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Based on Partial Least-squares Regression to Build up and Analyze the Model of Rice Evapotranspiration
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作者 ZHAO Chang shan,FU Hong,HUANG Bu hai (Northeast Agricultural University,Harbin,Heilongjiang,150030,PRC) 《Journal of Northeast Agricultural University(English Edition)》 CAS 2003年第1期1-8,共8页
During the course of calculating the rice evapotranspiration using weather factors,we often find that some independent variables have multiple correlation.The phenomena can lead to the traditional multivariate regress... During the course of calculating the rice evapotranspiration using weather factors,we often find that some independent variables have multiple correlation.The phenomena can lead to the traditional multivariate regression model which based on least square method distortion.And the stability of the model will be lost.The model will be built based on partial least square regression in the paper,through applying the idea of main component analyze and typical correlation analyze,the writer picks up some component from original material.Thus,the writer builds up the model of rice evapotranspiration to solve the multiple correlation among the independent variables (some weather factors).At last,the writer analyses the model in some parts,and gains the satisfied result. 展开更多
关键词 partial least squares regression EVAPOTRANSPIRATION
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基于混合蝙蝠智能算法优化PLSR的柑橘叶片氮含量预测方法 被引量:1
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作者 刘霞 周凌霄 +4 位作者 夏心杰 韩如婷 吕强 谢让金 易时来 《西南大学学报(自然科学版)》 CAS 北大核心 2025年第2期160-170,共11页
高光谱成像技术具有快速、无损检测的特点,尤其在农作物生长监测方面具有广阔的应用前景。叶片氮含量是评估作物生长状况的重要指标之一,对诊断作物生长状况和制定精准施肥策略至关重要。通过获取柑橘叶片高光谱和检测叶片氮含量,探索... 高光谱成像技术具有快速、无损检测的特点,尤其在农作物生长监测方面具有广阔的应用前景。叶片氮含量是评估作物生长状况的重要指标之一,对诊断作物生长状况和制定精准施肥策略至关重要。通过获取柑橘叶片高光谱和检测叶片氮含量,探索二者的数学关系与模型,旨在建立柑橘叶片氮含量高光谱监测技术。为提升高光谱数据建模的精度,采用了标准正态变量变换(SNV)、平滑滤波函数(SG)等方法去除光谱数据中的噪声。利用竞争自适应加权采样法(CARS)和连续投影算法(SPA)筛选出与叶片氮含量关联度高的特征波段,结合偏最小二乘回归(PLSR)、支持向量机回归(SVR)、基于遗传算法(GA)和蝙蝠算法(BA)等对PLSR进行智能优化(O-PLSR)后预测叶片氮含量。结果表明:与SVR模型相比,PLSR模型呈现更高的精度;结合GA和BA算法对PLSR模型进行优化处理,进一步提高了建模精度,相较原始PLSR模型,决定系数(R^(2))最高提高了14.8%,且经SG滤波、CRAS特征波段选取、O-PLSR优化后的模型(SG-CRAS-O-PLSR)表现出最优的估算性能,其R^(2)、均方根误差分别为0.94和0.55。由此可见,建立的SG-CARS-O-PLSR模型具有较高的精度,可为今后推进实施果园信息化与智能化精准高效施肥管理提供理论依据和技术支持。 展开更多
