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基于MCC-GAPLS-PLSR的辣椒叶绿素含量高光谱定量反演 被引量:2
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作者 王宇 汪泓 +4 位作者 肖玖军 邢丹 李可相 张永亮 岳延滨 《江苏农业学报》 CSCD 北大核心 2024年第5期865-873,共9页
为了准确监测辣椒生长,本研究对辣椒冠层光谱反射率进行对数处理、倒数处理、倒数的对数处理、连续统去除处理、一阶微分处理、二阶微分处理,并与SPAD值进行相关性分析,用最大相关系数法(MCC)选取相关性较好的特征波段生成特征波段数据... 为了准确监测辣椒生长,本研究对辣椒冠层光谱反射率进行对数处理、倒数处理、倒数的对数处理、连续统去除处理、一阶微分处理、二阶微分处理,并与SPAD值进行相关性分析,用最大相关系数法(MCC)选取相关性较好的特征波段生成特征波段数据集,再用遗传算法-偏最小二乘法(GAPLS)进行降维得到最优特征波段组合,采用偏最小二乘法(PLSR)、反向传播神经网络(BPNN)、随机森林(RF)和最小二乘支持向量机(LSSVM)4种机器学习算法构建辣椒叶绿素含量反演模型。结果表明,最优波段和对应处理分别为700 nm(原始光谱)、699 nm(对数处理)、713 nm(连续统去除处理)、500 nm(二阶微分处理)、713 nm(二阶微分处理)。GAPLS的降维效果较好,与降维前相比PLSR模型的精度提升率最高,R^(2)、RPD分别提升了82.22%、136.98%,RMSE降低了29.96%。4种模型中,GAPLS降维处理后的PLSR模型的精度最好,R^(2)、RMSE和RPD分别为0.82、1.94、4.55。本研究构建的MCC-GAPLS-PLSR模型具有较好的反演潜力,适用于研究区辣椒叶片叶绿素含量测定,推动辣椒高效种植。 展开更多
关键词 叶绿素含量 辣椒 高光谱 光谱变换 遗传算法-最小乘法
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基于傅里叶变换红外光谱和siPLS-GA-PLS的水稻叶片氮素含量预测研究 被引量:14
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作者 林芬芳 陈祝炉 +2 位作者 王珂 邓劲松 许红卫 《红外与毫米波学报》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2009年第4期277-280,共4页
傅里叶变换中红外光谱谱区宽,搜索空间大,需要采用高效率和高质量的算法进行波长选择.敏感波段及其组合的选择是简化分析模型和提高模型预测精度的关键技术之一.本研究以水稻孕穗期叶片干样的中红外光谱透射率和叶片氮素含量为数据源,... 傅里叶变换中红外光谱谱区宽,搜索空间大,需要采用高效率和高质量的算法进行波长选择.敏感波段及其组合的选择是简化分析模型和提高模型预测精度的关键技术之一.本研究以水稻孕穗期叶片干样的中红外光谱透射率和叶片氮素含量为数据源,通过协同偏最小二乘算法(siPLS)从宽谱区中初选出波段范围1583.3-992.2cm^-1,再采用迭代遗传算法(GA)从中选出了84个水稻叶片氮素含量预测的敏感波段.研究结果显示以此敏感波段建立的偏最小二乘回归模型的预测均方根误差(RMSEP)和水稻叶片总氮含量的测量值与预测值之间的相关系数分别为0.1186和0.9120,该预测结果明显优于协同偏最小二乘法(siPLS)和光谱指数NFSA的预测结果,说明傅里叶变换红外光谱技术结合siPLS-GA-PLS算法能够实现水稻叶片氮素含量的预测. 展开更多
关键词 水稻 傅里叶变换红外光谱 协同最小乘法 遗传-偏最小二乘法
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基于嗅觉可视化的鲳鱼TVB-N预测模型 被引量:5
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作者 黄星奕 蒋飞燕 +1 位作者 穆丽君 孙宗保 《江苏大学学报(自然科学版)》 EI CAS CSCD 北大核心 2013年第1期38-43,共6页
