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基于改进型模拟退火算法的近红外光谱特征波长选择方法技术

技术编号:8321945 阅读:291 留言:0更新日期:2013-02-13 21:28
本发明专利技术提供了一种基于改进型模拟退火算法的近红外光谱特征波长选择方法,首先对近红外光谱数据集随机初始化当前解S;然后在温度参数t和马尔可夫链长度参数L的控制下,在当前解S的基础上产生新解S’,并以改进型Metropolis接受准则判断当前解S和新解S’的重要性;最后当温度控制参数t达到设定的结束温度时,返回最优特征波长及最优特征波长对应模型的效果。通过对传统模拟退火算法中Metropolis接受准则的改进,使得改进型模拟退火算法不仅提高了选择近红外光谱特征波长的效果、简化了模拟退火算法的参数设置,而且保留了传统模拟退火算法跳出局部最优解和快速收敛的特点。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及近红外光谱
,尤其涉及一种。
技术介绍
近年来,近红外光谱作为一种定量和定性分析方法,在农业、环境、制药等许多领域得到了成功运用。近红外光谱分析方法首先获取待测样本在特定近红外波段下(通常为70(T2500nm)的光谱信息,然后利用光谱信息对样本进行定量或定性分析。近红外光谱分析的基本原理是近红外光谱能够记录化学键基频震动的倍频和合频信息,主要表征了含氢基团X-H (X主要为C、N、0)震动的倍频和合频吸收。由于样本的成分大多是由这些基团构成 的,因此近红外光谱信息可以对样本进行定性和定量分析。借助现代近红外光谱仪器,可以在短时间(一般小于I分钟)内获得大量的近红外光谱信息(样本在成百上千甚至上万个波长下的光谱信息)。考虑到模型的稳定性和复杂性,近红外定量、定性分析过程中仅将少数特征变量(一般少于10个)用于建立模型。因此如何从大量的光谱信息中挑选与待测样本最相关的特征波长是近红外分析技术中的关键步骤之一。国内外专家、学者在近红外光谱特征波长选择方面做了大量工作,提出了主成分分析法、间隔偏最小二乘法、遗传算法等特征波长选择方法,研究结果表明与全光谱模型相比,特征本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于改进型模拟退火算法的近红外光谱特征波长选择方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤:S1、输入近红外光谱数据集,随机初始化当前解S,初始化全局变量S_global的值为当前解S,初始化温度参数t的值为起始温度t0;S2、判断温度参数t是否大于结束温度tf,若是,则执行步骤S3;若否,则执行步骤S9;S3、初始化马尔可夫链长度参数L的值为1;S4、判断马尔可夫链长度参数L是否小于最大马尔科夫链长度L_max,若是,则执行步骤S5;若否,则执行步骤S8;S5、在当前解S的基础上产生新解S’,如果f(S’)据改进型Metrop...

【技术特征摘要】
1.一种基于改进型模拟退火算法的近红外光谱特征波长选择方法,其特征在于,所述方法包括以下步骤 51、输入近红外光谱数据集,随机初始化当前解S,初始化全局变量S_global的值为当前解S,初始化温度参数t的值为起始温度tQ ; 52、判断温度参数t是否大于结束温度tf,若是,则执行步骤S3;若否,则执行步骤S9 ; 53、初始化马尔可夫链长度参数L的值为I; 54、判断马尔可夫链长度参数L是否小于最大马尔科夫链长度L_max,若是,则执行步骤S5 ;若否,则执行步骤S8 ; 55、在当前解S的基础上产生新解S’,如果f(S’)<f (S_global),S_global被更新为新解S,; 56、根据改进型Metropolis接受准则判断当前解S和新解S’的重要性; 57、马尔可夫链长度参数L的值递增1,并返回步骤S4; 58、温度参数t的值递减1,并返回步骤S2; 59、返回S_global,建立PLS模型,给出模型的交互验证均方根误差、校正集相关系数、预测集均方根误差和预测集相关系数。2.根据权利要求I所述的方法,其特征在于,所述步骤S6中“改进型Metropolis接受准则”具体为 计算当前解S和新解S’的目标函数f (S)和f (S’),其中f (S)为当前解S中选中波长对应的PLS校正模型的交互验证均方根误差,f (S’)为新解S’中选中波长对应的PLS校正模型的交互验证均方根误差; 判断exp〈 .f(Sh广) > 〃是否成立,其中r为[α,1]范围内的一个随机数,α为范围内的一个常数; 若哪(糾-广)> /·成立则判定新解S’为重要解,并...

【专利技术属性】
技术研发人员:邹小波石吉勇赵杰文黄晓玮黄星奕蔡健荣陈全胜孙宗保林颢
申请(专利权)人:江苏大学
类型:发明
国别省市:

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