科研立项申请材料.pdf

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1、1 附件 4：宿州学院编号：宿州学院第六届大学生科研项目申 请 书项目类别 （在相应的序号上划）1、重点项目2 、一般项目项 目 名 称：数据挖掘技术在铝电解质量管理中的应用申请者 ：*_ 所 在 班 级：* 联 系 电 话：申 请 日 期： *年*月*日2 共青团宿州学院委员会制填 表 说 明填写申请书之前请认真阅读下列说明：1、第 4 页课题组成员（指导教师）必须签名。2、学科类别一律填一级学科。3、页面右上角宿州学院编号由团委统一填写。4、本表请如实填写，表达明确严谨。所列各项内容不能简单标注“见附件” ，否则视为不合格。5、项目论证依据，研究方案与研究工作基础和条件三3 栏中不得出现申

2、请人的任何背景资料，否则作废。6、申请参加大学生创新训练的人数含负责人在内不得超过 6 人。7、填表字体用小四号宋体，单倍行距，申请书报送一式 2 份。要求统一用A4 纸双面印制、装订，所附材料用小四号宋体打印。申请者承诺：我保证申请评审书填报内容的真实性。如能立项，我将与本项目组成员严格遵守宿州学院学生科研项目管理的有关规定，切实保证研究工作时间，按计划认真开展研究工作，按时报送有关材料。申请者（签章） ：4 年月日课题负责人姓名尹性别男出生年月19923 所在班级10计算机科科学与技术 （2） 联系电话课题组主要成员姓名班级分工情况签名尹计科 2 班理论设计孙计科 2 班调查研究魏计科 2

3、 班上机计算王计科 2 班收集资料程计科 2 班查阅文献指导教师姓名职称专业方向5 对课题的创新性、实用性、可行性等作出评价：设计一套覆盖铝电解生产全过程的质量数据信息系统，建立质量数据库。利用数据挖掘技术对铝电解生产过程中产生的海量质量数据进行特征化、关联、分类、聚类分析以及演变和偏差分析，发现生产管理中存在的不足，让数据来指导电解生产，能从数据中发现决策知识。指导教师签名：年月日课题负责人所在系初审推荐意见：院（签章）年月日6 名称数据挖掘技术在铝电解质量管理中的应用学科类别计算机科学与技术研究类别B、应用研究起止时间2012 年 5 月 2013 年 5 月申请经费1500 成果形式（

4、B ） A、社科类社会调查报告及学术论文；B、理、工、农类学术论文； C、发明制作类作品； D、计算机软件； E、文学艺术作品；F、创业计划7 1、本课题研究现状与趋势，理论意义与应用价值，基本内容与创新点。（三部分逐项填写，限 1000字以内）(1) 研究现状与趋势 目前，数据挖掘技术在铝电解质量管理方面的应用研究，主要集中在对系统产生的日报数据 进行分析，利用决策树技术对报表数据进行处理, 发现阳升时间、氧化铝加料量、阳降时间影响 阳极效应的发生 , 可以根据给出的决策树模型找到减少效应发生概率的有效途径。工作电压、效 应持续时间和效应电压会影响电解槽的平均电压, 可以用数据挖掘方法来处理

5、铝电解中大量的报 表数据 , 从这些大量数据中获取降低能耗和成本的方法, 并根据效应持续时间对平均电压进行预 测。但是，铝电解生产是一个复杂的过程，影响最终成品质量的因素不仅包括电解槽生产过程的 条件，还包括原辅材料质量、原铝质量、成品质量、炭块质量、铸造配比等多方面因素。因此， 建立一个覆盖铝电解生产全过程的质量数据挖掘系统，利用分类、聚类、关联规则等方法发现各 种数据之间的内在联系，从而总结出指导铝电解实际生产的最佳实践。 （2）理论意义与应用价值 传统的铝电解质量及过程控制系统存在着网络处理能力较差, 信息孤岛现象严重 , 数据分析能力 欠缺等问题，将数据仓库与数据挖掘技术引入到铝电解质

6、量系统中, 并结合计算机网络技术 , 进行 了深入的理论和实验研究 , 主要内容如下 : 异构数据库数据集成，目前数据集成典型的方法主要有 模式集成方法和数据复制方法。其中模式集成是指在构建集成系统时将各数据源的数据视图集成 为全局模式，使用户能够按照全局模式透明地访问各种数据源的数据；数据复制是指将各个数据 源的数据复制到与其相关的其他数据源上，并维护数据源整体上的一致性，提高信息共享利用的 效率。将数据仓库和数据挖掘技术引入到铝电解控制系统的过程中, 结合铝电解的经验和知识, 充 分利用控制系统产生的各种数据, 设计并开发铝电解数据挖掘系统; 研究聚类分析模型, 对氧化 铝、炭块、氟化盐等

