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基于自编码网络流形学习的毛竹笋不溶性膳食纤维含量红外光谱建模
  • ISSN号:1000-0593
  • 期刊名称:光谱学与光谱分析
  • 时间:2013.6.15
  • 页码:1512-1516
  • 分类:O657.3[理学—分析化学;理学—化学]
  • 作者机构:[1]浙江大学宁波理工学院,浙江宁波315100, [2]浙江大学生物系统工程与食品科学学院,浙江杭州310058, [3]太原科技大学,山西太原030024
  • 相关基金:农业科技成果转化资金项目(2011GB2C2006);国家自然科学基金项目(31201446);浙江省自然科学基金项目(LQ12C20006,Y6110751);浙江省教育厅科研项目(Y201122038);宁波市自然科学基金项目(2010A610015,2010A610096)资助
  • 相关项目:虾类产品新鲜度的高光谱图像特性及检测方法研究
中文摘要:

提出了一种结合自编码网络(AN)流形学习和偏最小二乘(PLS)法的红外光谱建模方法AN-PLS。AN-PLS方法首先用AN算法对红外光谱数据进行非线性降维,再结合PLS建立回归模型。利用该方法建立了毛竹笋中不溶性膳食纤维含量的近红外光谱和中红外光谱回归模型。结果表明,用AN-PLS方法建立的回归模型,比用其他常用光谱数据预处理方法结合PLS及用单独PLS算法建立的模型具有更小的预测均方根误差RMSEP和更高的决定系数R^2,因此,AN-PLS具有较优的建模与预测能力,利用近红外光谱和中红外光谱技术结合AN-PLS建模,可实现毛竹笋中不溶性膳食纤维含量的准确测量。

英文摘要:

Autoencoder network (AN) is a nonlinear dimension reduction manifold learning algorithm which can find out nonlin- ear low-dimensional manifold structure from high dimensional spectra data effectively. In the present paper, a nonlinear infrared (IR) spectra modeling method AN-PLS was proposed by combining AN and partial least squares (PLS) to reflect the nonlinear correlations existing between IR spectra and physicochemical properties of samples. In AN-PLS, AN and PLS were adopted to deduct the dimensions of IR spectra and build regression calibration model, respectively. The AN-PLS was then applied to correlate the near infrared (NIR) spectra and the mid infrared (MIR) spectra with the concentrations of insoluble dietary fiber in bamboo shoots. The results indicate that AN-PLS can predict the concentrations of insoluble dietary fiber in bamboo shoots with a lower cross validation RMS error (RMSECV) and higher determinative coefficient (R^2 ), than other common spectra data pre- processing methods combined with PLS or sole PLS. It can be concluded that AN-PLS can effectively model the nonlinear correlations between IR spectra and physicochemical properties of the samples. And it is feasible to accurately detect the concentrations of insoluble dietary fiber in the bamboo shoots by coupling NIR and MIR spectra with AN-PLS modeling method.

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期刊信息
  • 《光谱学与光谱分析》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国科学技术协会
  • 主办单位:中国光学学会
  • 主编:高松
  • 地址:北京海淀区魏公村学院南路76号
  • 邮编:100081
  • 邮箱:chngpxygpfx@vip.sina.com
  • 电话:010-62181070
  • 国际标准刊号:ISSN:1000-0593
  • 国内统一刊号:ISSN:11-2200/O4
  • 邮发代号:82-68
  • 获奖情况:
  • 1992年北京出版局编辑质量奖,1996年中国科协优秀科技期刊奖,1997-2000获中国科协择优支持基础性高科技学术期刊奖
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,美国化学文摘(网络版),荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国生物医学检索系统,美国科学引文索引(扩展库),英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),英国英国皇家化学学会文摘,中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:40642