关键词 柑橘 高光谱成像技术 叶片氮含量 偏最小二乘回归
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利用CPO-PLSR建模优化的高光谱成像技术测定砀山酥梨可溶性固形物含量
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作者 褚家辉 蒙庆华 +5 位作者 吴哲锋 陈颖杰 梁莲强 韦家乐 黄玉清 李钰 《果树学报》 北大核心 2025年第9期2179-2191,共13页
【目的】探讨高光谱成像技术在砀山酥梨可溶性固形物含量(soluble solids content,SSC)快速测定中的应用。【方法】通过高光谱成像系统和全自动折光仪获取砀山酥梨表面反射光谱与SSC数据,并采用中心化(Centered)和移动窗口平滑(Moving A... 【目的】探讨高光谱成像技术在砀山酥梨可溶性固形物含量(soluble solids content,SSC)快速测定中的应用。【方法】通过高光谱成像系统和全自动折光仪获取砀山酥梨表面反射光谱与SSC数据,并采用中心化(Centered)和移动窗口平滑(Moving Average,MA)进行数据预处理。采用连续投影算法(Sequentially Projected Algorithm,SPA)、竞争自适应重加权采样算法(Competitive Adaptive Reweighted Sampling,CARS)和改进无信息变量消除算法(Improved Modified Uninformative Variable Elimination,imUVE)提取特征波长,结合冠豪猪优化算法(Crested Porcupine Optimizer,CPO)与偏最小二乘回归(Partial Least Squares Regression,PLSR)建立CPO-PLSR回归模型。【结果】CPO-PLSR模型相较于传统的PLSR模型展现出了更优的性能,在采用SPA提取特征波长后,模型的预测性能达到最佳状态。预测集决定系数R_(P)^(2)、均方根误差(root mean square error of prediction,RMSEP)、残差预测偏差(residual prediction deviation,RPD)分别为0.69101、0.30764和1.81840。【结论】该方法为砀山酥梨SSC的快速测定提供了有效的技术方案。 展开更多
关键词 砀山酥梨 高光谱成像 可溶性固形物含量 冠豪猪优化算法 偏最小二乘回归算法
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基于PLSR和LSSVM模型的土壤水分高光谱反演 被引量:3
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作者 刘英 范凯旋 +2 位作者 裴为豪 沈文静 葛建华 《矿业安全与环保》 CAS 北大核心 2024年第5期147-153,共7页
为对地下采矿扰动区表层土壤水分进行反演,以大柳塔煤矿52501工作面为例,利用无人机搭载成像光谱仪获取高光谱影像,对获取的光谱数据进行对数、倒数对数、一阶和包络线去除变换,结合地面采集的128个土壤水分数据,基于偏最小二乘回归(PL... 为对地下采矿扰动区表层土壤水分进行反演,以大柳塔煤矿52501工作面为例,利用无人机搭载成像光谱仪获取高光谱影像,对获取的光谱数据进行对数、倒数对数、一阶和包络线去除变换,结合地面采集的128个土壤水分数据,基于偏最小二乘回归(PLSR)和最小二乘支持向量机(LSSVM)构建土壤水分预测模型并验证其预测精度。结果表明,基于一阶变换的PLSR模型和LSSVM模型预测精度相对较好,一阶变换的PLSR模型建模集R^(2)_(c)和预测集R^(2)_(p)分别为0.7021和0.6405,均方根误差RMSE_(c)和RMSE_(p)分别为1.6384%和1.1034%,相对分析误差RPD_(p)为1.7263;一阶变换的LSSVM模型建模集R^(2)_(c)和预测集R^(2)_(p)分别为0.8125和0.5979,均方根误差RMSE_(c)和RMSE_(p)分别为1.2755%和1.3459%,相对分析误差RPD_(P)为1.6323。最终基于PLSR和LSSVM模型完成了土壤水分的制图,实现了土壤水分的空间预测,为该研究区植被引导修复中土壤水分精准提升提供了空间数据支持。 展开更多
关键词 土壤含水量 高光谱 偏最小二乘回归 最小二乘支持向量机 无人机 干旱阈值 引导修复
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优化光谱指数结合PLSR的多金属矿区土壤As含量高光谱反演 被引量:5
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作者 周瑶 成永生 +4 位作者 王丹平 张泽文 曾德兴 李向阳 毛春旺 《中国有色金属学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2024年第2期653-667,共15页
