性。自动发送耗材更换提醒信息减少了用户需要不断检查耗材状态的繁琐性,提高了用户体验。准确的耗材管理可以帮助用户或企业节约购买耗材的成本,并减少由于耗材突然耗尽而导致的工作中断。及时更换耗材有助于保持打印质量,避免因耗材老化或耗尽而导致的打印质量问题。通过精确控制耗材使用,减少不必要的耗材更换,有助于减少环境污染。通过网络功能,用户可以远程监控耗材状态,方便管理多台打印机,特别适合于大型办公环境。附图说明
[0048] 图1是本发明的实施例提供的打印机耗材管理方法的流程示意图。
[0049] 图2是本发明的实施例提供的打印机耗材管理装置示意图。

具体实施方式

[0050] 下面将参照附图更细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例,然而应当理解,可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反,提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开,并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
[0051] 如图1所示,本发明的实施例提出一种打印机耗材管理方法,所述方法包括:
[0052] 步骤11,根据预设的耗材预测模型以及耗材的实时状态,对耗材剩余使用量和预计耗尽时间进行初步预测,以得到第一预测结果;
[0053] 步骤12,根据第一预测结果以及历史数据,动态调整影响因子,以得到动态影响因子;
[0054] 步骤13,根据动态影响因子对耗材剩余使用量和预计耗尽时间进行预测,以得到第二预测结果;
[0055] 步骤14,根据第二预测结果和历史数据,计算最终的更换耗材时间点;
[0056] 步骤15,根据第二预测结果以及最终的更换耗材时间点通过网络将提醒信息发送至预设的用户端。
[0057] 在本发明实施例中,通过对耗材剩余使用量和预计耗尽时间的准确预测,可以最大化耗材的使用效率,减少浪费。结合第一次和第二次预测结果及历史数据,能够精确计算出最佳的耗材更换时间点,避免了过早或过晚更换耗材的问题。通过动态调整影响因子,预测模型能更好地适应不同的打印环境和用户习惯,提高预测的准确性。自动发送耗材更换提醒信息减少了用户需要不断检查耗材状态的繁琐性,提高了用户体验。准确的耗材管理可以帮助用户或企业节约购买耗材的成本,并减少由于耗材突然耗尽而导致的工作中断。及时更换耗材有助于保持打印质量,避免因耗材老化或耗尽而导致的打印质量问题。通过精确控制耗材使用,减少不必要的耗材更换,有助于减少环境污染。通过网络功能,用户可以远程监控耗材状态,方便管理多台打印机,特别适合于大型办公环境。
[0058] 在本发明一优选的实施例中,上述步骤11,可以包括:
[0059] 步骤111,获取与耗材相关的实时数据,以及耗材的历史使用数据;
[0060] 步骤112,根据与耗材相关的实时数据,以及耗材的历史使用数据,提取关键特征;
[0061] 步骤113,确定圆心和半径,并根据每个数据点分别对应的特征值,计算每个数据点分别对应的角度值;
[0062] 步骤114,根据每个数据点分别对应的角度值,将每个数据点分别映射到圆周上的相应位置;
[0063] 步骤115,根据每个数据点分别在圆周上的相应位置,计算每个数据点与圆心之间的距离;
[0064] 步骤116,根据每个数据点与圆心之间的距离,对各个数据点进行筛选,以得到筛选数据;
[0065] 步骤117,对所述筛选数据进行预处理,以得到预处理数据;
[0066] 步骤118,根据预处理数据,以及预设的耗材预测模型,对耗材的剩余使用量和预计耗尽时间进行预测,以得到第一预测结果。
[0067] 在本发明实施例中,通过获取与耗材相关的实时数据和历史使用数据,可以确保预测的准确性;通过将数据点映射到圆周上,可以有助于发现数据间的新的关联性,提高数据分析的深度和广度;计算数据点与圆心之间的距离并进行筛选可以去除异常值或不相关的数据,保证预测模型的准确性和稳定性;对筛选后的数据进行预处理,可以进一步提升数据质量。使用预处理过的高质量数据以及预设的耗材预测模型进行预测,能够得到更为精准的第一预测结果,有助于后续步骤中更精确地动态调整影响因子和计算最终的更换耗材时间点。
[0068] 在本发明另一优选的实施例中,上述步骤111,可以包括:
