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红外与毫米波学报 2020年第3期39卷 318-323页

作者：张峰汤晓君仝昂鑫王斌王经纬西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室陕西西安710049

为了提高分析模型的效率与性能,提出了一种基于变量稳定性与集群分析相结合(VSPA)的波长选择方法。该算法将变量分为样本空间与变量空间,在样本空间里计算变量的稳定性,根据稳定性值,利用加权自举采样技术将变量划分为有用变量与无用变... 详细信息

为了提高分析模型的效率与性能,提出了一种基于变量稳定性与集群分析相结合(VSPA)的波长选择方法。该算法将变量分为样本空间与变量空间,在样本空间里计算变量的稳定性,根据稳定性值,利用加权自举采样技术将变量划分为有用变量与无用变量;在变量空间中,统计每个变量出现的频率,利用指数衰减函数在无用变量中去掉变量频率较低的变量。将算法应用在近红外光谱玉米数据集中来预测玉米中淀粉的含量,其预测集均方根(RMSEP)与相关系数(R_p)分别为0.0409和0.9974,筛选后的特征变量仅为原始光谱数据的2.7%,说明提出的变量选择方法能够提高模型的运算效率与预测能力,是一种有效的变量选择方法。

关键词：波长选择加权自举采样近红外光谱偏最小二乘

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一种基于频率与回归系数相结合的自举柔性收缩变量选择方法

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仪器仪表学报 2020年第1期41卷 64-70页

作者：张峰汤晓君仝昂鑫王斌王经纬西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室西安710049

针对傅里叶变换红外光谱仪获取的谱线数量庞大,直接选用全部谱线进行多元线性回归易导致过拟合、稳定性差、分析周期长等问题,提出了一种基于频率与回归系数相结合的自举柔性收缩变量选择方法。该算法以变量的权重作为选择的依据,在每... 详细信息

针对傅里叶变换红外光谱仪获取的谱线数量庞大,直接选用全部谱线进行多元线性回归易导致过拟合、稳定性差、分析周期长等问题,提出了一种基于频率与回归系数相结合的自举柔性收缩变量选择方法。该算法以变量的权重作为选择的依据,在每次迭代过程中,根据变量的回归系数与频率计算变量的权重,通过加权自举采样技术实现对变量的柔性收缩。应用玉米红外光谱集对该方法进行了验证,在玉米油数据集中,其预测均方根误差(RMSEP)与相关系数(R_p)分别为0.020 2和0.976 5,变量数目由原始的700个减少到13个;在玉米蛋白质数据集中,RMSEP与R_p分别为0.027 9和0.996 8,变量数目由原始的700个减少到16个。结果表明,提出的变量选择算法选择的变量少而精,具有实际的应用价值。

关键词：波长选择加权自举采样近红外光谱偏最小二乘

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变量影响值与集群分析相结合的中红外波长选择方法

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光谱学与光谱分析 2021年第6期41卷 1795-1799页

作者：张峰汤晓君仝昂鑫王斌汤春瑞王杰西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室陕西西安710049 中煤科工集团重庆设计研究院(集团)有限公司重庆400042

烷烃类气体的傅里叶变换红外光谱在中红外区域吸收峰重叠严重,为此,提出了一种基于变量影响值与集群分析相结合(IVPA)的波长选择方法对甲烷、乙烷、丙烷、异丁烷、正丁烷五种烷烃类气体红外光谱进行变量选择。该方法以迭代的方式逐步实... 详细信息

烷烃类气体的傅里叶变换红外光谱在中红外区域吸收峰重叠严重,为此,提出了一种基于变量影响值与集群分析相结合(IVPA)的波长选择方法对甲烷、乙烷、丙烷、异丁烷、正丁烷五种烷烃类气体红外光谱进行变量选择。该方法以迭代的方式逐步实现对变量的筛选,在每次迭代过程中,将变量划分为样本空间与变量空间。在样本空间中计算变量的影响值,根据变量影响值采用加权自举采样技术将变量划分为精英变量与普通变量;同时在变量空间中,统计每个变量在最优模型中出现的频率;最后利用指数衰减函数剔除普通变量中频率较低的变量,记录每次迭代过程中获取的均方根误差(RMSE)值。选择最小RMSE所对应的子集作为最终选择的变量。利用实测烷烃类光谱数据集来检验该方法的性能,并将该方法与近年来提出的稳定性竞争自适应重加权采样法(SCARS)、变量子集迭代优化(IVSO)变量选择方法所测结果进行了对比。以异丁烷分析结果为例,SCARS,IVSO与IVPA对其它四种气体的最小交叉灵敏度分别为0.67%,0.56%和0.11%;最大交叉灵敏度分别为1.69%,1.49%和1.02%;对异丁烷预测的相对误差分别为1.94%,1.65%和0.51%;上述3种方法选择的特征变量个数分别为52,17和13。结果表明,提出的IVPA方法选择的变量最少,仅为原始光谱数据的0.36%,对其他四种气体的交叉灵敏度最低,对异丁烷的预测最准确。该方法可以应用在吸收重叠的光谱中,能够提高分析模型的预测精度与运行效率。

关键词：变量选择变量影响值加权自举采样傅里叶变换红外光谱偏最小二乘

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