砷(As)是我国多金属矿区的主要污染物之一,对环境、农业和人类健康构成严重威胁。近地高光谱技术具有快速、动态、无损、光谱分辨率高等优势,对于多金属矿区土壤As污染监测与综合治理具有巨大应用潜力。然而,由于受污染区域、土壤背景... 砷(As)是我国多金属矿区的主要污染物之一,对环境、农业和人类健康构成严重威胁。近地高光谱技术具有快速、动态、无损、光谱分辨率高等优势,对于多金属矿区土壤As污染监测与综合治理具有巨大应用潜力。然而,由于受污染区域、土壤背景以及高光谱质量、光谱输入量等因素影响,高光谱反演模型的适用性和精度差异较大。本研究针对湘南某多金属矿区,基于Pearson相关性分析并结合变量投影重要性(VIP)准则,提取18种变换光谱形式下的单变量特征波段及4种光谱指数算法下的优化光谱指数作为光谱输入量,建立偏最小二乘回归(PLSR)模型,实现了矿区土壤As含量反演。结果表明:倒数(RT)、对数(L)、平方根(Sqrt)、标准正态变量变换二阶导(SNV_SD)等变换后的光谱数据与As含量具有较高的相关性;优化光谱指数能从二维光谱空间揭示As的光谱响应,相较于单变量特征波段,以优化光谱指数为自变量构建的模型性能更优;比值指数(RI)模型的R_(c)^(2)、RMSE_(c)、R_(p)^(2)、RMSE_(p)、RPD分别为0.908、50.8 mg/kg、0.949、35.6 mg/kg、4.45,是研究区土壤As含量反演的最优模型。单变量特征波段结合优化光谱指数预测土壤As含量具有较好的可行性,可为多金属矿区土壤As污染高光谱快速监测提供科学依据。 展开更多
关键词 土壤重金属 高光谱遥感 光谱变换 优化光谱指数 偏最小二乘回归
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益肾泄浊合剂中有效成分定量模型建立
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作者 冯子芳 胡敏敏 +7 位作者 陈晓伟 张文明 顾丽红 秦苹 彭译 卞振华 杨庆有 陆兔林 《中成药》 北大核心 2025年第10期3177-3184,共8页
目的建立益肾泄浊合剂中没食子酸、莫诺苷、马钱苷、毛蕊异黄酮苷、大黄酸的定量模型。方法HPLC法测定各有效成分含量,采集128批样品近红外光谱(NIRS)数据并作预处理,竞争性自适应重加权采样(CARS)算法筛选波长变量,进行偏最小二乘(PLS... 目的建立益肾泄浊合剂中没食子酸、莫诺苷、马钱苷、毛蕊异黄酮苷、大黄酸的定量模型。方法HPLC法测定各有效成分含量,采集128批样品近红外光谱(NIRS)数据并作预处理,竞争性自适应重加权采样(CARS)算法筛选波长变量,进行偏最小二乘(PLS)回归分析。结果各有效成分PLS模型预测值与HPLC实测值无显著性差异(P>0.05)。结论NIRS结合化学计量学建立的定量模型预测性能良好,可用于益肾泄浊合剂中有效成分的快速测定,也为其他中药制剂在生产过程中的快速监测提供了参考。 展开更多
关键词 益肾泄浊合剂 有效成分 定量模型 近红外光谱(NIRS) 偏最小二乘(PLS)回归分析 竞争性自适应重加权采样(CARS)算法
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三峡水库消落带出露期土壤分离能力年内时空变化及其影响因素研究
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作者 肖海 朱鸿宇 +5 位作者 张伦 刘德玉 向瑞 洪焕 杨悦舒 夏振尧 《三峡大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第4期16-22,共7页
为探索三峡水库消落带出露期土壤分离能力的年内时空变化特征,本文在三峡水库消落带2019年出露期内的不同时间采集不同出露高程土壤样品,测定土壤理化性质、植物生物量信息及土壤分离能力(Dc),利用Pearson相关分析、主成分回归分析(PCR)... 为探索三峡水库消落带出露期土壤分离能力的年内时空变化特征,本文在三峡水库消落带2019年出露期内的不同时间采集不同出露高程土壤样品,测定土壤理化性质、植物生物量信息及土壤分离能力(Dc),利用Pearson相关分析、主成分回归分析(PCR)、SEM结构方程模型以及PLS-PM偏最小二乘路径分析,明确土壤理化性质和植物生物量对土壤分离能力的影响及其影响路径.结果表明:Dc随时间的增加总体呈现下降趋势,随高程的增大呈现出先降后升的趋势,在高程为165~170m时达到最小;Dc与水稳性团聚体平均质量直径(MWD)、有机质含量、地上生物量和地下生物量呈现显著的负相关关系,与黏粒含量呈现显著正相关关系,PCR分析表明对Dc负向贡献度依次为MWD>有机质含量>地上生物量>地下生物量;地上生物量和地下生物量作为外生变量,通过调节次级因子(黏粒含量和有机质含量),对关键因子MWD施加间接影响,进一步作用于Dc,MWD在路径中起到核心的中介作用,是Dc的核心影响因子.本文可为三峡水库消落带的水土保持和生态修复提供理论依据,对三峡水库的防灾减灾具有一定的指导意义. 展开更多
