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GA-BP神经网络在检测微量磷酸盐中的应用
  • ISSN号:0258-7025
  • 期刊名称:中国激光
  • 时间:2015.5.10
  • 页码:290-295
  • 分类:O433.4[机械工程—光学工程;理学—光学;理学—物理]
  • 作者机构:[1]燕山大学电气工程学院河北省测试计量技术及仪器重点实验室,河北秦皇岛066004
  • 相关基金:国家自然科学基金(61201110); 河北省自然科学基金(F2015203072)
  • 相关项目:环境污染气体荧光与吸收谱检测技术及系统实现
中文摘要:

基于罗丹明6G的分子荧光原理,通过对比不同实验条件下得到的罗丹明6G荧光光谱,得出p H为1条件下的相对荧光强度最大。罗丹明6G试剂中加入钼酸铵、磷酸二氢钾、硫酸试剂生成络合物后,罗丹明6G的相对荧光强度值有所下降,在一定范围内表现出线性关系,罗丹明6G荧光峰的位置没有发生变化。基于遗传算法-逆向误差传播(GA-BP)神经网络构建了输入节点数为36×18的矩阵、输出节点数为1×18的矩阵、以检测磷酸盐浓度为目的的非线性模型。网络训练中,误差精度为10^-3,输出与期望的相关系数为0.998,网络预测中,平均回收率为99%,平均标准偏差值为1.79%,达到了理想的检测效果。证明此网络适用于检测0~2.00 mg/L的磷酸盐溶液。提供了一种快速、有效检测磷酸盐浓度的方法,有助于环境检测技术的发展和应用。

英文摘要:

Based on the principle of molecule fluorescence of rhodamine 6G, the fluorescence spectra under different experimental conditions are compared and the maximum fluorescence intensity is obtained when pH is 1. When molybdate, potassium dihydrogen phosphate and sulfuric acid are added into the rhodamine 6G reagent the complex is generated and the fluorescence intensity of rhodamine 6G declines. Within a certain range, it exhibits linear relationship. The position of fluorescence peak does not change. A nonlinear model is constructed based on genetic algorithm-back propagation (GA-BP) neural network which consists of a 36×18 matrix as inputs and a 1×18 matrix as outputs, and its purpose is to detect the phosphate concentration. In network training, the error accuracy is 10^-3 and the correlation coefficient between the outputs and the expectations is 0.998. In network prediction, the average recovery is 99%, while the average standard deviation is 1.79%, reaching the ideal results. Therefore, this network can better detect phosphate concentration of 0- 2.00 mg/L. In summary, a quick and effective way to detect phosphate concentration is provided, which helps promote the development and application of environmental monitoring technique.

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期刊信息
  • 《中国激光》
  • 北大核心期刊(2011版)
  • 主管单位:中国科学院
  • 主办单位:中国光学学会 中国科学院上海光学精密机械研究所
  • 主编:周炳琨
  • 地址:上海市嘉定区清河路390号
  • 邮编:201800
  • 邮箱:cjl@siom.ac.cn
  • 电话:021-69917051
  • 国际标准刊号:ISSN:0258-7025
  • 国内统一刊号:ISSN:31-1339/TN
  • 邮发代号:4-201
  • 获奖情况:
  • 中国自然科学核心期刊,物理学类核心期刊,无线电子学·电信技术类核心期刊
  • 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,美国剑桥科学文摘,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:26849