一种鲫鱼杂交制种中信息采集测定系统及测定方法技术方案

本发明专利技术属于杂交制种技术领域，公开了一种鲫鱼杂交制种中信息采集测定系统及测定方法，鲫鱼杂交制种中信息采集测定系统包括：物种编号模块、信息登记模块、中央处理模块、纯度鉴别模块、匹配杂交模块、统计模块、数据存储模块、显示模块。本发明专利技术通过纯度鉴别模块能够快速对杂交种纯度做出鉴别，鉴别时间少成本低，对测试者不要求具有专业知识，应用方便；同时通过物种编号模块、信息登记模块、匹配杂交模块、统计模块提供一个了完善的管理机制，这样有利于规范鲫鱼的杂交制种方法和程序，提高杂交制种效率，有利于选育出遗传基础丰富、聚集较多有利基因且配合力好的亲本及优良品种。

An Information Collection and Measurement System and Method for Crucian Carp Hybrid Seed Production

The invention belongs to the technical field of hybrid seed production, and discloses an information acquisition and determination system and method in crucian carp hybrid seed production. The information acquisition and determination system in crucian carp hybrid seed production includes: species number module, information registration module, central processing module, purity identification module, matching and hybridization module, statistical module, data storage module and display module. The purity identification module of the invention can quickly identify the purity of hybrids with less identification time and low cost, does not require professional knowledge for the tester and is convenient for application; at the same time, it provides a perfect management mechanism through species number module, information registration module, matching hybridization module and statistical module, which is conducive to standardizing the hybridization method and procedure of crucian carp. Improving the efficiency of hybrid seed production is conducive to breeding parents and varieties with abundant genetic basis, more favorable genes and good combining ability.

【技术实现步骤摘要】
一种鲫鱼杂交制种中信息采集测定系统及测定方法
本专利技术属于杂交制种
，尤其涉及一种鲫鱼杂交制种中信息采集测定系统及测定方法。
技术介绍