关键词 土壤分离能力 三峡水库消落带 时空变化 结构方程模型 偏最小二乘路径分析 主成分回归分析
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基于光谱的SF_(6)分解物中SO_(2)浓度检测仪设计
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作者 刘伟 毛逸凡 +1 位作者 霍思佳 杨帅 《应用光学》 北大核心 2025年第3期589-595,共7页
针对电气设备内六氟化硫(SF_(6))分解物中二氧化硫(SO_(2))浓度检测问题,对紫外吸收光谱分析模块设计和数据处理方法进行了研究。采用低功耗脉冲氙灯光源缩短预热时间,设计了多次反射的长光程气体吸收池,有效缩短响应时间;光源和微型光... 针对电气设备内六氟化硫(SF_(6))分解物中二氧化硫(SO_(2))浓度检测问题,对紫外吸收光谱分析模块设计和数据处理方法进行了研究。采用低功耗脉冲氙灯光源缩短预热时间,设计了多次反射的长光程气体吸收池,有效缩短响应时间;光源和微型光谱仪与气室直接耦合,减少用气量,稳定性更好。在280 nm~320 nm谱段进行SO_(2)浓度反演,采用偏最小二乘回归多元校正方法对SO_(2)谱段差分吸光度与SO_(2)浓度建立回归模型,模型误差小于0.5μL/L。设计了检测仪原理样机,试验验证了设计方案的可行性。 展开更多
关键词 紫外吸收光谱法 气体分析模块 二氧化硫浓度 偏最小二乘回归
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多因素分析与SOR模型联合驱动的公共农残清洗机设计方法
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作者 呙智强 刘增雨 《包装工程》 北大核心 2025年第16期146-156,共11页
目的为响应建设绿色乡村的号召而设计一款公共农药残留清洗机,旨在保护务农人员免受农药二次伤害,并保障乡村土地的卫生安全。方法通过文献研究和线下半结构式访谈的方式挖掘产品的相关痛点,运用搭建的SETH-SOR理论模型进行需求点的总结... 目的为响应建设绿色乡村的号召而设计一款公共农药残留清洗机,旨在保护务农人员免受农药二次伤害,并保障乡村土地的卫生安全。方法通过文献研究和线下半结构式访谈的方式挖掘产品的相关痛点,运用搭建的SETH-SOR理论模型进行需求点的总结;使用模糊德尔菲法进一步提炼需求集;通过偏最小二乘结构方程模型(Partial Least Square Structural Equation Model,PLS-SEM)验证构建的理论模型的有效性,通过路径分析与权重得分计算产品需求优先级排序;最后,通过TRIZ理论将需求与实际结构功能进行转换分析,得出理想解决方案。结果基于总结的发明原理进行公共农药残留清洗机的创新设计。结论以SETH-SOR理论模型为基础,通过PLS-SEM进行模型性能的评估,并运用TRIZ对农药残留清洗机进行设计实践并检验了理论模型的可行性。 展开更多
关键词 工业设计 SETH-SOR 偏最小二乘法 结构方程模型 农药残留清洗机 TRIZ 模糊德尔菲法
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就地烘制处理餐桌剩余食物替代玉米、豆粕对颗粒饲料加工质量的影响 被引量:2
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作者 李世强 李军国 +4 位作者 董颖超 杨洁 牛力斌 马莹 王继卿 《饲料工业》 北大核心 2025年第4期112-119,共8页
试验旨在研究就地烘制处理餐桌剩余食物(RPL)替代玉米、豆粕对混合粉料理化性质及其颗粒饲料加工质量的影响,为RPL在饲料中应用提供数据支撑。试验设计4种饲粮,对照组为肉鸡玉米-豆粕型典型饲粮,试验组用RPL分别替代基础饲粮中10%、20%... 试验旨在研究就地烘制处理餐桌剩余食物(RPL)替代玉米、豆粕对混合粉料理化性质及其颗粒饲料加工质量的影响,为RPL在饲料中应用提供数据支撑。试验设计4种饲粮,对照组为肉鸡玉米-豆粕型典型饲粮,试验组用RPL分别替代基础饲粮中10%、20%和30%的玉米和豆粕(替代玉米、豆粕的比例为6∶4),并在相同条件下制成颗粒饲料。测定混合粉料的营养成分、理化指标和颗粒饲料加工质量,并进行相关性分析和偏最小二乘回归分析(PLS)。结果表明:(1)随着RPL替代玉米、豆粕比例增加,混合粉料粗脂肪含量极显著增加(P<0.01)、粗纤维含量显著增加(P<0.05),水溶性指数、蛋白质分散指数、峰值黏度、保持黏度、最终黏度、表观黏度极显著降低(P<0.01)。(2)颗粒饲料加工质量随着RPL增加极显著降低(P<0.01),30%组颗粒饲料颗粒耐久性(PDI)、硬度、成型率最低,分别为30.38%、851.33 g、85.65%。(3)相关性及PLS显示,粗脂肪、水溶性指数与颗粒饲料加工质量呈负相关,蛋白质分散指数、表观黏度、最终黏度与颗粒饲料加工质量呈正相关,且这些指标是决定颗粒饲料加工质量的重要指标。为保证颗粒饲料加工质量,建议RPL在饲料中添加量小于10%。 展开更多
