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相似文献
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1.
土壤组分光谱估算过程中校正样本集的构建会影响模型的预测精度。当前结合反射光谱和Kennard-Stone(KS)算法的校正样本集构建策略忽视了土壤反射光谱是土壤属性的综合反映,构建的样本集通常无法很好地代表目标土壤组分的变异。光谱变换方法可以突出目标组分的光谱特征,为此,本文以湖北省江汉平原滨湖地区水稻土为研究对象,结合包括一阶微分(FD)、Savitzky-Golay(SG)、Haar小波变换、标准正态变量变换(SNV)和多元散射校正(MSC)在内的光谱变换方法和KS算法进行校正样本集建构,通过对比不同样本集构建策略对使用偏最小二乘回归(PLSR)建立的土壤全氮含量光谱估算模型预测精度的影响,研究光谱变换是否有助于提高基于KS算法构建的校正样本集的代表性。结果表明:不同光谱变换会影响校正样本集的构建。反射光谱经过SG或Haar小波变换后,再使用KS算法构建校正样本集与直接基于反射光谱使用KS算法构建的校正样本集相同,建立的估算模型精度不变,相对分析误差(RPD)分别为1.41和1.27。结合FD,SNV或MSC变换和KS算法构建的校正集与基于反射光谱使用KS算法构建的校正集不同,建立的估算模型RPD分别从0.95,1.48和1.42提高到1.13、1.78和2.20。研究表明SNV和MSC等光谱变换方法可以提高基于KS算法构建的校正样本集的代表性,并可有效提高模型预测精度。  相似文献   

2.
局部建模方法用于烟草样品的近红外光谱定量分析   总被引:1,自引:0,他引:1  
采用近红外光谱在主成分空间的距离作为样本相似性的判据,建立了一种用于近红外光谱定量分析的局部建模方法。该方法首先对校正集的光谱进行主成分分析(PCA),然后基于主成分空间中预测样本与校正集样本的距离选择校正子集并建立局部偏最小二乘(PLS)回归模型。对欧氏距离和马氏距离的比较表明,欧氏距离可以更好地表达样本之间的相似性。将所建立的方法用于烟草样品中氯和尼古丁含量的测定,结果表明局部建模方法比常用的全局建模方法具有更好的预测准确性,特别是在低含量成分的预测中具有明显优势。  相似文献   

3.
提出了一种基于净信号分析的局部建模算法,以克服光谱定量分析中样本间差异性过大和样本待测性质与光谱之间存在非线性等问题。首先利用净信号分析方法得到校正样本和待测样本的净信号,然后用待测样本净信号和校正样本净信号之间的欧式距离作为样本相似性判据,选取一定数量的与待测样本最相似的校正样本组成局部校正子集,建立局部PLS回归模型。针对一组猪肉近红外光谱数据集的实验结果表明,该方法的预测精度显著优于全局建模方法和基于光谱欧式距离的局部建模方法。  相似文献   

4.
利用高光谱扫描技术检测小麦叶片叶绿素含量   总被引:4,自引:0,他引:4  
利用高光谱扫描技术对小麦叶片进行无损检测试验,探索精确测定小麦叶绿素含量的方法,为农作物生长状况、植物病理诊断等提供科学依据。研究选取90个样本作为校正集,30个样本作为预测集,获取叶片的高光谱反射图像,同时用传统的分光光度计方法测定其叶绿素含量。选取波长491~887 nm范围光谱,用多元散射校正、一阶导数、二阶导数3种方法处理,利用偏最小二乘法和逐步线性回归法分别建立了小麦叶片叶绿素含量与光谱信号间的数学模型。研究发现多元散射校正(MSC)结合二阶导数光谱的多元线性回归(SMLR)模型的效果较优,模型校正集和预测集决定系数分别为0.82和0.79,校正均方根误差和预测均方根误差分别为0.69和0.71。研究结果表明可以利用高光谱扫描技术检测小麦叶片叶绿素含量。  相似文献   

5.
利用便携式近红外光谱仪对376个涤/棉混纺织物进行研究,利用定量分析模型中的偏最小二乘法(partical least squares,PLS)作为校正方法,结合涤/棉混纺织物中涤、棉含量设定的定性鉴别系数,建立了涤/棉混纺织物的半定量-定性分析校正模型。该模型对涤/棉混纺织物进行定性鉴别的同时得出其相对含量,分析结果具有半定量性质。在建模过程中,采用Savitzky-Golay导数法,消除噪声和基线漂移对光谱的影响,并研究了波段选择和不同预处理方法对定性校正模型的影响。纯棉的主要吸收峰位于1 400~1 600nm,纯涤的主要吸收峰位于1 600~1 800nm,随着涤或棉含量的增加,其相应的吸收峰强度增强,因此,建模波段以涤、棉主要吸收峰区间为基本波段,进行双向扩展,得到最佳波长区间1 100~2 500nm(相关系数0.6,波点数934)。利用所建校正模型对验证集样本进行预测,结果表明,在1 100~2 500nm处,预处理方法为Savitzky-Golay导数、多元散射校正与均值中心化相结合时,该模型评价参数较佳,其中RC(校正集相关系数)0.978,RP(验证集相关系数)0.940,SEC(校正标准差)1.264,SEP(预测标准差)1.590,样品预测正确率达93.4%。表明该定性分析校正模型能够较好地对涤/棉混纺织物进行半定量-定性预测。  相似文献   

