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基于红外光谱SIMCA方法的研究及应用

基于红外光谱SIMCA方法的研究及应用

作者：吴妍娴北京化工大学

学位级别：硕士

随着电子科学技术的发展,光谱的获取变得越来越容易,逐渐成为了分析技术的理想信息载体。光谱分析技术将光谱和模式识别方法结合起来,能够用于物质的定性和定量分析,适于实验室常规分析、现场分析和在线分析,已广泛应用于石化、制药、... 详细信息

随着电子科学技术的发展,光谱的获取变得越来越容易,逐渐成为了分析技术的理想信息载体。光谱分析技术将光谱和模式识别方法结合起来,能够用于物质的定性和定量分析,适于实验室常规分析、现场分析和在线分析,已广泛应用于石化、制药、农业、民生产品检测等领域,有着巨大的发展潜力和光明的应用前景。虽然光谱模式识别方法的应用成熟但也存在缺陷,本文针对光谱定性分析方法进行了研究及应用。SIMCA方法是光谱定性分析中应用最广泛,发展最成熟的方法。它采用PCA模型参数和F检验构造计算Ti2/Tucl2和Si/Q 统计量作为样本分类的新属性,并计算待测样本到各类主成分空间的欧式距离作为判别类别的依据,是一种最常用和优秀的光谱分类方法。但是,在Q对T2作图平面上,以欧式距离确定的样本分布范围是一个圆,多数情况下并不一定能符合实际样本分布规律。本文在分析SIMCA理论缺陷的基础上,提出了一种新方法,即用马氏距离代替欧氏距离作为判别依据来判断样本的类别。并设计了采用红外光谱判别组分比例很接近的掺假食用油样本的实验,以及用近红外光谱判别相近皮毛样本的实验。用调和比5%-8%的食用油红外光谱PCA模型,分别以马氏距离和欧式距离计算出其样本的分布范围,结果表明马氏距离的分类与识别能力更强。验证集的判别结果表明新方法对化学组成差异微小的样品分类精度明显优于SIMCA。现今市场上出现优质食用油中掺杂廉价油来以次充好的现象,对社会造成了恶劣的影响。红外光谱非常适合食用油的快速检测和在线分析,可以为解决此现象供技术支持,因为红外光谱技术操作简单、检测快速、无环境污染、无样本破坏。因此本文提出利用红外光谱技术结合模式识别方法对食用油进行定性分析。但是食用油的组成成分相近,我们所常用的SIMCA方法在这方面的分类并不理想,于是提出一种改善的方法,在SIMCA建模的基础上加入SVDD,用SVDD的方法来判断数据的类别。SVDD有2个可调参数,可以随数据的分布调节判别公式,使结果更具有说服力。由食用油和调和油实验结果可知,SIMCA方法区分不出调和油和其他油,而改进SIMCA方法可以,在不同调和油的分类时,两种方法都不能完全区分食用油类别,但改进方法分类精度更高,为食用油的在线分析提出了新的方法。

关键词： SIMCA方法马氏距离欧氏距离 SVDD方法红外光谱食用油快速鉴别

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一种新型光谱多元分析模式识别方法

光谱学与光谱分析 2017年第8期37卷 2493-2499页

作者：吴妍娴宋春风袁洪福赵众田玲玲闫玉疆田文亮王莉北京化工大学信息科学与技术学院北京100029 北京化工大学材料科学与工程学院北京100029 碳纤维及功能高分子教育部重点实验室北京100029 北京市毛麻丝织品质量监督检验站北京100085 内蒙古自治区纤维检验局内蒙古呼和浩特010000

SIMCA采用PCA模型参数和F检验构造计算T2i/T2ucl和Si/Q统计量作为样本分类的新属性,并计算待测样本到各类主成分空间的欧式距离作为判别类别的依据,是一种最常用和优秀的光谱分类方法。但是,在Q对T2作图平面上,以欧式距离确定的样本分... 详细信息