关键词 餐桌剩余食物 就地烘制处理 理化性质 颗粒饲料 偏最小二乘回归
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油莎豆含油率的近红外光谱检测模型研究 被引量:2
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作者 魏海峰 时学双 +6 位作者 党锡强 米玛顿珠 张梦媛 常唯 赤列措姆 张斌 高文伟 《山东农业科学》 北大核心 2025年第1期166-173,共8页
为建立油莎豆块茎含油率的近红外光谱快速无损检测模型,提高育种材料的早代选择效率,本研究以109份油莎豆块茎样本为实验材料,采集波长范围为950~1650 nm、分辨率为1 nm的近红外光谱,并通过索氏提取法测定块茎粗脂肪含量,剔除异常样本... 为建立油莎豆块茎含油率的近红外光谱快速无损检测模型,提高育种材料的早代选择效率,本研究以109份油莎豆块茎样本为实验材料,采集波长范围为950~1650 nm、分辨率为1 nm的近红外光谱,并通过索氏提取法测定块茎粗脂肪含量,剔除异常样本后共得到103份样本,使用SPXY法将其按3∶1的比例划分为校正集与验证集。分别采用标准正态变换、多元散射校正、一阶导、二阶导、SG平滑以及混合方法对原始光谱进行预处理,并基于此建立偏最小二乘回归(PLSR)模型,通过对模型性能的对比分析,筛选出在校正集和验证集上预处理效果均较好的MSC+SG法,用于油莎豆含油率检测模型的构建;然后用竞争性自适应重加权采样(CARS)、无信息变量消除(UVE)算法以及MLP神经网络进行特征波长提取,并构建PLSR模型,结果显示,用CARS和UVE算法分别提取出115个和251个特征波段,建模效果均比全波段建模效果好,其中CARSPLSR模型预测性能最优,校正集交叉验证均方根误差(RMSE_(CV))、决定系数(R_(CV)^(2))分别为1.328、0.903,验证集RMSE_(P)、R_(P)^(2)分别为1.206、0.888,验证集相对分析误差(RPDP)为3.040;而MLP-PLSR模型的预测精度与CARS-PLSR模型接近,RMSE_(CV)、R_(CV)^(2)分别为1.387、0.903,RMSE_(P)、R_(P)^(2)分别为1.207、0.887,RPDP为3.040,但提取的特征波长仅77个,是3种方法中最少的,说明MLP法能够更有效地降低光谱信息重叠,滤除无关信息,MLP-PLSR更适合用于油莎豆含油率检测。综上,本研究初步建立了基于近红外光谱的油莎豆含油率快速无损检测模型,可为提高育种工作中的检测效率提供有效方法,并为油莎豆含油率无损检测提供技术支持。 展开更多
关键词 油莎豆 含油率 近红外光谱 偏最小二乘回归(plsr) MLP神经网络 特征波长提取
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基于傅里叶变换红外光谱快速检测新疆干红葡萄酒中的多糖类物质 被引量:4
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作者 张琦 饶博涵 +4 位作者 范国元 白雪冰 孔彩琳 李爱华 陶永胜 《农业工程学报》 北大核心 2025年第5期306-314,共9页
为了开发干红葡萄酒中多糖类物质的快速无损检测方法,该研究通过衰减全反射-傅里叶变换红外光谱仪(attenuated total reflectance-fourier transform infrared,ATR-FTIR)结合化学计量学方法,建立了一种高效、精准的检测技术。试验以新... 为了开发干红葡萄酒中多糖类物质的快速无损检测方法,该研究通过衰减全反射-傅里叶变换红外光谱仪(attenuated total reflectance-fourier transform infrared,ATR-FTIR)结合化学计量学方法,建立了一种高效、精准的检测技术。试验以新疆产区100款干红葡萄酒为试材,通过高效液相色谱(high performance liquid chromatographyphotodiode array detection,HPLC-PDA)定量分析单糖,酒样中不同类别多糖含量依据各自特征结构的单糖浓度按照一定的摩尔比例进行计算,包括总可溶性多糖(total soluble polysaccharides,TSP)、甘露糖蛋白(mannoprotein,MP)、富含阿拉伯糖-半乳糖的多糖(arabinogalactan-rich polysaccharide,PRAG)、鼠李半乳糖醛酸聚糖Ⅱ型(rhamnogalacturonan Ⅱ,RG-Ⅱ)、高半乳糖醛酸聚糖(homogalacturonan,HG)和葡聚糖(glucan,GL)。葡萄酒的中红外光谱信息通过ATR-FTIR采集,采用标准正态变换(standard normal variate,SNV)和多元散射校正(multiplicative scatter correction,MSC)等方法进行光谱预处理,随后利用竞争性自适应重加权算法(competitve adaptive reweighted sampling,CARS)进行波段筛选,最后结合偏最小二乘回归(partial least squares regression,PLSR)和反向传播神经网络(backpropagation neural network,BPNN)两种建模方法,建模和预测以及评价指标用1900~900 cm^(−1)波段的光谱特征信息拟合HPLC-PDA测得几种多糖类物质的含量。