[0069] 步骤1111,根据耗材的使用模式和变化速率,通过动态调整数据采集频率
[0070] 步 骤1 11 2,根 据实 时数 据 、历史 数 据以 及外 部 数据 源,通 过进行数据采集,其中, 是数据采集需求, 和 分别是历史数据的平均使用率和标准差,是资源限制, 是数据采集频率, 是在时间 的耗材使用量,Uopt是数据采集结果,是历史使用数据集合,是常数, 是权重系数。
[0071] 在本发明一优选的实施例中,上述步骤12,可以包括:
[0072] 步骤121,获取第一预测结果 以及数据集 ,其中,, 是耗材
预测模型参数集合, 表示历史数据集 中的第 个观测值, 和 是对应的耗材预测模型参数;
[0073] 步骤122,通过 计算动态影响因子 ,其中,={ , ,…, ,…}是影响因子调整模型的参数集合, 和 是影响因子调整模型参数, 是sigmoid函数,用于平滑和调整预测结果和历史数据的影响。
[0074] 在本发明实施例中,通过获取第一预测结果和相关的数据集,以及耗材预测模型参数集合和历史数据观测值为动态调整提供了必要的基础数据,确保了影响因子调整的准确性和相关性。通过动态影响因子调整模型,能够根据当前预测结果和历史数据的实际表现来调整预测策略,有助于提高预测模型的适应性和准确性。动态调整影响因子意味着预测模型能够根据新的数据和情况进行自我调整,这样的自适应能使得预测更加准确,同时减少了需要人工干预的次数。通过综合考虑历史数据和当前预测,以及通过非线性函数调整影响因子,整个预测系统的鲁棒性得到提升,能够更好地处理数据的波动和不确定性。
[0075] 在本发明一优选的实施例中,上述步骤13,可以包括:
[0076] 步骤131,设ARMA(p,q)表示自回归项的阶数为p,移动平均项的阶数为q,耗材消耗数据的时间序列模型为: ,其中, 和是时间序列模型参数, 是误差项, 是趋势分量, 是季节性分量;
[0077] 步骤132,通过 对耗材剩余使用量和预计耗尽时间进行预测,以得到第二预测结果 ,其中, 是历史消耗数据, 是动态影响因子, 是机器学习模型,用于预测耗材剩余量,
,其中, , ,
和 参数,是函数,用于计算预计耗尽时间。
[0078] 在本发明实施例中,通过ARMA(p,q)模型,用于分析耗材消耗数据的时间序列,能够捕捉数据中的自回归特性和移动平均特性,使得时间序列分析更加全面和深入;步骤132不仅使用历史消耗数据和动态影响因子,而且引入了机器学习模型,能够更全面地分析和预测耗材剩余量和耗尽时间,提高预测的精度和可靠性。第二预测结果是基于多个维度和技术得出的,不仅包括了时间序列分析的结果,也结合了机器学习模型的预测,这种综合性的分析和预测有助于获得更全面和准确的预测结果。
[0079] 在本发明一优选的实施例中,上述步骤14,可以包括:
[0080] 步骤141,可通过 计算最终的更换耗材时间点 , 表示当前时间, 表示剩余耗材量, 表示随机森林影响,用于评估各因素对耗材消耗的的影响, 表示多元线性回归模型,用于从多个变量中预测耗材消耗, ,
,其中, , ,…, 是回归系数; ,
,…, 是影响耗材消耗的因素, , 是趋势调整因子, 是趋势变化率;
, 是指数平滑值,是指数平滑的平滑系数, 是时间点
的耗材消耗量, 是风险调整因子, , 是基于历史数据变异性和预测不确定性估计的风险率,SA是季节性调整后的耗材消耗趋势, ,FC是基于预测模型的未来耗材消耗趋势, ,其中, 是对应的时间加权因子,n是历史数据的时间长度。
[0081] 在本发明实施例中,通过计算最终的更换耗材时间点,确定最佳的耗材更换时间,从而使得最终的时间点判断既全面又精确。使用随机森林模型和多元线性回归模型,这一步将机器学习与传统统计方法结合,提高了预测耗材消耗的准确性。随机森林模型用于评估各因素对耗材消耗的影响,而多元线性回归模型则从多个变量中预测耗材消耗,确保了预测的综合性和多维度。通过风险调整因子和季节性调整后的耗材消耗趋势,考虑了因数据变异性和预测不确定性带来的风险,同时也考虑了季节性因素对耗材消耗的影响,增加了预测模型的复杂性,但也大大提升了其实用性和准确性。通过使用指数平滑值和趋势调整因素等技术,这一步骤能够平滑历史数据中的异常波动,并准确预测未来的耗材消耗趋势,提供了更稳健的决策支持,有助于做出更可靠的耗材管理决策。准确预测耗材更换时间点可以帮助更有效地管理库存,避免过度购买或耗材短缺的情况,从而降低成本和减少资源浪费。