6.
近红外光谱因为具有小成本、易操作、低耗时等优点,所以广泛用于食品领域。作为一种间接的检测方法,近红外光谱检测需要建立光谱和浓度之间的统计模型。但是,一种条件下建立的模型在另一种检测条件下会失效。针对此问题,重新建模可以加以解决,但是重新建立光谱与浓度之间的模型非常繁琐耗时。此时,模型转移可以在避免重新建模的情况下,通过光谱校正,保证预测精度。在模型转移中,已经建立好模型的光谱称为主光谱(A),不用建立模型,而只用主光谱模型预测的光谱称为从光谱 (B)。模型转移方法的步骤是,先在校正集中选择一些样本作为主光谱的转移集(At),然后选择从光谱中浓度和At相同的光谱,以此作为从光谱的转移集(Bt)。通过AtBt构建模型转移矩阵。最后将需要校正的从光谱(Bv)乘以上述的转移矩阵中,即可获得校正后的从光谱(Bnew)。此时,Bnew就可以用主光谱的模型来直接预测。在模型转移中,转移集样本的选择对模型校正至关重要。目前,转移集的样本通常从光谱之间的距离而非模型转移误差获得。但是,转移误差对模型转移结果的验证至关重要,故该研究出了基于集群分析的集群优化法(ER)并将其用于优化KS方法产生的转移集样本。ER先用随机方法建立转移集的多个子集合,并计算每个子集合的转移误差。然后,对某一个样本,计算包含这个样本的子集合转移误差均值。最后,选择转移误差均值较低的样本作为新转移集样本进行模型转移。以玉米数据测试了ER算法。结果显示,对于典型相关分析-有信息成分提取法(CCA-ICE)、直接校正法(DS)、分段直接校正法(PDS)、光谱空间转化法(SST)这些常见的模型转移方法,相比于KS样本选择方法,ER方法可以找出重要的转移集样本,进而显著降低模型转移误差。  相似文献   

7.
近红外光谱检测已被应用于水泥生料成分的快速检测,但现场环境中的湿度等因素会对光谱产生干扰,从而降低检测精度。为了提高检测精度,在实验分析湿度对水泥生料近红外光谱检测影响的基础上研究了补偿方法。在水泥厂选取了24份水泥生料样本,其中18份作为校正集,6份作为验证集;水泥生料中的有效成分为SiO2,Al2O3,Fe2O3和CaCO3,各成分含量的标准值由X射线荧光光谱分析测出。首先,将校正集的18份样本每份重复装样测5次光谱,用得到的90个光谱建立模型Ⅰ;再每份样品制作5个湿度梯度样本,其获得过程为,先将样本放置在电加热平台上,用玻璃棒将样本摊平,180℃下加热30 min,再将样本放置在散热片上进行降温,待样品恢复室温后取出进行第一次光谱扫描,得到1个光谱,将测量后的样本放入搅拌器,使用装有去离子水的喷雾器对其喷雾两次,然后搅拌30 s混合均匀,测量混合后的样本得到下一个光谱,重复该过程,得到具有湿度梯度的5个光谱。所有样本均采用烘干法进行湿度测量,样本湿度变化区间在0.6%~2%以内。对每个湿度梯度的样本测量1次,用得到的这90个光谱建立模型Ⅱ。然后,将验证集的6份样本每份制作5个湿度梯度,获取方式与校正集相同,对每个湿度梯度的样本测量1次,得到30个光谱。所有光谱均采用多元散射校正预处理,拟合波段选择4000~5000 cm^-1,建模方法采用偏最小二乘法。比较同一份样本的5个湿度梯度,可以看到在5200 cm^-1处光谱差异最大,在其他位置也有肉眼可见的明显差异,因此,湿度变化对全波段光谱有明显的影响。最后,将这30个光谱输入模型Ⅰ与模型Ⅱ进行验证,并对比模型Ⅰ与模型Ⅱ的预测均方根误差RMSEP。模型Ⅱ中SiO2,Al2O3,Fe2O3和CaCO3的预测均方根误差RMSEP比模型Ⅰ分别减小了25%,31.3%,33.3%和25%。实验结果表明,水泥生料样本湿度对近红外光谱模型的预测结果具有一定的影响,采用具有湿度梯度的样本进行建模可有效降低湿度对预测结果的影响。  相似文献   

