[发明专利]基于双胞支持向量回归的动态营养配比方法和系统

说明书

技术领域

本发明属于智能配料技术领域，具体涉及一种基于双胞支持向量回归的动态营养配比方法和系统。

背景技术

近几年，我国奶牛养殖业的生产发展迅速，奶牛的日粮结构不仅影响到日粮的成本、饲料的利用效率，而且最终会影响奶牛本身的健康和乳品质，但是，目前，众多饲养户仍停留在经验手工配料阶段，不利于奶牛养殖业综合竞争能力的提高。另外，奶牛养殖过程与农场管理的复杂性决定了奶牛配料的特殊性，而传统的配料系统仅考虑单一目标，不能有效解决奶牛养殖过程的精细养殖。

发明内容

针对现有技术存在的缺陷，本发明提供一种基于双胞支持向量回归的动态营养配比方法和系统，能够智能得到符合农场现有农场资源的最优配比的混合饲料，实现奶牛养殖过程的精细养殖。

本发明采用的技术方案如下：

本发明提供一种基于双胞支持向量回归的动态营养配比方法，包括以下步骤：

S1，数据库中存储与各只被监测奶牛ID分别对应的奶牛历史监测信息；所述奶牛历史监测信息包括奶牛基本信息、奶牛历史饲喂信息、奶牛历史生活环境信息、奶牛历史状态信息和奶牛历史挤奶信息；其中，所述奶牛历史饲喂信息包括所饲喂的各营养物质配比；

S2，当需要确定指定被监测奶牛当日所需营养物质配比时，通过读卡器读取固定在所述指定被监测奶牛上的RFID标签，获得指定被监测奶牛ID；同时，采集当日奶牛生活环境信息和当日奶牛状态信息；

将所述被监测奶牛ID、所述当日奶牛生活环境信息和当日奶牛状态信息发送到服务器；

S3，所述服务器读取数据库，获得与所述被监测奶牛ID对应的l天的奶牛历史监测信息，以l天的奶牛历史监测信息作为训练样本集

其中，x_i代表第i天的多维特征输入向量，多维特征输入向量的各维度特征值具体包括奶牛历史生活环境信息、奶牛历史状态信息和奶牛历史挤奶信息，作为营养需要模型的输入变量，分别记为：X1，X2，X3，…，Xn；

y_i代表第i天的多维特征输出向量，多维特征输出向量的各维度特征值具体包括饲料量估计值和各营养物质配比，作为营养需要模型的输出变量，分别记为：Y，Y1，Y2，Y3，…，Yn；其中，Y为饲料量估计值，Y1，Y2，Y3，…，Yn代表n类营养物质的配比；

采用双胞支持向量回归机对各组{X1，X2，X3，…，Xn；Y，Yi}，进行训练，其中，1≤i≤n，构建得到模型fy、f1、f2、f3,...,fn；其中，模型fy为饲料量估计值预测模型；f1、f2、f3,...,fn分别为n类营养物质的营养需要模型；

S4，将当日奶牛生活环境信息、当日奶牛状态信息以及牛奶期望信息作为所述营养需要模型的输入，最终得到当日所需营养需要配比，即Y1，Y2，Y3，…，Yn的值；

将当日奶牛生活环境信息、当日奶牛状态信息以及牛奶期望信息作为所述饲料量估计值预测模型的输入，最终得到当日所需饲料量Y；

S5，建立多目标函数和约束条件；

其中，多目标函数为：

Cost^-_min（最小值）=P₁X₁+P₂X₂+P₃X₃+P_mX_m

Use1_max（最大值）=A₁₁F₁₁X₁+A₂₁F₂₁X₂+A₃₁F₃₁X₃+…+A_m1F_m1X_m

Use2_max（最大值）=A₁₂F₁₂X₁+A₂₂F₂₂X₂+A₃₂F₃₂X₃+…+A_m2F_m2X_m