SIMCA采用PCA模型参数和F检验构造计算T2i/T2ucl和Si/Q统计量作为样本分类的新属性,并计算待测样本到各类主成分空间的欧式距离作为判别类别的依据,是一种最常用和优秀的光谱分类方法。但是,在Q对T2作图平面上,以欧式距离确定的样本分布范围是一个圆,多数情况下并不一定能符合实际样本分布规律。本文在分析了SIMCA理论缺陷的基础上,提出了一种新方法,即用马氏距离代替欧氏距离作为判别依据来判断样本的类别。并设计了采用红外光谱判别组分比例很接近的掺假食用油样本的实验,以及用近红外光谱判别相近皮毛样本的实验。用调和比5%~8%的食用油红外光谱PCA模型,分别以马氏距离和欧式距离计算出其样本的分布范围,结果表明马氏距离的分类与识别能力更强。新方法和SIMCA对动物皮毛样本的正确识别率分别为87.5%和75%,对比例相近的食用油调和油的正确识别率分别为65%和55%。结果表明新方法对化学组成差异微小的样品分类精度明显优于SIMCA。

关键词： SIMCA方法马氏距离欧氏距离光谱分析

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单Glass预警自动化研究

消费电子 2024年第2期 43-45页

作者：张继勇丁卉朱宝辉吴妍娴王慧萍合肥鑫晟光电科技有限公司QA部合肥鑫晟光电科技有限公司智造技术部

本文从制造生产“不良拦截预警”过程中的品质管理方法出发,立足本工厂品质管理中前段工厂一张大板的集中不良在后段投入时被稀释的痛点,转换常规不良率统计监控方式,并将异常信息流线上化管理,精准控制了品质异常的拦截,保证了品质管... 详细信息

本文从制造生产“不良拦截预警”过程中的品质管理方法出发,立足本工厂品质管理中前段工厂一张大板的集中不良在后段投入时被稀释的痛点,转换常规不良率统计监控方式,并将异常信息流线上化管理,精准控制了品质异常的拦截,保证了品质管理的正确性和有效性,实现了品质管理的自动化。

关键词：品质管理自动化预警拦截

绿色金融支持生态旅游资源价值实现的因素及模式分析

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生态经济 2025年第01期 168-175页

作者：尹国俊朱佳娴浙江农林大学经济管理学院

中国生态旅游资源丰富，但绿色金融工具支持生态旅游资源价值实现的有效模式尚不明晰。运用fsQCA方法，以42个浙江省县域样本为典型案例，从组态视角分析了绿色金融支持生态旅游资源价值实现的路径和有效模式，最终得出六条有效路径，... 详细信息

中国生态旅游资源丰富，但绿色金融工具支持生态旅游资源价值实现的有效模式尚不明晰。运用fsQCA方法，以42个浙江省县域样本为典型案例，从组态视角分析了绿色金融支持生态旅游资源价值实现的路径和有效模式，最终得出六条有效路径，根据主导要素的不同，绿色金融支持生态旅游资源价值实现可以分为投资主导、融资主导、多方融合三种模式。结果发现：多个绿色金融工具互相补充、共同作用，其中节能环保发展水平在多数路径当中居于核心位置，各影响因素的作用因路径不同而存在差异。各地需要因地制宜根据影响因素分布状态采取恰当的支持模式。

关键词：绿色金融生态旅游生态资源价值模式

吕宋海峡海域黑潮对近惯性内波传播的调制作用研究

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中国海洋大学学报（自然科学版） 2025年第1期55卷 13-24页

作者：廖晓娴许行黄晓冬桑康凯中国海洋大学海洋与大气学院山东青岛266100 青岛海洋气象研究院山东青岛266034 中国海洋大学三亚海洋研究院海南三亚572025 中国海洋大学深海圈层与地球系统前沿科学中心物理海洋教育部重点实验室山东青岛266100

本文基于2010年8月—2011年4月吕宋海峡黑潮两侧潜标观测的流速数据,研究了台风引起的近惯性内波在黑潮调制下的传播特征。观测结果表明,台风“鲇鱼”经过吕宋海峡附近后,上层海洋有强烈的近惯性内波生成,最大近惯性流速达到0.4 m·s^(-... 详细信息