[0082] 在本发明一优选的实施例中,上述步骤112,可以包括:
[0083] 步骤1121,通过 提取耗材历史使用数据的关键特征 ,其中, 是稀疏主成分分析后的结果,L是加载矩阵,S是得分矩阵, 和 是稀疏性参数, 是 范数, 是L1范数, 是原始数据;
[0084] 步骤1122,对耗材的历史使用数据通过
[0085]进行分析,以得到分析结果,其中, 是ARMA模型, 是第 个自回归系数,是第 个移动平均系数, 是外部回归变量, 是外部变量系数;
[0086] 步骤1123,根据实时数据以及预设的实时预测模型,以得到未来耗材的需求量;
[0087] 步骤1124,将从分析结果和未来耗材的需求量中提取的特征进行融合,以得到关键特征综合特征集。
[0088] 在本发明实施例中,通过运用稀疏主成分分析,步骤1121有效地从耗材历史使用数据中提取关键特征。稀疏主成分分析不仅降低了数据的维度,同时保留了最重要的信息,这使得后续的分析和预测更为准确和高效。稀疏性参数的应用进一步增强了模型的解释性,使得关键特征更容易被理解和应用。步骤1122可以深入理解耗材消耗的时间序列特性。这种方法不仅考虑了自回归和移动平均因素,还包括了外部回归变量的影响,从而提供了一个全面和深入的耗材使用分析。步骤1123能够预测未来耗材的需求量,实时性的预测对于迅速响应市场变化和调整库存策略至关重要,有助于确保耗材供应的及时性和高效性。
步骤1124创建了一个综合特征集。这种融合不仅提高了数据分析的全面性,还增强了预测模型的准确性和可靠性。综合特征集能够为决策者提供一个更为全面的视角,帮助他们做出更加明智的决策。
[0089] 在本发明一优选的实施例中,上述步骤113,可以包括:
[0090] 步骤1131,通过 计算圆心点,其中,每个 代表第 维的权重,是数据点的总数, 表示中心点在第 维的坐标, 表示数据点Pi在第 维的坐标;
[0091] 步骤1132,根据圆心点,通过 计算每个数据点到圆心点距离;
[0092] 通过 计算每个数据点的角度值,其中, 是数据点Pi在两个维度j和j+1平面上的角度。
[0093] 在本发明实施例中,步骤1131确定数据在多维空间中的中心位置。在此过程中,每个维度的权重考虑到了,这样的权重分配可以帮助更好地理解不同特征在数据整体结构中的重要性。步骤1132通过计算每个数据点到圆心点的距离,可以量化数据点与数据集整体中心的偏离程度,对于识别异常值、理解数据的分布特性以及进行群体划分非常有用;通过计算数据点在两个维度平面上的角度,角度信息可以揭示数据点之间的相对位置关系,这在某些情况下可能比单纯的距离信息更有洞察力。例如,在进行高维数据的降维分析时,角度分析可以帮助保持数据点之间的相对关系。
[0094] 在本发明另一优选的实施例中,上述步骤114,可以包括:
[0095] 步 骤 1 1 4 1 ,根 据 每 个 数 据 点 分 别 对 应 的 角 度 值 ,通 过将每个数据点分别映射到圆周上的相应位置, ,其中,R是球面的半径, 是
数据点Pi在第j维和第j+1维之间平面上的角度, 是归一化因子,k是索引,n表示数据点Pi在高维空间中的维度总数。
[0096] 在本发明另一优选的实施例中,上述步骤115,可以包括:
[0097] 步骤1151,对于每个数据点Pi在n维空间中的坐标 ,通过计算每个数据点Pi与参考点C之间的距离Di,其中, 是
数据点Pi在第k维的坐标, 是参考点C在第k维的坐标, 是第k维的权重系数, 是调整因子,其中, , , 是在不考虑 时计算得到的所有距离中
的最大值, 代表的是数据集中的第 个维度,是 中数据点的数量。
[0098] 在本发明另一优选的实施例中,上述步骤116,可以包括:
[0099] 步骤1161,通过 计算动态距离阈值
[0100] 步骤1162,通过计算数据点
动态权重阈值 ;
[0101] 步骤1162,筛选出距离≤ 且权重≥ 的数据点,其中, 是所有数据点到圆心的平均距离, 是距离的标准差,是调节因子, 是数据点到圆心距离的第 分位数,是权衡系数, 表示所有数据点的权重集合, 是权重的方差, 是权重的偏度, 和, 是调节因子。
[0102] 如图2所示,本发明的实施例还提供一种打印机耗材管理装置20,包括:
[0103] 获取模块21,用于根据预设的耗材预测模型以及耗材的实时状态,对耗材剩余使用量和预计耗尽时间进行初步预测,以得到第一预测结果;根据第一预测结果以及历史数据,动态调整影响因子,以得到动态影响因子;
[0104] 处理模块22,用于根据动态影响因子对耗材剩余使用量和预计耗尽时间进行预测,以得到第二预测结果;根据第二预测结果和历史数据,计算最终的更换耗材时间点;根据第二预测结果以及最终的更换耗材时间点通过网络将提醒信息发送至预设的用户端。
[0105] 可选的,根据预设的耗材预测模型以及耗材的实时状态,对耗材剩余使用量和预计耗尽时间进行初步预测,以得到第一预测结果,包括:
[0106] 获取与耗材相关的实时数据,以及耗材的历史使用数据;
[0107] 根据与耗材相关的实时数据,以及耗材的历史使用数据,提取关键特征;
[0108] 确定圆心和半径,并根据每个数据点分别对应的特征值,计算每个数据点分别对应的角度值;
[0109] 根据每个数据点分别对应的角度值,将每个数据点分别映射到圆周上的相应位置;
[0110] 根据每个数据点分别在圆周上的相应位置,计算每个数据点与圆心之间的距离;
[0111] 根据每个数据点与圆心之间的距离,对各个数据点进行筛选,以得到筛选数据;
[0112] 对所述筛选数据进行预处理,以得到预处理数据;
[0113] 根据预处理数据,以及预设的耗材预测模型,对耗材的剩余使用量和预计耗尽时间进行预测,以得到第一预测结果。
[0114] 可选的,根据第一预测结果以及历史数据,动态调整影响因子,以得到动态影响因子,包括:
[0115] 获取第一预测结果 以及数据集 ,其中,, 是耗材
预测模型参数集合, 表示历史数据集 中的第 个观测值, 和 是对应的耗材预测模型参数;
[0116] 通过 计算动态影响因子 ,其中,={ , ,…, ,…}是影响因子调整模型的参数集合, 和 是影响因子调整模型参数, 是sigmoid函数,用于平滑和调整预测结果和历史数据的影响。
[0117] 可选的,根据动态影响因子对耗材剩余使用量和预计耗尽时间进行预测,以得到第二预测结果,包括:
[0118] 设ARMA(p,q)表示自回归项的阶数为p,移动平均项的阶数为q,耗材消耗数据的时间序列模型为: ,其中, 和 是时间序列模型参数, 是误差项, 是趋势分量, 是季节性分量;
[0119] 通过 对耗材剩余使用量和预计耗尽时间进行预测,以得到第二预测结果 ,其中,是历史消耗数据, 是动态影响因子, 是机器学习模型,用于预测耗材剩余量,
,其中, , ,
和 参数,是函数,用于计算预计耗尽时间。
[0120] 可选的,根据第二预测结果和历史数据,计算最终的更换耗材时间点,包括:
[0121] 通过 计算最终的更换耗材时间点,DQ表示当前时间,sy表示剩余耗材量,RFI表示随机森林影响,用于评估各因素对耗材消耗的的影响,MLR表示多元线性回归模型,用于从多个变量中预测耗材消耗,, ,
其中, , ,…, 是回归系数; , ,…, 是影响耗材消耗的因素, ,是趋势调整因子, 是趋势变化率; , 是指数平滑
值, 是指数平滑的平滑系数, 是时间点 的耗材消耗量,RF是风险调整因子,,r是基于历史数据变异性和预测不确定性估计的风险率,SA是季节性调整后的耗材消耗趋势, ,FC是基于预测模型的未来耗材消耗趋势,
,其中, 是对应的时间加权因子,n是历史数据的时间长度。
[0122] 可选的,根据与耗材相关的实时数据,以及耗材的历史使用数据,提取关键特征,包括:
[0123] 通过 提取耗材历史使用数据的关键特征 ,其中, 是稀疏主成分分析后的结果,L是加载矩阵,S是得分矩阵,和 是稀疏性参数, 是 范数, 是L1范数, 是原始数据;
[0124] 对耗材的历史使用数据通过进行分析,
以得到分析结果,其中, 是ARMA模型, 是第 个自回归系数, 是第 个移动平均系数, 是外部回归变量, 是外部变量系数;
[0125] 根据实时数据以及预设的实时预测模型,以得到未来耗材的需求量;
[0126] 将从分析结果和未来耗材的需求量中提取的特征进行融合,以得到关键特征综合特征集。
[0127] 可选的,确定圆心和半径,并根据每个数据点分别对应的特征值,计算每个数据点分别对应的角度值,包括:
[0128] 通过 计算圆心点,其中,每个 代表第 维的权重,m是数据点的总数, 表示中心点在第 维的坐标, 表示数据点Pi在第 维的坐标;