结果表明,供试酒样之间不同类别多糖含量差异较大,其中TSP含量为221.38~1421.76 mg/L,MP为50.65~392.99 mg/L,PRAG为95.21~679.29 mg/L,RG-Ⅱ为20.47~305.62 mg/L,GL为2.16~422.46 mg/L,HG为0~483.44 mg/L。采用1900~900 cm^(−1)筛选出的特征信息拟合供试酒样中的几种多糖含量,利用线性与非线性校正方法建模,结果表明,ATR-FTIR模型对葡萄酒中几类多糖的含量均具备良好的预测能力。其中,PLSR模型的预测性能优于BPNN,多糖(TSP、MP、PRAG、RG-Ⅱ和GL)的特征波段和含量之间的PLSR模型训练集决定系数(R_(c)^(2))分别为0.98、0.96、0.92、0.99、0.98,预测集决定系数(R_(p)^(2))分别为0.85、0.92、0.83、0.83、0.84,训练集相对分析误差(relative prediction deviationfor the calibration set,RPDc)分别为6.50、5.31、3.62、9.10、7.86,预测集相对分析误差(relative prediction deviationfor the prediction set,RPDP)分别为2.68、3.99、2.44、2.52、2.37。该研究开发的ATR-FTIR检测干红葡萄酒多糖类物质的方法,利用多糖特征波段1900~900 cm^(−1)的光谱信息,可对TSP、MP、PRAG、RG-Ⅱ和GL几种多糖含量进行准确预测,具有快速无损检测干红葡萄酒中多糖类物质的应用潜力。 展开更多
关键词 葡萄酒多糖 ATR-FTIR 无损检测 偏最小二乘回归法
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加料回潮工序中烟叶含水率的高光谱在线检测研究 被引量:3
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作者 马燕玲 赵明霞 +2 位作者 李自娟 邢鸿雁 陈娇娇 《农机化研究》 北大核心 2025年第5期132-137,172,共7页
加料回潮是烟叶制丝过程中的关键工序,其中烟叶含水率的波动偏差直接影响后续卷包机械能否顺利入料加工,故在线精准控制回潮工序中烟叶的含水率至关重要。在线采集162个加料回潮工序中的烟叶样品进行高光谱图像,并使用多元散射校正(MSC... 加料回潮是烟叶制丝过程中的关键工序,其中烟叶含水率的波动偏差直接影响后续卷包机械能否顺利入料加工,故在线精准控制回潮工序中烟叶的含水率至关重要。在线采集162个加料回潮工序中的烟叶样品进行高光谱图像,并使用多元散射校正(MSC)、移动平均(Moving-average)预处理方法对原始光谱进行处理,进一步用主成分分析法(PCA)结合杠杆值法剔除数据集中的奇异值(Novelty),最后采用偏最小二乘回归法(PLSR)创建加料回潮工序中烟叶含水率预测模型。验证结果显示:建立的Moving-average方法预处理的PCA-高杠杆值-PLSR模型最优,其校正集决定系数R_(c)^(2)=0.999,均方根误差RMSEC=0.003,预测集的决定系数R_(p)^(2)=0.999,RMSEP=0.003。研究结论:可以实现烟叶智能监控和快速无损分析,为开发实时检测装备提供理论参考。 展开更多
关键词 含水率 加料回潮 高光谱 主成分分析 杠杆值法 偏最小二乘回归
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香气活度值法结合PLSR用于梨酒特征香气物质筛选与鉴定 被引量:24
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作者 周文杰 王鹏 +1 位作者 詹萍 田洪磊 《食品科学》 EI CAS CSCD 北大核心 2017年第14期138-143,共6页
采用固相微萃取-气相色谱-质谱对市售3种梨酒香气物质进行分离鉴定,共检出43种挥发性成分,其中醇类16种、酯类15种、醛类4种、酮类2种、酚类1种、酸类3种和其他化合物2种。结合香气活度值(odor activity value,OAV)和偏最小二乘回归(par... 采用固相微萃取-气相色谱-质谱对市售3种梨酒香气物质进行分离鉴定,共检出43种挥发性成分,其中醇类16种、酯类15种、醛类4种、酮类2种、酚类1种、酸类3种和其他化合物2种。结合香气活度值(odor activity value,OAV)和偏最小二乘回归(partial least squares regression,PLSR)确定梨酒特征香气物质并推断其对梨酒香气的贡献程度。OAV结果表明:梨酒特征香气物质主要为异丁醇、1-辛醇、1-壬醇、苯乙醇、丁酸乙酯、3-甲基丁酸乙酯、乙酸异戊酯、己酸乙酯、辛酸乙酯、β-大马士酮、丁香酚。建立6个感官属性(发酵香、酸香、果香、花香、甜香、清香)与43种香气物质的PLSR模型表明,苯甲醇、正丁醇、丁二酸二乙酯的OAV小于1,但对梨酒的香气有贡献,经OAV确定的梨酒特征香气物质与发酵香和甜香属性具有很好的相关性,而在清香、酸香、果香和花香上的相关性不明显。 展开更多