杂交即通过不同的基因型的个体之间的交配而取得某些双亲基因重新组合的个体的方法。一般情况下，把通过生殖细胞相互融合而达到这一目的过程称为杂交；而把由体细胞相互融合达到这一结果的过程称为体细胞杂交。然而，现有的研究大多需要将生殖细胞破碎后进行分析，不能实现对生殖细胞进行无损、实时检测，而且没有研究不同种类的动物杂交后和母本是否可分；同时人工管理方法无法对鱼类杂交种质资源进行深入系统的研究，不利于选育出遗传基础丰富、聚集较多有利基因且配合力好的亲本及优良品种。综上所述，现有技术存在的问题是：(1)现有的研究大多需要将生殖细胞破碎后进行分析，不能实现对生殖细胞进行无损、实时检测，而且没有研究不同种类的鱼类杂交后和母本是否可分；同时由于信息存储分类不明确采用人工管理方法无法对鱼类杂交种质资源进行深入系统的研究，不利于选育出遗传基础丰富、聚集较多有利基因且配合力好的亲本及优良品种。(2)目前使用的显示器无法对色域进行校正，显示的像素和亮度较低，无法实现对鲫鱼杂交及鱼卵的信息的观察。(3)目前使用的中央处理器对数据处理慢，迭代值较大，工作效率较低。信号处理中，无线网络存在的干扰管理没有考虑多维特征，管理效率较低的问题。
技术实现思路
针对现有技术存在的问题，本专利技术提供了一种鲫鱼杂交制种中信息采集测定系统及测定方法。本专利技术是这样实现的，一种鲫鱼杂交制种中信息采集测定方法，包括：通过物种编号模块对物种种质资源进行编号管理；通过信息登记模块登记鲫鱼品种信息，制作数据存储标识，鲫鱼品种信息包括学名、形态特征、生活习性、血缘关系、抗病性等；信息登记模块设置有信息分类登记模块，信息分类登记模块采用支持向量机的快速分类算法进行登记鲫鱼品种信息；包括：给定训练样本集{(xi，yi)，i＝1，2，…，l}，xi∈Rd，yi∈{-1，+1}，引进从输入空间Rn到希尔伯特(Hilbert)空间H的变换：然后在Hilbert空间H中构造原始问题：结束条件：采用Lagrange乘子法求解公式(1)，得到的对偶问题为：结束条件：其中K(xi，xj)为核函数：通过求解上述对偶问题得最优解α*＝(α1*，…，αl*)T，选取α*的一个正分量0＜αj*＜C，并据此计算阙值b*＝yj-∑yiαi*K(xi，xj)，最后构造决策函数给定两个样本x1，x2∈RN，则两样本之间的距离表示为d(x1，x2)，表示样本xl的第i个分量，在线性的情况下，两样本之间的距离定义如下：在非线性情况下，两样本之间的距离如下：其中为将原空间中向量x映射到高维向量空间中所对应的向量，为核函数；假设一类样本为x1i，i＝1，…，l，另一类样本为x2j，j＝1，…，m，d(x1i，x2j)表示第一类中的第i个样本到第二类中的第j个样本的距离，则对每一个i值，di＝mind(x1i，x2j)(j＝1，2，…，m)，所对应的向量x2j就是第二类样本的一个边界向量；对原始样本通过距离筛选，得到l个由相对边界向量过程的初始训练样本(x1，y1)，…，(xl，yl)，其中xi∈Rn，i＝1，…，l，yi∈{-1，1}是样本xi所属的类别，m为训练样本的类数目，设第k个支持向量机的训练样本集合为X＝{(xi，yi)|yi≥k}，得约束条件：转化为对偶问题进行求解：得到对应的决策函数为：纯度鉴别模块鉴别作物杂交鱼卵的纯度；通过匹配杂交模块自动匹配杂交任务，并制作数据存储标识放到鲫鱼母本上，获得杂交鱼卵；通过统计模块对杂交鱼卵孵化结果进行反馈统计；通过数据存储模块存储杂交中统计的数据信息；通过显示模块显示鲫鱼品种信息及杂鱼卵孵化结果统计信息；所述显示模块中的LED显示屏的显示数学模型为：LED显示屏多采用脉宽调制的驱动方式，灰度级由不同的脉冲宽度来表示，因此，LED发光状态总是相同，其灰度级以发光时间长短来表示，式(1)为LED的色坐标计算公式，X、Y、Z为三刺激值，t为发光时间，LED通过脉宽调制产生灰度级时，发光时间t决定了灰度级大小，从式(1)知，无论灰度级