[发明专利]预测规则生成系统、预测系统、预测规则生成方法和预测方法

说明书

本发明生成高精度且可靠地对水处理后的水质进行预测的预测规则。预测规则生成系统(1)的计算机(10)具备：输入部(12)，其输入存在于进行水处理的活性污泥中的多种微生物各自的存在比例或存在于该活性污泥中的多种碱基序列各自的存在比例的时间序列数据、以及与构成该时间序列数据的各时刻的数据相对应的表示水处理后的水质的水质信息；主成分分析部(13)，其对所输入的时间序列数据进行主成分分析，计算出构成时间序列数据的各时刻的数据的主成分得分；以及，预测规则生成部(14)，其基于所计算出的主成分得分和所输入的表示水处理后的水质的水质信息生成预测规则，该预测规则用于由多种微生物各自的存在比例或多种碱基序列各自的存在比例预测水处理后的水质。

技术领域

本发明涉及生成用于预测水处理后的水质的预测规则的预测规则生成系统和预测规则生成方法、以及与它们相关的预测系统和预测方法。

背景技术

期待化学、钢铁等重化工业等中的废水以充分降低了对人、环境生物的影响的状态排放到自然环境中。作为为此而进行的废水处理，进行使用复合微生物体系、即活性污泥的生物处理。通常，为了适当地进行废水处理，对处理后的废水进行水质监测。具体而言，通过测定处理后的废水的生化需氧量(BOD)、化学需氧量(COD)、总有机碳(TOC)、总氮(TN)等水质数据等来进行水质监测。由于作为生物处理中重要管理指标的BOD通常需要5天左右的时间才能得到测定结果，因此有时基于其它水质数据以及温度、pH、溶解氧浓度(DO)等生物反应槽的运转参数来推测当天的BOD。此外，根据当前的废水状态来预测BOD、COD、TOC、TN等水质数据的未来值在管理上也很重要，也有时基于水质的时间序列数据、生物反应槽的运转参数的时间序列数据来进行BOD(生化需氧量)等的预测(参照专利文献1和2)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2007-229550号公报

专利文献2：日本特开2007-263723号公报

发明内容

发明所要解决的问题

但是，上述那样的使用水质、生物反应槽的运转参数的时间序列数据的预测并未考虑活性污泥中的微生物群落的状态而进行，有时不能以足够的精度来进行预测。在对多种多样的废水进行处理的情况下，预测变得特别困难。因此，对于处理后的水的状态的预测而言，要求提高预测精度。

本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于，提供一种可以生成高精度且可靠地进行水处理后的水质的预测的预测规则的预测规则生成系统和预测规则生成方法、以及与它们相关的预测系统和预测方法。

用于解决问题的方法

为了达到上述目的，本发明的一实施方式的预测规则生成系统具备：输入单元，其输入：存在于进行水处理的活性污泥中的多种微生物各自的存在比例或存在于该活性污泥中的多种碱基序列各自的存在比例的时间序列数据(此后有时记作“微生物信息的时间序列数据”)、以及与构成该时间序列数据的各时刻的数据相对应的表示水处理后的水质的水质信息；主成分分析单元，其对输入单元所输入的时间序列数据进行主成分分析，计算出构成该时间序列数据的各时刻的数据的主成分得分；以及，预测规则生成单元，其基于主成分分析单元所计算出的构成时间序列数据的各时刻的数据的主成分得分和输入单元所输入的与构成该时间序列数据的各时刻的数据相对应的表示水处理后的水质的水质信息生成预测规则，该预测规则用于由多种微生物各自的存在比例或多种碱基序列各自的存在比例预测水处理后的水质。作为水处理后的水质，可以列举例如：处理后的水中的生化需氧量(BOD)、化学需氧量(COD)、总有机碳(TOC)或总氮(TN)等。