位置:成果数据库 > 期刊 > 期刊详情页
光谱分析中Elastic Net变量选择与降维方法
  • ISSN号:1007-2276
  • 期刊名称:《红外与激光工程》
  • 时间:0
  • 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]西安科技大学,陕西西安710054, [2]西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室,陕西西安710049, [3]中国航空工业西安飞机工业(集团)有限责任公司,陕西西安710089, [4]中国计量科学研究院,北京100013
  • 相关基金:国家重大科学仪器设备开发专项(2012YQ240127);国家自然科学基金(51277144);电力设备电气绝缘国家重点实验室基金(EIPE11307)
中文摘要:

在利用红外光谱进行多组分混合气体定量分析建模中,须根据各目标气体成分的光谱特点进行光谱维数降维和特征变量选择。以甲烷、乙烷、丙烷、异丁烷、正丁烷、异戊烷和正戊烷等7种气体为分析目标,采用最小绝对收缩和选择算子(LASSO)与弹性网络(Elastic Net)方法进行目标气体数据预处理。针对LASSO和Elastic Net方法参数优化选择的问题,采用均方误差和预测偏差最小两个准则进行参数的优化选取。对4cmd的实测光谱数据,采用LASSO和Elastic Net方法分别在0.0019和0.0021均方误差条件下使得维度从2542维分别降为2维和3维,LASSO的交叉灵敏度最大和最小为10.2718%和1.4205%。Elastic Net分别为5.4945%和0.7493%。结果表明:Elastic Net在用于光谱定量分析的数据预处理中具有一定的优势,为准确建立定量分析模型奠定了基础。

英文摘要:

In the use of Fourier transform infrared spectroscopy to build the multi-component gases quantitative analysis model, it is necessary to reduce the dimensions and select characteristics wavelength according to the target gas spectral. Through the regularization algorithm analysis, least absolute shrinkage and selection operator (LASSO) and Elastic Net method were used to do these for seven kinds of mixed gases of methane, ethane, propane, iso-butane, n-butane, iso-pentane and n-pentane. The minimum mean square error (MSE) and prediction deviation were used as the criteria to select LASSO and Elastic Net parameters. Finally, the resolution of 4cm-1 measured spectral data was analyzed. The dimension of spectra were reduced from 2 542 d to 2d and 3d respectively by using LASSO and Elastic Net method under the condition of the MSE of 0.001 9 and 0.002 1. The cross sensitivity of maximum and minimum were 10.271 8% and 1.420 5% by LASSO method. The cross sensitivity of maximum and minimum were 5.494 5% and 0.749 3% by Elastic Net. Results show that the Elastic Net method was better in the characteristic variable selection and the spectral dimension reduction for gas spectral quantitative analysis, and it was foundation to establish the accurate quantitative analysis model.

同期刊论文项目
同项目期刊论文
期刊信息
  • 《红外与激光工程》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国航天科工集团
  • 主办单位:天津津航技术物理研究所
  • 主编:张锋
  • 地址:天津市空港经济区中环西路58号
  • 邮编:300308
  • 邮箱:irla@csoe.org.cn
  • 电话:022-58168883 /4/5
  • 国际标准刊号:ISSN:1007-2276
  • 国内统一刊号:ISSN:12-1261/TN
  • 邮发代号:6-133
  • 获奖情况:
  • 1996年获航天系统第五次科技期刊评比三等奖,1998年获航天系统第六次科技期刊评比二等奖,1997-2001年在天津市科技期刊评估中被评为一级期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,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),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:17466