CN119396096A 数字化工厂运营虚拟仿真教学方法及系统 （宜科树人(苏州)教育科技有限公司）

本发明提供一种数字化工厂运营虚拟仿真2通过物联网传感器网络实时采集工厂运营数据，基于图神经网络的基于多层次数字孪生工厂模型，采用多智能体强化学习算法对学习者进行动态建模，在所述多维度仿真环境中，接受学习者的操作指令，对所述操对工厂运营数据进行标准化处理，将对应的结构化数据、半结构化数初始化元路径生成器，所述元路径生成器使用循环对结构化数据、半结构化数据和非结构化数据分别使用对应的编码器进行编使用自注意力机制计算不同类型数据特征的特征重要性，对每个输入节点表示生成两个不同的视图，并使用图注意力网络3构建基于长短期记忆网络的循环神经网络，确定元路确定所述循环神经网络的输入维度、隐藏层维度和输出维度，对所述循环神经网络的参数进行初始化，采用基于均匀分布的权重初基于初始工厂运营数据图中的节点类型确定动作空间，将每个动作编码构建复合奖励函数，所述复合奖励函数包括路径长度奖励基于当前的训练参数，生成多条元路径，利用所述复合奖励函基于最终的元路径生成器产生元路径集合，基于复合奖励函数，对在所述多层次数字孪生工厂模型的模型层中实现多智能4基于学习者知识点关联矩阵，结合知识点的密度信息，预测学习者的个性化学习偏所述操作指令包括自然语言指令，接收自然语言指令，并通过神基于预先构建的工厂操作知识图谱，使用图注意力网络对所述通过知识蒸馏技术，将工厂操作知识图谱压缩到轻量级神经网络中，将所述虚拟操作初始转换结果的映射过程建模为马尔可夫决策过程，设置状态空间、基于多头自注意力层、前馈神经网络层和输出层，构建策略网使用评论家网络中的估计状态值函数确定当前状态的价值，5重复迭代，直到策略网络和评论家网络满足预设的收8.数字化工厂运营虚拟仿真教学系统，用于实现前述权利要求1_7中任一项所述的方第一单元，用于通过物联网传感器网络实时采集工厂运营数第二单元，用于基于多层次数字孪生工厂模型，采用多智其中，所述处理器被配置为调用所述存储器存储的指令，以执行程序指令被处理器执行时实现权利要求1至7中任意6[0003]传统的工厂运营教学方法主要依赖于理论讲解和有限的实地参观，存在多种弊7[0012]基于图神经网络的多源异构数据融合算法对所述工厂运营数据进行标准化处理[0017]对结构化数据、半结构化数据和非结构化数据分别使用[0024]对所述循环神经网络的参数进行初始化，采用基于均匀8[0025]基于初始工厂运营数据图中的节点类型确定动作空间，9据学习者表现和知识图谱生成个性化学习需求列表，提供有针对性的学习建议和预估时[0069]图1为本发明实施例数字化工厂运营虚拟仿真教学方法的流程示意图，如图1所[0070]S101.通过物联网传感器网络实构数据融合算法对所述工厂运营数据进行标准化处理和关联性分析，构建多维数据模型，法，对各维度层级数据进行特征提取和语义挖掘ResNet)作为特征提取器的基础，通过迁移学习的方式，将网络适应到工厂数据的特定领压力的组合可能导致产品质量问题，或者发现设备振动模式与即将发生的故障之间的关[0084]对结构化数据、半结构化数据和非结构化数据分别使用地，设备ID"Machine001"和其温度值"25.5℃"分别作为两个节点，它们节点经过参数节点到达异常节点的路径。元路径生成器使用循环神经网络(RNN)作为核心[0100]对所述循环神经网络的参数进行初始化，采用基于均匀[0101]基于初始工厂运营数据图中的节点类型确定动作空间，初始权重分布在一个合理的范围内。均匀分布的范围基于输入和输出的神经元数量确定。[0114]使用最终的元路径生成器产生大量元路径，形成元路径集合。示例性地，生成[0116]S102.基于多层次数字孪生工厂模型识图谱，捕捉知识点之间的复杂关系。示例性地，焊接工人的知识图谱可能包括"焊接原[0123]最后，通过程序化生成技术和虚拟现实场景重建算法自动生成多维度仿真环拟现实场景重建算法利用数字孪生工厂模型中的3D模型和参数，构建高度逼真的虚拟环[0153]生成的知识盲点列表可能如下："加工参数优化"(相对密度：0.75，掌握度：[0222]随后，系统利用注意力机制计算查询向量与每个节点隐藏状态之间的相关性得通过对知识图谱中的节点和边进行注意力加权，能够有效地提取与当前操作相关的知识。[0225]推理得到的知识增强向量与之前生成的抽象语法树进行融合，生成一个融合表[0228]为了进一步优化转换结果，系统将虚拟操作的映射过程建模为马尔可夫决策过[0237]系统使用双网络强化学习算法(如TD3或SAC)交替更新策略网络和评论家网络的[0266]系统使用这个正面的性能度量更新策略网络，增加在类似状态下选择"启动注塑[0267]同时，系统使用时序差分误差2来更新评论家网络，提高其状态价值估计的准确转换为具体的虚拟操作序列。[0272]数字化工厂虚拟仿真实训系统建设方案的实施始于深入分析工业互联网和智能[0275]软件系统的开发与集成是整个方案的核心。首先开发或采购MES(制造执行系统)[0285]数字化工厂虚拟仿真实训系统给教师和学生营造了一个近乎真实的虚拟车间生[0289]标识解析虚拟仿真实训系统专注于提供深入的针对工业互联网中标识解析技术模拟项目则包括开发企业经营决策模拟系统、设计工业互联网环境下的跨企业协作场景、