writer:武新燕,卞希慧,楊 盛,徐 沛,王海濤
keywords:近紅外光譜,變量選擇,灰狼算法,偏最小二乘
source:期刊
specific source:分析測試學(xué)報(bào)
Issue time:2020年
近紅外光譜往往由成千上百個(gè)波長點(diǎn)組成,并不是所有波長點(diǎn)都與目標(biāo)組分相關(guān)。為了建立一個(gè)高質(zhì)量的模型,往往需要在多元校正前進(jìn)行變量選擇。基于群體智能的灰狼(Gray Wolf Optimizer)算法因其參數(shù)少,結(jié)構(gòu)簡單,易于實(shí)現(xiàn),但是在光譜領(lǐng)域的應(yīng)用還較少。本研究將GWO算法引入到近紅外光譜的變量篩選中,以玉米數(shù)據(jù)為例,考察了GWO算法中狼群性能、迭代次數(shù)、狼群數(shù)量以及運(yùn)算效率,并建立偏最小二乘(Partial Least Squares Regression)模型對玉米樣品中蛋白質(zhì)、脂肪、水分以及淀粉含量的測定。結(jié)果顯示,GWO算法運(yùn)算效率很高,經(jīng)過參數(shù)調(diào)優(yōu)后建立PLS模型,蛋白質(zhì)、脂肪、水分以及淀粉保留變量數(shù)分別為19,19,14,34,預(yù)測均方根誤差(RMSEP)從全波長PLS建模的0.2458,0.1224,0.3398,1.1058分別下降到0.1477,0.0801,0.1762,0.7398,下降了40%,35%,48%,33%,相關(guān)系數(shù)也相應(yīng)地提高。因此,GWO算法不僅優(yōu)化速度快、選擇變量數(shù)少,還可以顯著提高PLS模型的預(yù)測精度,是一種近紅外光譜變量選擇的有效方法。