采用半微量凯氏定氮法对4℃恒温下储藏的冰鲜鲳鱼的TVB-N进行检测,同时利用嗅觉可视化技术提取其挥发性气味信息,将嗅觉可视化传感器阵列与鲳鱼挥发性气体发生反应前后的RGB颜色变化值作为传感器响应值,分别建立TVB-N的偏最小二乘法(PLS... 采用半微量凯氏定氮法对4℃恒温下储藏的冰鲜鲳鱼的TVB-N进行检测,同时利用嗅觉可视化技术提取其挥发性气味信息,将嗅觉可视化传感器阵列与鲳鱼挥发性气体发生反应前后的RGB颜色变化值作为传感器响应值,分别建立TVB-N的偏最小二乘法(PLS)、遗传偏最小二乘法(GA-PLS)预测模型.经比较,GA-PLS模型预测效果更优,预测集相关系数达到0.851 7;可视化传感器阵列响应信号与TVB-N之间存在较高的相关性,可以快速预测出鱼储藏期间TVB-N变化,从而无损评价鱼的新鲜度. 展开更多
关键词 鲳鱼 嗅觉可视化 检测 挥发性盐基氮 遗传-偏最小二乘法
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基于可见-近红外光谱变量选择的荒漠土壤全磷含量估测研究 被引量:17
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作者 杨爱霞 丁建丽 +1 位作者 李艳红 邓凯 《光谱学与光谱分析》 SCIE EI CAS CSCD 北大核心 2016年第3期691-696,共6页
以新疆艾比湖湿地保护区采集的300个荒漠土壤样品为研究对象,利用ASD Field Spec○R3HR光谱仪获取的土壤可见-近红外光谱数据以及化学分析获取的土壤全磷数据为数据源,将原始光谱数据经过卷积平滑、标准正态变量变换以及一阶微分预处理... 以新疆艾比湖湿地保护区采集的300个荒漠土壤样品为研究对象,利用ASD Field Spec○R3HR光谱仪获取的土壤可见-近红外光谱数据以及化学分析获取的土壤全磷数据为数据源,将原始光谱数据经过卷积平滑、标准正态变量变换以及一阶微分预处理后,采用蚁群-遗传结合区间偏最小二乘法提取荒漠土壤全磷含量特征波长,构建土壤全磷含量偏最小二乘回归预测模型;并与全谱偏最小二乘、蚁群-区间偏最小二乘、遗传-偏最小二乘模型进行比较。结果表明:经蚁群-区间偏最小二乘法筛选后,荒漠土壤全磷特征波段为500~700,1 101~1 300,1 501~1 700,1 901~2 100nm;进一步采用遗传-区间偏最小二乘法进行变量选择,得到共线性最小的13个有效波长,分别为:1 621,546,1 259,573,1 572,1 527,564,1 186,1 988,1 541,2 024,1 118和1 191nm。建模方法比较显示,采用蚁群-遗传结合区间偏最小二乘法选择的特征变量,建立的模型精度最高,其次是遗传算法、蚁群算法和全光谱。蚁群-遗传结合区间偏最小二乘法建立的土壤全磷含量的模型,效验证均方根误差RMSECV以及预测集均方根误差RMSEP分别为0.122和0.108mg·g-1,效验证相关系数Rc以及预测集的相关系数Rp分别为0.535 7,0.555 9。因此,经过卷积平滑、标准正态变量变换以及一阶微分预处理,并利用蚁群-遗传结合区间偏最小二乘法建立的模型不仅简单,而且具有较高的预测精度和较好的稳健性,可以估算荒漠土壤全磷含量。 展开更多
关键词 光谱学 近红外光谱 蚁群-遗传区间最小乘法 荒漠土壤全磷
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量子GA-PLS特征选择算法及其应用 被引量:6
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作者 李胜 张培林 +1 位作者 李兵 周云川 《量子电子学报》 CAS CSCD 北大核心 2014年第2期194-201,共8页