8.
毛竹化学成分光谱分析的快速建模方法研究   总被引:1,自引:0,他引:1  
研究了毛竹综纤维素和木质素含量近红外光谱定量分析方法的建立。选用不同竹龄、纵向和横向部位的54个竹材粉末样品,用湿化学方法测定其综纤维素和木质素含量。在综纤维素和木质素含量的分布范围内,从低值、中间值和高值中挑选11个代表性样品,11个样品按预定比例混合得到21个混合样品,混合样品的综纤维素和木质素含量计算得到,再挑选22个目标成分含量不同的样品组成54个样品的校正集。用偏最小二乘法分别建立样品综纤维素含量、木质素含量和近红外漫发射光谱之间的相关模型。结果表明,综纤维素含量的预测模型的相关系数(Rp)为0.92,标准偏差(SEP)为1.04%;木质素含量的预测模型的Rp为0.93,SEP为0.91%,与常规方法建立的模型预测精度相似。说明利用样品混合的方式可快速增加校正集样品的数量、改善校正集样品的分布状况,继而建立稳定可靠的近红外定量分析模型。  相似文献   

9.
无论是近红外还是红外光谱,多元校正模型的传递问题都尚未解决。为了实现模型和光谱的传递,提出了一种改进的PDS算法——SA-PDS算法,论方法通过PDS算法进行模型传递,使用光谱间的夹角大小作为判定准则来选择传递参数,使得模型传递过程不受到样品性质参考值的影响,也不再依赖于模型,并且可以双向传递。该方法分别通过在近红外数据和中红外数据中应用来证明模型传递的可行性,实验收集烟叶样本测得其近红外光谱,沥青样本测得其中红外光谱,将烟叶总糖会计师和沥青蜡含量作为模型预测对象。使用光谱夹角作为PDS参数选择标准与使用预测标准偏差作为判定准则相比,实验表明:对于近红外光谱的从机向主机的传递,其验证集预测精密度RMSEP从5.257 4降低至1.337 1,优于RMSEP(1.350 3)方法,预测偏差也同样被改善。对于中红外光谱从机向主机的传递,新方法验证集预测精密度RMSEP从0.525 1降低至0.186 9,优于RMSEP(0.219)方法。主机向从机的传递也取得了满意的传递结果。  相似文献   

10.
以蔗糖溶液为研究对象,利用近红外光谱分别测量4,5和6mm光程下不同浓度蔗糖溶液的透反射光谱,研究采用矢量归一化、基线偏移校正、多元散射校正、标准正态变量变换、一阶导数5种预处理方法消除光程差异的影响,并结合PLS方法建立校正集模型。与原始光谱的PLS模型相比,五种预处理方法均对模型的预测精度有不同程度的提高,其中,多元散射校正结合PLS方法建立的模型最优,使原始光谱的主成分数PC由6下降为3,决定系数R2由0.891 278提高到0.987 535,交互验证决定系数R2CV由0.888 374提高到0.983 343,校正标准偏差RMSEC由1.704%下降到0.89%,交互验证的校正标准偏差RMSECV由1.827%下降到1.05%,预测集样本的相关系数由0.950 89上升到0.976 22,预测标准偏差由0.014 36下降为0.01。结果表明,五种预处理方法中,多元散射校正法能够消除光程差异的干扰,提高模型的预测精度,改善稳定性。  相似文献   

11.
The complete orthomodular lattice of closed subspaces of a Hilbert space is considered as the logic describing a quantum physical system, and called a quantum logic. G. Takeuti developed a quantum set theory based on the quantum logic. He showed that the real numbers defined in the quantum set theory represent observables in quantum physics. We formulate the quantum set theory by introducing a strong implication corresponding to the lattice order, and represent the basic concepts of quantum physics such as propositions, symmetries, and states in the quantum set theory.  相似文献   

12.
Within the context of a recently proposed family of stochastic dynamical lawsfor causal sets, one can ask whether the universe might have emerged from thequantum-gravity era with a large enough size and with sufficient homogeneityto explain its present-day large-scale structure. In general, such a scenario wouldbe expected to require the introduction of very large or very small fundamentalparameters into the theory. However, there are indications that such fine tuningis not necessary, and a large homogeneous and isotropic cosmos can emergenaturally thanks to the action of a kind of renormalization group associated withcosmic cycles of expansion and recollapse.  相似文献   