7、原辅材料质量数据，电解槽生产过程的工作电压、效应持续时间和效应电压 等数据, 以及原铝质量数据的分析，实现对单槽和系列槽的槽况分类，从而找出各种因素在铝电 解生产中的内在规则。数据挖掘系统的设计，把多维分析、人工智能、数据库、铝电解生产工艺 等领域的技术结合在一起，通过数据准备、数据选取、数据预处理、数据变换、确定KDD目标、 选择算法、数据挖掘、模式解释、知识评价的步骤从大量数据中提取有效的、新颖的、潜在有用 的知识。 （3）基本内容 改进铝电解质量管理系统相关反馈技术，增进人机交互性。建立一种新的铝电解质量数据挖掘模 型，提高系统的整体效率。8 2、拟采取的研究方法和技术路线(1) 研究方

8、案在铝电解生产过程中计算机控制技术已经普及，例如生产过程控制的自动化、向电解槽中添加氧化铝的自动化等。当前，电解槽系列的电流强度、槽电压及其随时间的变化是控制电解过程的主要参数。因此，实时监视并记录这些数据的变化是提高控制精度、准确性的基础。生产过程中实时监测并记录的海量数据包含丰富的生产实际过程中各种因素之间相互影响、相互作用的宝贵信息，对于加强对生产过程的认识、提高控制和管理水平无疑具有重要意义。(2) 技术路线数据挖掘技术的诞生和发展使从实时控制监视中积累的海量数据中提取信息和知识成为可能。通过计算机的高速运算使用智能方法从大量数据中提取数据模式，挖掘出知识，集神经网络、模糊计算、粗糙集

9、理论、知识表示、归纳逻辑和高性能计算机等技术的综合运用，并成功地应用于商业领域。利用SQL Server 2000 提供的挖掘模型和Analysys Services提供的挖掘模型和Excel2003 中的回归方法，对铝电解生产过程中自动产生的大量质量日报表数据进行分析，探索这些数据之间可能存在的规律性。9 3、研究进度安排和预期成果第一阶段 :2012 年 5 月-2012 年 7 月与化学专业同学合作，查阅相关的文献资料（包括英文），对数据挖掘和铝电解技术的最新发展有全面的了解 , 与导师沟通，确定研究方案。第二阶段 :2012 年 7 月-2012 年 9 月（1）调查研究，深入学习国内

10、外数据挖掘相关理论，通过学习，了解该领域中还需要解决的问题。（2）选题报告简明扼要的介绍课题内容，说明课题的意义及研究的可行性。（3）为实验做好一切准备，比如，购买实验必须品，请教相关老师关于数据挖掘的一些建议和如何去完成数据挖掘实验的前期工作。第三阶段： 2012 年 9 月-2013 年 3 月（1）实验和上机前的准备工作：实验和上机前的准备工作，搜集有关数据挖掘和相关反馈的资料，了解分类、聚类等各种方法及表示的各种算法的优缺点，借鉴其他领域中相关知识的应用。（2）实验工作：通过实验分析理论及相关算法的正确性，与现算法相比的优越性与不足之处。（3）上机计算或者理论计：通过严密的理论证明理论

11、与相关算法的可靠性与完备性。第四阶段 :2013 年 3 月-2013 年 5 月完成实验后，检验实际工作的正确性和完整性，写工作总结以及总结课题研究过程，详细说明课题研究成果。10 4、对完成本项目的条件分析( 包括参加人员水平、准备情况、研究手段等) （1） 创新能力较强，动手能力强，有一定的研究经验；（2） 本小组在申报之前已经查阅相关资料，和指导老师交流过，了解项目的相关信息，确 定了该项目的研究方案；（3）查阅相关资料，利用相关实验器材，通过实验得出相关结论。5、申请经费预算序号经费用途预算依据金额（元）1 资料费图书，电子文档打印等300 2 办公用品优盘，记录本，笔等500 3 实验器材网线，无线网卡500 4 其他方面200 5 总计1500 11 校团委意见：签字（盖章）：年月日科研处意见：签字（盖章）：年月日院专家组评审意见：评审专家签名 ：年月日校领导审批意见 : 签字(盖章) 年月日