为进一步提高遗传算法-偏最小二乘法的计算速度和计算效率,将量子算法融合到遗传算法-偏最小二乘法中,提出一种新的特征选择方法;量子遗传算法-偏最小二乘法(Quantum genetic algorithm-partial square least,QGA-PLS)算法。该方法利用... 为进一步提高遗传算法-偏最小二乘法的计算速度和计算效率,将量子算法融合到遗传算法-偏最小二乘法中,提出一种新的特征选择方法;量子遗传算法-偏最小二乘法(Quantum genetic algorithm-partial square least,QGA-PLS)算法。该方法利用量子态和叠加态原理对染色体进行编码,采用量子旋转门进行遗传操作,以实现参数的更新和增强种群多样性.同时,用量子计算重新构建了偏最小二乘法回归模型来计算个体适应度,以充分发挥快速收敛和全局优化能力.将方法应用于函数极值优化和Iris数据集的特征选择,实验结果表明,QGA-PLS在特征选择、运算时间和分类准确率方面优于QGA和GA-PLS,从而验证了QGA-PLS算法的有效性. 展开更多
关键词 量子光学 量子遗传算法-最小乘法 量子计算 特征选择
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基于小波包变换和GA-PLS算法的故障特征选择方法 被引量:8
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作者 张培林 李胜 《振动.测试与诊断》 EI CSCD 北大核心 2014年第2期385-391,403,共7页
为了提高故障诊断的分类精度,减小分类运算时间等问题,需要从原始特征集合中选择出更为优化的特征子集合,因此,提出了一种基于小波包变换和GA-PLS算法的特征选择方法。首先,采用小波包变换对提取出的振动信号进行分解,从而得到小波包的... 为了提高故障诊断的分类精度,减小分类运算时间等问题,需要从原始特征集合中选择出更为优化的特征子集合,因此,提出了一种基于小波包变换和GA-PLS算法的特征选择方法。首先,采用小波包变换对提取出的振动信号进行分解,从而得到小波包的分解系数;其次,运用遗传算法-偏最小二乘法从原始信号和小波包系数的统计学特征中选择出最优特征集;最后,将最优特征集作为输入,输入到支持向量机中以实现对不同故障的诊断与识别。应用于轴向柱塞泵故障诊断中,与现有特征选择方法对比,实验结果验证了本研究特征选择方法的有效性。 展开更多
关键词 小波变换 遗传算法-最小乘法 轴向柱塞泵 特征选择
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基于M-QSPR的含甲苯汽油辛烷值理论预测研究 被引量:2
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作者 范延冰 潘勇 +2 位作者 张彭非 尚文娟 蒋军成 《天然气化工—C1化学与化工》 CAS CSCD 北大核心 2017年第1期67-73,共7页
从分子结构角度出发,针对含甲苯汽油辛烷值展开了混合物构效关系(M-QSPR)研究。应用SiRMS(Simplex Representation of Molecular Structure)描述符对含甲苯汽油混合体系的结构信息进行表征,运用遗传算法-偏最小二乘(GA-PLS)组合算法对Si... 从分子结构角度出发,针对含甲苯汽油辛烷值展开了混合物构效关系(M-QSPR)研究。应用SiRMS(Simplex Representation of Molecular Structure)描述符对含甲苯汽油混合体系的结构信息进行表征,运用遗传算法-偏最小二乘(GA-PLS)组合算法对SiRMS描述符进行筛选和建模,得到了相应的研究法辛烷值(RON)预测模型和马达法辛烷值(MON)预测模型型。随后对模型进行验证、应用域分析和机理解释。结果表明,两个预测模型均具有较优的稳定性和预测能力。两个预测模型对其测试集的预测复相关系数分别为0.999和0.987,均方根误差分别为0.714和1.248。此外本研究揭示了影响含甲苯汽油辛烷值的主要结构因素及其影响规律。本文研究方法的提出为工程上提供了一种根据分子结构预测含甲苯汽油辛烷值的新方法。 展开更多
关键词 混合物构效关系 遗传算法-最小乘法 含甲苯汽油 辛烷值 预测
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