13.
Inasmuch as physical theories are formalizable, set theory provides a framework for theoretical physics. Four speculations about the relevance of set theoretical modeling for physics are presented: the role of transcendental set theory (i) in chaos theory, (ii) for paradoxical decompositions of solid three-dimensional objects, (iii) in the theory of effective computability (Church-Turing thesis) related to the possible solution of supertasks, and (iv) for weak solutions. Several approaches to set theory and their advantages and disadvatages for physical applications are discussed: Canlorian naive (i.e., nonaxiomatic) set theory, contructivism, and operationalism. In the author's opinion, an attitude of suspended attention (a term borrowed from psychoanalysis) seems most promising for progress. Physical and set theoretical entities must be operationalized wherever possible. At the same time, physicists should be open to bizarre or mindboggling new formalisms, which need not be operationalizable or testable at the lime of their creation, but which may successfully lead to novel fields of phenomenology and technology.  相似文献   

14.
There are at most 14 independent real algebraic invariants of the Riemann tensor in a four-dimensional Lorentzian space. In the general case, these invariants can be written in terms of four different types of quantities: R , the real curvature scalar, two complex invariants I and J formed from the Weyl spinor, three real invariants I6, I7 and I8 formed from the trace-free Ricci spinor and three complex mixed invariants K, L and M. Carminati and McLenaghan [5] give some geometrical interpretations of the role played by the mixed invariants in Einstein-Maxwell and perfect fluid cases. They show that 16 invariants are needed to cover certain degenerate cases such as Einstein-Maxwell and perfect fluid and show that previously known sets fail to be complete in the perfect fluid case. In the general case, the invariants I and J essentially determine the components of the Weyl spinor in a canonical tetrad frame; likewise the invariants I6, I7 and I8 essentially determine the components of the trace-free Ricci spinor in a (in general different) canonical tetrad frame. These mixed invariants then give the orientation between the frames of these two spinors. The six real pieces of information in K, L and M are precisely the information needed to do this. A table is given of invariants which give a complete set for each Petrov type of the Weyl spinor and for each Segre type of the trace-free Ricci spinor This table involves 17 real invariants, including one real invariant and one complex invariant involving , and in some degenerate cases.  相似文献   

15.
We examine a set logic by means of all its representations as a concrete logic together with the automorphism groups of the representations. The most important are the minimal representations, i.e., the ones defined by minimal full collections of two-valued states. From this point of view we also investigate some Greechie diagrams.  相似文献   

16.
电容器的用途非常广泛.如提高功率因数、滤波、耦合、调谐、旁路、选频以及电火花加工等.在实际工作中,会遇到电容器的电容量不合适或额定工作电压(习惯称“耐压”)不符合要求的情况,这就要用电容器组,以满足实际工作的需要.几个电容器串联并联或混联成电容器组后,其耐压值需要计算.下面介绍电容器组耐压值的计算方法.  相似文献   

17.
光谱描述语言和粗集   总被引:1,自引:0,他引:1  
根据经验进行研究是天文界研究光谱的习惯,从来没有一个合适的理论框架用于描述光谱,这和以往的观测数据量比较少有关系,随着天文望远镜的发展和现代技术水平的提高,人类获得的光谱数据量正在飞速增长,每天可以收集到多达两万多条光谱的LAMOST望远镜就是其中的代表,面对海量的数据库,只依靠一些简单的经验和规则已经不能满足研究需求,在对大量的光谱做过仔细的观察和研究之后,本文从光谱的形态细节入手,通过定义基元而建立起一种对光谱整体做出完整描述的语言-光谱描述语言,以试图为今后的研究提供一个理论框架,同时本文还在光谱描述语言的基础上引入了数据挖掘的一种技术-粗集理论,通过粗集理论提取出对光谱分类有用的一些规则,这可以看作是光谱描述语言的一个应用。  相似文献   

18.
测距标星镜组的胶合精度要求高,本文就此项胶合工艺作了详细的介绍。  相似文献   

19.
A two-party private set intersection allows two parties, the client and the server, to compute an intersection over their private sets, without revealing any information beyond the intersecting elements. We present a novel private set intersection protocol based on Shuhong Gao’s fully homomorphic encryption scheme and prove the security of the protocol in the semi-honest model. We also present a variant of the protocol which is a completely novel construction for computing the intersection based on Bloom filter and fully homomorphic encryption, and the protocol’s complexity is independent of the set size of the client. The security of the protocols relies on the learning with errors and ring learning with error problems. Furthermore, in the cloud with malicious adversaries, the computation of the private set intersection can be outsourced to the cloud service provider without revealing any private information.  相似文献   

20.
International Journal of Theoretical Physics - In this paper we will define a Lagrangian for scalar and gauge fields on causal sets, based on the selection of an Alexandrov set in which the...  相似文献   

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