[0129] 根据圆心点,通过 计算每个数据点到圆心点距离;
[0130] 通过 计算每个数据点的角度值,其中, 是数据点Pi在两个维度j和j+1平面上的角度。
[0131] 需要说明的是,该装置是与上述方法相对应的装置,上述方法实施例中的所有实现方式均适用于该实施例中,也能达到相同的技术效果。
[0132] 本发明的实施例还提供一种计算设备,包括:处理器、存储有计算机程序存储器,所述计算机程序被处理器运行时,执行如上所述的方法。上述方法实施例中的所有实现方式均适用于该实施例中,也能达到相同的技术效果。
[0133] 本发明的实施例还提供一种计算机可读存储介质,存储指令,当所述指令在计算机上运行时,使得计算机执行如上所述的方法。上述方法实施例中的所有实现方式均适用于该实施例中,也能达到相同的技术效果。
[0134] 本领域普通技术人员可以意识到,结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤,能够以电子硬件、或者计算机软件和电子硬件的结合来实现。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执行,取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能,但是这种实现不应认为超出本发明的范围。
[0135] 所属领域的技术人员可以清楚地了解到,为描述的方便和简洁,上述描述的系统、装置和单元的具体工作过程,可以参考前述方法实施例中的对应过程,在此不再赘述。
[0136] 在本发明所提供的实施例中,应该理解到,所揭露的装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
[0137] 所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
[0138] 另外,在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。
[0139] 所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:U盘、移动硬盘、ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
[0140] 此外,需要指出的是,在本发明的装置和方法中,显然,各部件或各步骤是可以分解和/或重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本发明的等效方案。并且,执行上述系列处理的步骤可以自然地按照说明的顺序按时间顺序执行,但是并不需要一定按照时间顺序执行,某些步骤可以并行或彼此独立地执行。对本领域的普通技术人员而言,能够理解本发明的方法和装置的全部或者任何步骤或者部件,可以在任何计算装置(包括处理器、存储介质等)或者计算装置的网络中,以硬件、固件、软件或者它们的组合加以实现,这是本领域普通技术人员在阅读了本发明的说明的情况下运用他们的基本编程技能就能实现的。
[0141] 因此,本发明的目的还可以通过在任何计算装置上运行一个程序或者一组程序来实现。所述计算装置可以是公知的通用装置。因此,本发明的目的也可以仅仅通过提供包含实现所述方法或者装置的程序代码的程序产品来实现。也就是说,这样的程序产品也构成本发明,并且存储有这样的程序产品的存储介质也构成本发明。显然,所述存储介质可以是任何公知的存储介质或者将来所开发出来的任何存储介质。还需要指出的是,在本发明的装置和方法中,显然,各部件或各步骤是可以分解和/或重新组合的。这些分解和/或重新组合应视为本发明的等效方案。并且,执行上述系列处理的步骤可以自然地按照说明的顺序按时间顺序执行,但是并不需要一定按照时间顺序执行。某些步骤可以并行或彼此独立地执行。
[0142] 以上所述是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明所述原理的前提下,还可以作出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
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