一种基于深度强化学习的核酸检测试剂原料的温度控制方法和系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于深度强化学习的核酸检测试剂原料环境温度的控制方法和系统，其用于对核酸检测试剂原料所处环境进行温度控制，核酸检测试剂原料所处环境被配置为适于以向其输入的温度控制参量和温控时间参量为依据进行温度调整，并适于以设定温度对核酸检测试剂原料进行质检或储运，温度控制参量和温控时间参量通过控制参数周期性地进行调整；控制参数包括基于温度控制模型获得的温度调整值和温控时间调整值温度控制模型包括状态输入矩阵、学习网络和输出单元；该控制方法可减少外界环境对核酸检测试剂原料所处环境的干扰，使其所处环境能够动态地保持在设定温度，保证核酸检测试剂原料质检结果的准确性以及运输过程中的稳定性。过程中的稳定性。过程中的稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种基于深度强化学习的核酸检测试剂原料的温度控制方法和系统


[0001]本专利技术涉及核酸检测试剂原料环境温度监测和控制
，具体涉及一种一种基于深度强化学习的核酸检测试剂原料的温度控制方法和系统。

技术介绍

[0002]核酸检测试剂是一种利用DNA或RNA扩增检测技术，用于判断是否感染病毒的体外检测试剂，所利用的技术主要包括荧光定量PCR(qPCR)、等温扩增技术等。核酸检测试剂可通过检测是否含有某种病毒的遗传物质来判断是否感染该种病毒，常用来检测流感病毒、艾滋病毒(人体免疫缺陷病毒)、新型冠状病毒(COVID
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19)等。
[0003]用于生产核酸检测试剂的原材料通常包括dNTP、引物、探针、Taq DNA聚合酶、UNG(尿嘧啶糖基化酶)、RT
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PCR酶(反转录扩增酶)，在实验室或生产车间对检测试剂原料进行生产质检时，需要控制试剂原料所处的环境温度处于某一特定值在一定的时间范围内，判断试剂原料是否具有热稳定性，同时在运输存储过程中，需要实时监测和控制恒温箱的温度，让试剂原料始终处于特定的低温保存环境，从而确保试剂原料的活性和性能。
[0004]但由于在对原料进行热稳定性质检过程中，质检环境的变化难以保证检测结果的精确性；在储运过程中外界环境的变化和普通恒温箱的温度异常波动都会导致低温保存效果受到影响，破坏原料活性，导致生产出的试剂存在一定瑕疵，更甚者造成病毒检测结果的误判，这对传染病病毒的检测造成的不良影响的危害性较大。
[0005]因此，为了能够有效验证核酸检测试剂原料的热稳定性，并且保证原料在特定低温下的活性，本专利技术提供一种一种基于深度强化学习的核酸检测试剂原料的温度控制方法和系统，以对试剂原料所处的环境温度进行监测和控制。