关键词 梨酒 气相色谱-质谱 香气活度值 偏最小二乘回归 特征香气物质
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基于PLSR的陕北土壤盐分高光谱反演 被引量:9
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作者 李晓明 王曙光 韩霁昌 《国土资源遥感》 CSCD 北大核心 2014年第3期113-116,共4页
选取陕北盐渍土为研究对象,通过采集高光谱数据及土壤样品测定,研究土壤盐分含量与反射率之间相关性,遴选盐分特征波段,利用常规回归分析及偏最小二乘回归分析建立土壤盐分的定量反演模型,并利用检验样点进行对比分析和精度检验。研究... 选取陕北盐渍土为研究对象,通过采集高光谱数据及土壤样品测定,研究土壤盐分含量与反射率之间相关性,遴选盐分特征波段,利用常规回归分析及偏最小二乘回归分析建立土壤盐分的定量反演模型,并利用检验样点进行对比分析和精度检验。研究结果表明,482 nm,1 365 nm,1 384 nm,2 202 nm及2 353 nm为土壤盐分含量的特征波段,利用高光谱数据进行盐分定量反演具有良好的精度;精度检验结果表明,通过Matlab进行偏最小二乘回归计算的反演模型,实测值与预测值相关性更好,精度较高。 展开更多
关键词 偏最小二乘回归( plsr) 土壤盐分 高光谱反演
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玉米籽粒角质率近红外光谱快速定量检测研究
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作者 张亚军 李颖 +7 位作者 冀春晓 王烨 赵雅琴 赵林茂 王庆康 宋宪亮 郭启芳 谷淑波 《种子》 北大核心 2025年第7期240-245,共6页
玉米籽粒角质率是评价玉米品质的关键指标。针对现有检测方法误差大、通用性差或需要破坏种子等问题,以324份玉米自交系为材料,结合近红外光谱技术与线性偏最小二乘回归法,建立了玉米角质率和粉质率的无损检测模型,2种模型均具有高的预... 玉米籽粒角质率是评价玉米品质的关键指标。针对现有检测方法误差大、通用性差或需要破坏种子等问题,以324份玉米自交系为材料,结合近红外光谱技术与线性偏最小二乘回归法,建立了玉米角质率和粉质率的无损检测模型,2种模型均具有高的预测精度和好的稳定性(R_(val)^(2)>0.900,RPD_(p)>3.000)。研究结果为玉米籽粒角质率的快速无损高通量检测提供了可靠方法,对玉米育种和品质改良具有重要的理论意义和应用价值。 展开更多
关键词 玉米 近红外光谱技术 角质率 粉质率 偏最小二乘回归法(plsr)
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利用PLSR-DNN耦合模型预测TBM净掘进速率 被引量:14
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作者 闫长斌 汪鹤健 +3 位作者 杨继华 陈馈 周建军 郭卫新 《岩土力学》 EI CAS CSCD 北大核心 2021年第2期519-528,共10页
科学预测隧道掘进机(TBM)净掘进速率,对于隧道(洞)工程施工方法选择、施工进度安排以及成本估计具有重要意义。鉴于TBM施工过程具有高度非线性、模糊性和复杂性等特征,为提高TBM净掘进速率的预测精度和计算效率,采用偏最小二乘回归(PLSR... 科学预测隧道掘进机(TBM)净掘进速率,对于隧道(洞)工程施工方法选择、施工进度安排以及成本估计具有重要意义。鉴于TBM施工过程具有高度非线性、模糊性和复杂性等特征,为提高TBM净掘进速率的预测精度和计算效率,采用偏最小二乘回归(PLSR)提取影响参数主成分,再利用深度神经网络(DNN)进行训练预测,提出了一种基于PLSR-DNN耦合方法的TBM净掘进速率预测模型。基于兰州水源地建设工程输水隧洞双护盾TBM施工实测数据,选择岩石单轴抗压强度、单轴抗拉强度、刀盘推力、刀盘转速、岩体完整性系数和岩石耐磨性指数,共6个影响参数,验证了模型预测的合理性,并对不同预测方法的拟合精度和预测精度进行了对比分析。研究结果表明:(1)偏最小二乘回归可有效克服自变量之间的多重共线性问题,将提取的主成分作为深度神经网络的输入层进行训练,简化了神经网络结构;(2)PLSR-DNN耦合预测模型避免了过拟合与拟合不足问题,具有收敛速度快,求解稳定和拟合精度高等特点;(3)PLSR-DNN耦合预测模型平均相对拟合误差2.96%,平均相对预测误差3.27%,其拟合精度和预测精度均明显高于偏最小二乘回归模型、BP神经网络模型以及支持向量回归(SVR)模型。 展开更多
关键词 隧道掘进机 净掘进速率 偏最小二乘回归 深度神经网络 耦合预测模型
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基于近红外光谱法的馥郁香型白酒基酒中4种主要有机酸检测模型构建