如何变化，其色坐标始终不变；灰度级和XYZ三刺激值之间存在与时间t相关的线性关系，当LED显示屏总的灰度级级数为N时，每一个灰度级步长“1”所对应的XYZ三刺激值为：显示一个任意的颜色，当红、绿、蓝LED发光灰度级分别为m，n，k时，其对应的XYZ三刺激值为：中央处理模块采用改进的PSO算法控制上述模块的正常运行；w使粒子保持运动惯性,使其有扩展搜索空间的趋势,w较大时,粒子的运动速度较快,使粒子的搜索区域较大,并且使其更快的靠近全局最优粒子,w较小时,粒子的运动速度缓慢,使粒子在局部范围内进行精细搜索,w采取动态调整；其中：wmax和wmin表示惯性权重最大和最小值，t表示迭代次数，Itermax表示最大迭代次数。进一步，中央处理模块采用改进的PSO算法控制上述模块的正常运行前，需对上述模块传输的信息进行干扰信号的分析；具体有：选取若干个干扰信号的特征参数UP，包括无线信号的频率F、时间T、对于观测点空域角度Θ、极化方向Γ、以及编码方式C，并将参数作为坐标轴建立多维坐标系，对于坐标系的各个坐标轴，分别根据各个干扰特征参数的分辨率确定对应坐标轴的单位量，基于坐标系建立多维特征参数的空间模型，定义为干扰空间：HSI＝SPACE(CP1，CP2…CPN)，在此干扰空间中的任意一个矢量由坐标进行表示：其中CPi为矢量在干扰空间中某一维度的坐标，是对于特征参量CPi的具体取值，对于单模的干扰信号，在干扰空间中表示为一个单一矢量：对于多模的干扰信号，即干扰信号的一个或者数个特征参数表现为具有多值特性，在干扰空间中使用干扰特征矢量的集合表示：进一步，在选取的若干个干扰信号特征参数之前需要确定干扰信号和参照信号在无线信号领域上的物理参数，包括无线信号的频率F、时间T、对于观测点空域角度Θ、极化方向Γ、以及编码方式C；用特征参数作为坐标轴建立空间坐标系，定义的干扰空间为：HSI＝SPACE(F，T，Θ，Γ，C)；干扰空间中的任意一个矢量由干扰特征空间中的坐标进行表示：其中的f，t，θ，γ，c分别是对应于各个维度的坐标值；对于单模的干扰信号，在干扰空间中表示为一个单一矢量：其中的f，t，θ，γ，c分别是对应于各个维度的坐标值。进一步，干扰信号为多模信号，即干扰信号的一个或者数个特征参数表现为具有多值特性，在干扰空间中使用干扰特征矢量的集合表示：在干扰空间中是个矢量集合，代表的是一个满足一定区间约束条件的子空间区域。进一步，纯度鉴别方法包括：(1)收集鱼卵样本的近红外光谱数据；(2)对收集的鱼卵样本的近红外光谱数据进行预处理，并从经过预处理的光谱数据中选择具代表性的训练样本光谱数据；(3)通过特征提取算法和建模方法对所选取的训练样本光谱数据建立鱼卵的纯度鉴别模型；(4)利用所建立的鉴别模型，对待鉴别鱼卵的光谱进行鉴别。本专利技术的另一目的在于提供一种计算机程序，所述计算机程序运行所述的鲫鱼杂交制种中信息采集测定方法。本专利技术的另一目的在于提供一种信息数据处理终端，所述信息数据处理终端搭载有实现所述的鲫鱼杂交制种中本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种鲫鱼杂交制种中信息采集测定方法，其特征在于，所述鲫鱼杂交制种中信息采集测定方法包括：通过物种编号模块对鲫鱼种质资源进行编号管理；通过信息登记模块登记鲫鱼品种信息，制作数据存储标识，鲫鱼品种信息包括学名、形态特征、生活习性、血缘关系、抗病性；信息登记模块设置有信息分类登记模块，信息分类登记模块采用支持向量机的快速分类算法进行登记鲫鱼品种信息；包括：给定训练样本集{(xi，yi)，i＝1，2，…，l}，xi∈R

【技术特征摘要】
