基于离散萤火虫算法的近红外波长优选方法研究

发布时间：2017-09-08 09:13

  本文关键词：基于离散萤火虫算法的近红外波长优选方法研究

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【摘要】：近红外光谱数据量大,需要进行压缩,以降低建立光谱校正模型的计算复杂度,提高模型精度和稳健性。为此,提出了一种基于离散萤火虫算法(discrete firefly algorithm)的近红外光谱波长变量筛选方法。首先采用蒙特卡罗方法剔除异常值,并应用Kennard-Stone法进行校正样本的选择。对通用萤火虫算法进行离散化处理,改进了吸引度的自适应公式,在移动公式中增加了牵引权重,以适应离散化处理的影响和优化算法,并在离散萤火虫算法中加入精英保留策略,加快算法的收敛速度。实验中找到DFA算法中的各项参数中的最佳值。通过离散萤火虫算法优选波长变量,建立发酵液中丁二酸含量的近红外光谱偏最小二乘回归(partial least squares regression)校正模型。与标准遗传算法(genetic algorithm)优选波长方法进行了比较。结果显示,基于离散萤火虫算法的波长优选方法所建立的PLS校正模型,其校正集的相关系数(R_c~2)为0.986,RMSEC为0.409,预测集的相关系数(R_p~2)为0.969,RMSEP为0.458,模型稳健性和精度都要优于全光谱建模以及遗传算法波长优选方法。显示了DFA在近红外光谱数据筛选方面的优越性。
【作者单位】： 南京工业大学电气工程与控制科学学院;南京工业大学生物与制药工程学院;
【关键词】： 离散萤火虫算法 近红外光谱 波长选择 丁二酸发酵
【基金】：国家(863计划)项目(2015AA021005) 江苏省产学研联合创新基金项目(BY2014005-07)资助
【分类号】：TP18;O657.33
【正文快照】： 引言近红外光谱技术具有快速、方便、低成本以及无损的特点,广泛应用于医药、农业、石油化工、生物工程等多个领域[1-2]。在采用样本近红外光谱数据进行校正模型建立的过程中,为了降低模型的复杂度、提高校正模型稳健性以及增强模型预测能力,需要对光谱数据进行优化筛选。数据

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前7条

1 郭志明;黄文倩;彭彦昆;王秀;汤修映;;自适应蚁群优化算法的近红外光谱特征波长选择方法[J];分析化学;2014年04期

2 符强;童楠;钟才明;赵一鸣;;基于改进型进化机制的萤火虫优化算法[J];计算机科学;2014年03期

3 曾冰;李明富;张翼;马建华;;基于萤火虫算法的装配序列规划研究[J];机械工程学报;2013年11期

4 褚小立;袁洪福;;近红外光谱分析技术发展和应用现状[J];现代仪器;2011年05期

5 孔翠萍;褚小立;杜泽学;陆婉珍;;近红外光谱方法预测生物柴油主要成分[J];分析化学;2010年06期

6 蔡婷;苏溧;陈可泉;姜岷;;高效液相色谱法在测定丁二酸厌氧发酵体系中有机酸的应用[J];生物加工过程;2007年01期

7 褚小立,袁洪福,陆婉珍;近红外分析中光谱预处理及波长选择方法进展与应用[J];化学进展;2004年04期

【共引文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 刘泽蒙;张瑞;张广明;陈可泉;;基于离散萤火虫算法的近红外波长优选方法研究[J];光谱学与光谱分析;2016年12期

2 王文秀;彭彦昆;徐田锋;刘媛媛;;双波段光谱融合的猪肉多品质参数同时检测方法研究[J];光谱学与光谱分析;2016年12期

3 王燕妮;孙琦;肖志明;李守学;邓涛;樊霞;;植物源性饲料原料近红外光谱定量分析通用模型研究[J];农产品质量与安全;2016年06期

4 邹长武;邓益民;王根华;;可变功能机械产品功能设计及功能转换过程研究[J];机械工程学报;2016年23期

5 杨鹏程;杜军兰;程长阔;;间隔偏最小二乘-紫外光谱法海水硝酸盐最佳建模波长区间选取[J];海洋环境科学;2016年06期

6 刘亚;郭俊先;木合塔尔·米吉提;岳建魁;王艳;刘明涛;;光谱预处理对苹果可溶性固形物含量VIS/NIR预测模型的影响[J];北方园艺;2016年20期

7 魏文松;彭彦昆;;手持式生鲜肉品质参数无损检测装置研究[J];农业机械学报;2016年S1期

8 闫栋;刘建飞;;基于网络中心性因子的工艺路线前导规划[J];上海工程技术大学学报;2016年03期

9 郭成;马月;梁梦醒;颜辉;;基于近红外光谱结合波长优选检测单颗葡萄的SSC含量[J];食品与机械;2016年09期

10 李劲;杨盼盼;唐文旭;李惠娟;向琬;蒋wF;杨式华;李伟;侯英;;基于波长优选的小柴胡颗粒黄芩苷近红外校正模型建立[J];中国实验方剂学杂志;2016年18期

【二级参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

1 于嘉鹏;王成恩;王健熙;;基于最大-最小蚁群系统的装配序列规划[J];机械工程学报;2012年23期

2 潘涛;吴振涛;陈华舟;;土壤总氮近红外光谱分析的波段优选[J];分析化学;2012年06期

3 金叶;杨凯;吴永江;刘雪松;陈勇;;基于粒子群算法的最小二乘支持向量机在红花提取液近红外定量分析中的应用[J];分析化学;2012年06期

4 王丰产;孙有朝;李娜;;多工位装配序列粒子群优化算法[J];机械工程学报;2012年09期

5 杨皓e，

本文编号：813146