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作者 张云霞 余佶 +3 位作者 李运通 余冰 靳喜庆 姚茂君 《食品与机械》 北大核心 2025年第4期72-80,共9页
[目的]利用近红外光谱技术与化学计量学方法对47个馥郁香型白酒基酒中的4种主要有机酸进行快速定量分析。[方法]采用Kennard-Stone(K-S)算法划分样本,结合归一化(Normalization)、标准正态变量变换(SNV)和SavitzkyGolay平滑等预处理策略... [目的]利用近红外光谱技术与化学计量学方法对47个馥郁香型白酒基酒中的4种主要有机酸进行快速定量分析。[方法]采用Kennard-Stone(K-S)算法划分样本,结合归一化(Normalization)、标准正态变量变换(SNV)和SavitzkyGolay平滑等预处理策略,通过交叉验证优化模型参数,并评估主成分数和波段选择对主成分回归(PCR)和偏最小二乘法回归(PLSR)模型性能的影响。[结果]PCR模型对4种主要有机酸(乙酸、正丁酸、正戊酸、正己酸)的预测相关系数均高于0.9,预测均方根误差均小于7;PLSR模型的预测相关系数均高于0.8,预测均方根误差均小于8,表明模型具有良好的泛化能力和预测精度。[结论]近红外光谱技术结合PCR和PLSR建模方法可有效实现馥郁香型白酒基酒中4种有机酸的快速定量分析。 展开更多
关键词 近红外光谱 主成分回归分析 偏最小二乘法回归分析 有机酸
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基于PLSR和BPNN方法的番茄光合速率预测比较(英文) 被引量:5
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作者 李婷 季宇寒 +2 位作者 张漫 沙莎 李民赞 《农业工程学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2015年第S2期222-229,共8页
CO2作为温室作物光合作用的重要原料,不同环境因子交互作用的植株叶片对CO2浓度需求具有较大差异。为寻求CO2浓度合理增施量,该文基于偏最小二乘法和BP神经网络方法对不同生长阶段番茄作物进行光合速率预测,进而探讨作物生长过程中可通... CO2作为温室作物光合作用的重要原料,不同环境因子交互作用的植株叶片对CO2浓度需求具有较大差异。为寻求CO2浓度合理增施量,该文基于偏最小二乘法和BP神经网络方法对不同生长阶段番茄作物进行光合速率预测,进而探讨作物生长过程中可通用的光合速率预测方法。试验以无线传感器网络系统实时监测环境信息(CO2浓度,光照强度,空气温度及相对湿度),以LI-6400XT光合速率仪获取作物单叶净光合速率。剔除样本奇异点后,对样本值进行统一归一化。以CO2浓度、光照强度、空气温度及相对湿度为模型输入变量,以光合速率为输出量,利用偏最小二乘法和BP神经网络方法分别建立番茄幼苗期,开花期及结果期的光合速率预测模型。模型验证结果表明,偏最小二乘法在番茄各生长阶段的决定系数分别为0.74,0.88和0.85,最大相对误差为15.01%;而BP神经网络在各阶段具有较高的预测精度,其决定系数分别为0.94,0.96和0.97,最大相对误差为9.56%。因此,基于BP神经网络模型预测了特定环境下的CO2浓度饱和点,为温室CO2增施提供依据。 展开更多
关键词 温室 无线传感器网络 光合 番茄 偏最小二乘回归 BP神经网络
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GC-MS结合PLSR模型用于新疆小白杏杏仁油抗氧化性能的研究 被引量:2
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作者 田洪磊 詹萍 +1 位作者 朱新荣 颜海燕 《中国粮油学报》 EI CAS CSCD 北大核心 2014年第11期75-81,共7页
试验采用超临界萃取、机械压榨、索氏提取和超声波辅助提取4种不同方法制备新疆小白杏杏仁油,通过GC-MS对4个不同方法制备的小白杏杏仁油样品中的脂肪酸、植物甾醇及VE等多种生物活性物质组分进行分析鉴定,检测出33种存在明显差异的活... 试验采用超临界萃取、机械压榨、索氏提取和超声波辅助提取4种不同方法制备新疆小白杏杏仁油,通过GC-MS对4个不同方法制备的小白杏杏仁油样品中的脂肪酸、植物甾醇及VE等多种生物活性物质组分进行分析鉴定,检测出33种存在明显差异的活性成分(P<0.05)。对上述4个样品进行抗氧化试验,结果表明不同方法制备的样品对DPPH自由基、羟基自由基、超氧阴离子自由基及ABTS自由基均存在差异性的清除能力,通过半抑制浓度(IC50)对照分析发现超临界萃取及机械压榨法制备样品对相关自由基的清除能力效果较为显著,同时结合PLSR模型和差值系数分析初步确定对自由基清除的关键物质。 展开更多
关键词 气相色谱-质谱 偏最小二乘回归 抗氧化活性 小白杏杏仁油
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