技术实现思路

[0006]本专利技术的目的在于克服
技术介绍
中存在的上述缺陷或问题，提供一种基于深度强化学习的核酸检测试剂原料的温度控制方法和系统，其可以减少外界环境对质检平台和低温储运箱的温度的干扰，使得质检平台和低温储运箱能够动态地保持在设定温度，保证核酸检测试剂原料质检结果的准确性以及运输过程中的稳定性。。
[0007]为达成上述目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0008]一种基于深度强化学习的核酸检测试剂原料环境温度的控制方法，其用于对核酸检测试剂原料所处环境进行温度控制，所述核酸检测试剂原料所处环境被配置为适于以向其输入的温度控制参量和温控时间参量为依据进行温度调整，并适于以设定温度对所述核酸检测试剂原料进行质检或储运，所述温度控制参量和温控时间参量通过控制参数周期性地进行调整；所述控制参数包括温度调整值和温控时间调整值，其基于温度控制模型获得；所述温度控制模型包括状态输入矩阵、学习网络和输出单元；所述状态输入矩阵由所述核酸检测试剂原料所处环境的状态参量以预设周期排列所构成，所述的状态参量包括当前环
境温度、设定温度和当前环境温度的差值、以及当前温控时间参量；所述学习网络基于近端策略优化算法框架建立，其用于依据所述状态输入矩阵进行深度强化学习并向所述输出单元传递所述控制参数；所述输出单元用于基于所述控制参数对所述温度控制参量和温控时间参量进行调整，以使所述核酸检测试剂原料所处环境的当前环境温度趋近所述的设定温度。
[0009]进一步的，所述核酸检测试剂原料所处环境包括质检环境和储运环境；所述质检环境为质检平台；所述储运环境为低温储运箱；所述温度控制模型根据接收的模式切换指令以质检模式或储运模式运行；所述温度控制模型以所述质检模式运行时，所述状态输入矩阵由质检平台当前温度、质检平台设定温度和其当前温度的差值、以及当前温控时间参量所构成；所述温度控制模型以储运模式运行时，所述状态输入矩阵由低温储运箱当前温度、低温储运箱设定温度和当前温度的差值、以及当前温控时间参量所构成。
[0010]进一步的，所述温度控制模型以所述质检模式运行时，基于预设的定时时间控制所述质检模式的运行时长。
[0011]进一步的，所述温度控制模型以所述质检模式运行时，根据接收的类型切换指令以第一类型模式运行或第二类型模式运行；所述第一类型模式应用于所述核酸检测试剂原料为尿嘧啶糖基化酶，其对应的设定温度为37℃，定时时间为3min；所述第二类型模式应用于所述核酸检测试剂原料为Taq DNA聚合酶或RT
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PCR酶，其对应的设定温度为94℃，定时时间为60min。
[0012]进一步的，所述温度控制模型以所述储运模式运行时，根据接收的停止运行指令控制所述储运模式的运行时长。
[0013]进一步的，所述温度控制模型以所述储运模式运行时，其对应的设定温度为
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20℃。
[0014]进一步的，所述学习网络基于多任务学习的近端策略优化算法框架建立，其根据梯度下降方法更新其向所述输出单元传递的控制参数；所述梯度下降方法中的梯度根据反向传播算法获得。
[0015]此外，本专利技术还提供一种基于深度强化学习的核酸检测试剂原料环境温度的控制系统，其用于对核酸检测试剂原料所处环境进行温度控制，所述核酸检测试剂原料所处环境被配置为适于以向其输入的温度控制参量和温控时间参量为依据进行温度调整，并适于以设定温度对所述核酸检测试剂原料进行质检或储运，其包括控制器和温度传感器；所述控制器用于根据如权利要求1
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7任一项所述的一种基于深度强化学习的核酸检测试剂原料环境温度的控制方法控制所述核酸检测试剂原料所处环境的温度；所述温度传感器用于获取所述核酸检测试剂原料所处环境的温度。
[0016]此外，本专利技术还提供一种控制装置，包括处理器和与所述处理器通信连接的存储介质；所述存储介质适于存储多条指令；所述处理器适于调用所述存储介质中的指令以实现如上述任一项所述的一种基于深度强化学习的核酸检测试剂原料环境温度的控制方法。
[0017]此外，本专利技术还提供一种计算机可读存储介质，其特征是，所述计算机可读存储介质存储有一个或者多个程序，所述一个或者多个程序可被一个或者多个处理器执行，以实现如上述任一项所述的一种基于深度强化学习的核酸检测试剂原料环境温度的控制方法。
[0018]由上述对本专利技术的描述可知，相对于现有技术，本专利技术具有的如下有益效果：
[0019]本专利技术提供的温度控制方法利用深度强化学习算法和模型保证核酸检测试剂原料在质检过程或储运过程中环境温度的稳定性，核酸检测试剂原料所处的质检平台或低温储运箱可通过温度控制参量和温控时间参量进行温度调整，该温度控制方法中通过温度控制模型输出控制参数对温度控制参量和温控时间参量进行调整，并实时获取质检平台或低温储运箱的当前温度作为温度控制模型的状态输入矩阵的构成元素，再通过学习网络对状态输入矩阵进行评价并生成新的控制参数，再通过输出单元控制质检平台或低温储运箱的温度控制参量和温控时间参量，使得最终质检平台和低温储运箱可以以设定温度运行，减少外界环境对质检平台和低温储运箱的温度的干扰，使得质检平台和低温储运箱能够动态本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于深度强化学习的核酸检测试剂原料环境温度的控制方法，其用于对核酸检测试剂原料所处环境进行温度控制，所述核酸检测试剂原料所处环境被配置为适于以向其输入的温度控制参量和温控时间参量为依据进行温度调整，并适于以设定温度对所述核酸检测试剂原料进行质检或储运，其特征是，所述温度控制参量和温控时间参量通过控制参数周期性地进行调整；所述控制参数包括温度调整值和温控时间调整值，其基于温度控制模型获得；所述温度控制模型包括状态输入矩阵、学习网络和输出单元；所述状态输入矩阵由所述核酸检测试剂原料所处环境的状态参量以预设周期排列所构成，所述的状态参量包括当前环境温度、设定温度和当前环境温度的差值、以及当前温控时间参量；所述学习网络基于近端策略优化算法框架建立，其用于依据所述状态输入矩阵进行深度强化学习并向所述输出单元传递所述控制参数；所述输出单元用于基于所述控制参数对所述温度控制参量和温控时间参量进行调整，以使所述核酸检测试剂原料所处环境的当前环境温度趋近所述的设定温度。2.如权利要求1所述的一种基于深度强化学习的核酸检测试剂原料环境温度的控制方法，其特征是，所述核酸检测试剂原料所处环境包括质检环境和储运环境；所述质检环境为质检平台；所述储运环境为低温储运箱；所述温度控制模型根据接收的模式切换指令以质检模式或储运模式运行；所述温度控制模型以所述质检模式运行时，所述所述温度控制模型以储运模式运行时，所述状态输入矩阵由低温储运箱当前温度、低温储运箱设定温度和当前温度的差值、以及当前温控时间参量所构成。3.如权利要求2所述的一种基于深度强化学习的核酸检测试剂原料环境温度的控制方法，其特征是，所述温度控制模型以所述质检模式运行时，基于预设的定时时间控制所述质检模式的运行时长。4.如权利要求3所述的一种基于深度强化学习的核酸检测试剂原料环境温度的控制方法，其特征是，所述温度控制模型以所述质检模式运行时，根据接收的类型切换指令以第一类型模式运行或第二类型模式运行；所述第一类型模式应用于所述核酸检测试剂原料为尿嘧啶糖基化酶，其对应的设定温度为37℃，定时时间为3min；所述第二类型模式应用于所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：周宇，
申请(专利权)人：厦门宇电自动化科技有限公司，
类型：发明
国别省市：