本文基于2010年8月—2011年4月吕宋海峡黑潮两侧潜标观测的流速数据,研究了台风引起的近惯性内波在黑潮调制下的传播特征。观测结果表明,台风“鲇鱼”经过吕宋海峡附近后,上层海洋有强烈的近惯性内波生成,最大近惯性流速达到0.4 m·s^(-1),黑潮东侧(太平洋)的最大近惯性动能比西侧(南海)的强2~3倍。这种空间差异与风能输入不一致,黑潮东侧的风功要弱于西侧。流速和剪切的功率谱分析结果显示,台风“鲇鱼”期间黑潮东侧明显的上层近惯性谱峰的频率在黑潮东侧明显低于黑潮西侧。黑潮形态变化引起的相应流场和涡度场变化能够对近惯性内波传播进行调制。射线追踪实验结果表明,黑潮的平流作用可以使近惯性内波远离源地,其流轴西侧正涡度阻碍近惯性内波传播,而其东侧负涡度可以使近惯性内波聚集。该结果所揭示的近惯性内波的传播过程和分布特征可为理解全球海洋近惯性内波的再分配问题提供思路。

关键词：吕宋海峡近惯性内波台风黑潮射线追踪

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高考路上的成长

高中生 2025年第04期 62-63页

作者：曾娴华中科技大学

我来自湖南耒阳一个普普通通的小县城，除了大人说的“会读书”外，我似乎也没什么擅长的事情。尽管相貌普通、生活平淡，但我拥有一颗不甘平凡的心，期待能够通过高考踏入燕园。我相信天道酬勤，一上高中便进入了从早上6点学到晚上12...

我来自湖南耒阳一个普普通通的小县城，除了大人说的“会读书”外，我似乎也没什么擅长的事情。尽管相貌普通、生活平淡，但我拥有一颗不甘平凡的心，期待能够通过高考踏入燕园。我相信天道酬勤，一上高中便进入了从早上6点学到晚上12点的备考状态，是别人眼中的“卷王”。我吃饭、洗澡会限时，手里永远有书，基本不参与休闲娱乐活动。那三年，我心中只有燕园，一个人单枪匹马，孤独又压抑，疲惫又痛苦。

关键词：

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深度学习背景下初中化学教学的有效策略探究

中学课程辅导 2025年第01期 90-92页

作者：王园娴江苏省盐城市大丰区实验初级中学

在深度学习背景下，初中化学教学面临着新的机遇与挑战。初中化学教师应通过科学创设学习情境、充分利用化学实验、强化知识的迁移应用以及开展多元评价等方式，促进学生在化学学习中的深度学习，激发学生的学习兴趣，培养其高阶思维能... 详细信息

在深度学习背景下，初中化学教学面临着新的机遇与挑战。初中化学教师应通过科学创设学习情境、充分利用化学实验、强化知识的迁移应用以及开展多元评价等方式，促进学生在化学学习中的深度学习，激发学生的学习兴趣，培养其高阶思维能力，促进知识的内化与迁移，从而提升学习效果和核心素养，助力学生的全面发展。

关键词：初中化学深度学习教学策略

高校图书馆数字资源违规使用对策设计及其仿真校验

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现代情报 2025年第1期45卷 18-32页

作者：李英群裴雷朱静娴李亚菲彭星张晶南京大学信息管理学院江苏南京210023 南京大学数据智能与交叉创新实验室江苏南京210023 中国移动研究院北京100053

[目的/意义]高校图书馆数字资源违规使用治理政策涉及多方利益主体博弈,单一维度的分析视角无法从系统层面有效调和并解决这一矛盾冲突。[方法/过程]本文采用演化博弈理论框架,构建数据供应商、高校图书馆和用户的三方演化博弈模型,探... 详细信息