1.一种鲫鱼杂交制种中信息采集测定方法，其特征在于，所述鲫鱼杂交制种中信息采集测定方法包括：通过物种编号模块对鲫鱼种质资源进行编号管理；通过信息登记模块登记鲫鱼品种信息，制作数据存储标识，鲫鱼品种信息包括学名、形态特征、生活习性、血缘关系、抗病性；信息登记模块设置有信息分类登记模块，信息分类登记模块采用支持向量机的快速分类算法进行登记鲫鱼品种信息；包括：给定训练样本集{(xi，yi)，i＝1，2，…，l}，xi∈Rd，yi∈{-1，+1},引进从输入空间Rn到希尔伯特(Hilbert)空间H的变换：然后在Hilbert空间H中构造原始问题：结束条件：采用Lagrange乘子法求解公式(1)，得到的对偶问题为：结束条件：其中K(xi，xj)为核函数：通过求解上述对偶问题得最优解α*＝(α1*，…，αl*)T，选取α*的一个正分量0＜αj*＜C，并据此计算阙值b*＝yj-∑yiαi*K(xi,xj)，最后构造决策函数给定两个样本x1，x2∈RN,则两样本之间的距离表示为d(x1，x2),表示样本xl的第i个分量,在线性的情况下,两样本之间的距离定义如下：在非线性情况下,两样本之间的距离如下：其中为将原空间中向量x映射到高维向量空间中所对应的向量，为核函数；假设一类样本为x1i，i＝1，…，l，另一类样本为x2j，j＝1，…，m,d(x1i，x2j)表示第一类中的第i个样本到第二类中的第j个样本的距离，则对每一个i值，di＝mind(x1i,x2j)(j＝1,2,…，m)，所对应的向量x2j就是第二类样本的一个边界向量；对原始样本通过距离筛选,得到l个由相对边界向量过程的初始训练样本(x1，y1)，…，(xl，yl)，其中xi∈Rn，i＝1，…，l，yi∈{-1，1}是样本xi所属的类别,m为训练样本的类数目,设第k个支持向量机的训练样本集合为X＝{(xi，yi)|yi≥k}，得约束条件：转化为对偶问题进行求解：得到对应的决策函数为：纯度鉴别模块鉴别杂交鱼卵的纯度；通过匹配杂交模块自动匹配杂交任务，并制作数据存储标识放到鲫鱼母本上，获得杂交鱼卵；通过统计模块对杂交鱼卵的孵化结果进行反馈统计；通过数据存储模块存储杂交中统计的数据信息；通过显示模块显示鲫鱼品种信息及杂交鱼卵结果统计信息；所述显示模块中的LED显示屏的显示数学模型为：LED显示屏多采用脉宽调制的驱动方式，灰度级由不同的脉冲宽度来表示，因此，LED发光状态总是相同，其灰度级以发光时间长短来表示，式(1)为LED的色坐标计算公式，X、Y、Z为三刺激值，t为发光时间，LED通过脉宽调制产生灰度级时，发光时间t决定了灰度级大小，从式(1)知，无论灰度级如何变化，其色坐标始终不变；灰度级和XYZ三刺激值之间存在与时间t相关的线性关系，当LED显示屏总的灰度级级数为N时，每一个灰度级步长“1”所对应的XYZ三刺激值为：显示一个任意的颜色，当红、绿、蓝LED发光灰度级分别为m，n，k时，其对应的XYZ三刺激值为：中央处理模块采用改进的PSO算法控制上述模块的正常运行；w使粒子保持运动惯性,使其有扩展搜索空间的趋势,w较大时,粒子的运动速度较快,使粒子的搜索区域较大,并且使其更快的靠近全局最优粒子,w较小时,粒子的运动速度缓慢,使粒子在局部范围内进行精细搜索,w采取动态调整；其中:wmax和wmin表示惯性权重最大和最小值,t表示迭代次数,Itermax表示最大迭代次数。2.如权利要求1所述鲫鱼杂交制种中信息采集测定方法，其特征在于，中央处理模块采用改进的PSO算法控制上述模块的正常运行前，需对上述模块传输的信息进行干扰信号的分析；具体有：选取若干个干扰信号的特征参数CP，包括无线信号的频率F、时间T、对于观测点空域角度Θ、极化方向Γ、以及编码方式C，并将参数作为坐标轴建立多维坐标系，对于坐标系的各个坐标轴，分别根据各个干扰特征参数的分辨率确定对应坐标轴的单位量，基于坐标系建立多维特征参数的空间模型,定义为干扰空间：HSI＝SPACE(CP1,CP2…CPN)，在此干扰空...

【专利技术属性】
技术研发人员：周大颜，廖愚，张志新，黄彩林，王培培，陈子桂，莫飞龙，招志杰，曹寿雄，郑海涛，刘锡基，
申请(专利权)人：广西壮族自治区水产引育种中心，
类型：发明
国别省市：广西,45