[目的/意义]高校图书馆数字资源违规使用治理政策涉及多方利益主体博弈,单一维度的分析视角无法从系统层面有效调和并解决这一矛盾冲突。[方法/过程]本文采用演化博弈理论框架,构建数据供应商、高校图书馆和用户的三方演化博弈模型,探究各主体的行为模式及其均衡稳定策略。通过构建层次结构模型对参数赋值,以提升仿真分析结果的可靠性和真实性。随后通过MATLAB仿真实验,剖析了各类因素对于演化博弈的影响机制与作用路径,厘清利益对象间的动态交互关系和关联结构。[结果/结论]研究结果显示,该博弈模型呈现出两种不同的演化稳定策略状态,并基于数据资源违规使用的现状,分别从三方博弈主体提出针对性的意见。

关键词：高校图书馆供应商用户数字资源合规使用违规使用政策设计演化博弈仿真分析

基于干性指数模型对肉瘤预后、免疫浸润和铁死亡调控的分析

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中国组织工程研究 2025年第19期29卷 4151-4160页

作者：魏婧娴孟莲孙皓张田田刘春霞石河子大学医学院病理学系/石河子大学第一附属医院病理科新疆维吾尔自治区石河子市832000 广州医科大学附属第二医院病理科广东省广州市510260

背景:干性指数可能与肉瘤预后、免疫浸润有关,但具体调控机制与特征基因尚不清楚。目的:利用基因干性指数模型探究肉瘤干细胞与患者预后和免疫浸润的关系,并识别肉瘤干细胞铁死亡特征基因。方法:从癌症基因组图谱(TCGA)中获取肉瘤RNA测... 详细信息

背景:干性指数可能与肉瘤预后、免疫浸润有关,但具体调控机制与特征基因尚不清楚。目的:利用基因干性指数模型探究肉瘤干细胞与患者预后和免疫浸润的关系,并识别肉瘤干细胞铁死亡特征基因。方法:从癌症基因组图谱(TCGA)中获取肉瘤RNA测序数据及相关临床信息。利用肉瘤干性指数,对获取的肉瘤RNA测序数据进行分组。利用生存数据进行组间预后情况分析,获取组间差异表达基因后进行通路富集和免疫浸润分析。获得铁死亡相关差异基因,构建蛋白互作网络并进行预后相关性分析。培养横纹肌肉瘤细胞系,分为贴壁细胞组和干细胞组,贴壁细胞组不予任何干预,干细胞组通过无血清培养处理以诱导横纹肌肉瘤干细胞富集,qRT-PCR验证干细胞相关标志物、铁死亡相关差异基因以及铁死亡相关标志物的mRNA表达。结果与结论:①以干性指数中位数为界将患者分成高干性指数组和低干性指数组,通过患病风险预测显示高干性指数组患者的无进展生存期低于低干性指数组,提示预后不佳;②GO、KEGG分析显示肉瘤高、低干性指数组差异表达基因参与不同的细胞通路;高干性指数组和低干性指数组之间免疫浸润存在差异;差异基因中有23个铁死亡相关基因,其中9个可构成相关性较强的蛋白互作网络,其中IDO1、IFNG、AQP5高表达的肉瘤患者预后更好,CA9高表达的肉瘤患者预后不佳;③qRT-PCR结果显示,与贴壁细胞组相比,干细胞组干细胞相关标志物NANOG、SOX2和OCT4 mRNA表达显著升高(P<0.05);与贴壁细胞组相比,干细胞组铁死亡相关标志物SLC7A11的mRNA表达显著降低(P<0.05),ACSL4、GPX4、FTH1和COX2的mRNA表达显著升高(P<0.05);与贴壁细胞组相比,干细胞组差异基因CA9的mRNA表达显著降低,IDO1、IFNG、AQP5的mRNA表达显著升高(P<0.05)。经上述生物信息学分析与实验验证,干细胞与肉瘤生存、铁死亡过程密切相关,CA9、IDO1、IFNG、AQP5在肉瘤干细胞中异常表达,可能成为肉瘤诊断标志物和治疗新靶点。

关键词：肉瘤干细胞干性指数铁死亡生存预后免疫浸润