支持向量机在胃癌诊断预测中的应用

目的 利用支持向量机-微量元素法建立胃癌的模式识别,以期作为胃癌诊断的辅助手段.方法 采用电感耦合等离子体发射光谱法与支持向量机分类模式,判别健康者与患者血清中Zn、Fe、Cu、Ni、Co、Mo、Mn、Cr和Zn/Cu 9个指标,建立胃癌诊断的模型.结果 多项式核函数和径向基核函数的平均总正确率分别为91.11%和93.33%,灵敏度和特异度也达到了良好的水平.结论 本方法适于辅助诊断患者胃癌疾病,并为进一步研究微量元素与各种疾病之间的关系奠定了基础.     

改进核函数的支持向量机智能诊断方法研究

针对目前支持向量机(SVM)智能诊断方法核函数选择困难以及参数选择具有随意性的问题,提出了基于模拟退火算法改进核函数的SVM智能诊断方法,重新设计了支持向量机的核函数以及参数。多项式核函数是局部核函数具有较强的拟合能力,而径向基核函数是全局核函数具有较强的外推能力,根据Mercer理论,建立一种由多项式核函数与径向基核函数组合而成的复合核函数,并利用模拟退火算法全局寻优的优点,对支持向量机的参数做最优选择;改进后的SVM运用于轴承故障诊断。研究结果表明:相对于传统SVM法,该方法具有较好的学习效率及较高的诊断准确率;该方法运用于轴承故障诊断领域极大地提高了故障诊断的准确率以及诊断效率。该研究为基于模拟退火算法改进核函数的SVM智能诊断方法应用于机械设备故障诊断提供了相应的理论和实践依据。     

基于支持向量机的食源性致病菌近红外光谱鉴别

以近红外光谱法结合支持向量机对大肠杆菌O157∶H7、单增李斯特菌、金黄色葡萄球菌进行了分类鉴别。对预处理后的3 种食源性致病菌近红外光谱数据进行主成分分析,以前26 个主成分向量为支持向量机输入量建立支持向量机模型,对径向基函数核函数分类器与多项式核函数分类器进行了对比分析。结果表明,以径向基函数为核函数的支持向量机在核参数为0.5时对3 种食源性致病菌的鉴别效果最好,与国标方法相比结果一致,其鉴别准确率均达到100%。     

改进的支持向量机算法在人脸识别上的应用

支持向量机算法作为一种新的机器学习方法,在处理小样本分类问题上具有明显优势,但核函数和参数的选取直接影响支持向量机算法的性能.针对该问题,文中通过组合全局核函数和局部核函数的混合核函数方法,建立了基于粒子群算法的混合核支持向量机算法,并将其用于ORL人脸数据库的人脸识别测试.结果表明,该改进算法较标准的支持向量机算法具有更高的识别率.     

基于SVM的棉麻织物近红外光谱快速无损鉴别

将近红外光谱技术与支持向量机(SVM)相结合建立分类模型,用于棉、麻织物的快速无损鉴别。选用径向基函数(RBF)作为核函数,分别采用网格搜索法、遗传算法和粒子群算法对惩罚参数c和核函数参数g进行参数寻优。结果显示,用网格搜索法得到的最佳参数c和g建立的模型分类结果最好,模型对棉、麻训练集的分类准确率分别为100%和99.12%,对预测集的分类准确率均为96.67%。近红外光谱技术鉴别单个样品的时长小于3 min,实现了快速鉴别。结果表明,近红外光谱技术与支持向量机相结合,可用于棉、麻织物的快速无损鉴别。     

乳制品冷链物流预警研究

针对乳制品冷链物流过程中的质量问题,提出基于支持向量机的乳制品冷链物流预警方法。通过分析乳制品供应链的特点及业务流程,结合其安全现状和影响因素,根据层次分析法建立预警指标体系。对比不同核函数下支持向量机的预测精度,整合安全风险预警指标体系,构建基于径向基核函数的支持向量机预警模型。在MATLAB平台下结合LIBSVM工具箱对支持向量机参数编程寻优。实例分析表明,参数优化后的支持向量与默认参数下的支持向量机以及BP神经网络相比,运算速度更快、预测精度更高,能够有效地对乳制品冷链物流进行预警,具有较强的操作性和实际意义。     

基于拉曼光谱和支持向量机的黄酒品质快速分析

本研究使用拉曼光谱分析技术采集不同产地和不同酒龄的黄酒样品指纹信息,对比判别分析(DA)和最小二乘支持向量机(LS-SVM)所建黄酒品质快速模型性能,确定最优模型以实现快速准确地评价黄酒品质。本研究在全波段范围利用主成分分析对拉曼光谱数据降维,计算降维谱图间马氏距离,基于ward’s算法建立判别分析模型;将全波段范围作为最小二乘支持向量机的输入量,选择出能较好处理非线性问题的RBF为核函数,同时采用交互验证方式优化RBF核函数参数,基于优化RBF核函数,建立最小二乘支持向量机鉴别模型。研究结果表明:拉曼光谱结合最小二乘支持向量机鉴别模型对黄酒产地和酒龄的鉴别正确率均为100%;拉曼光谱结合判别分析鉴别模型对嘉善、绍兴和上海黄酒的鉴别正确率分别为100%、80%和80%,对黄酒酒龄的鉴别正确率均为100%;最小二乘支持向量机模型性能优于判别分析模型。拉曼光谱结合化学计量学方法可快速、准确评价黄酒品质。     

霉变玉米中玉米赤霉烯酮和黄曲霉毒素B1含量电子鼻检测模型的构建

为建立霉变玉米中玉米赤霉烯酮和黄曲霉毒素B1的电子鼻检测方法,首先以电子鼻对7 级不同霉变程度玉米响应信号的积分值作为特征参量,然后分别利用主成分回归、偏最小二乘回归、BP（back-propagation）神经网络、最小二乘支持向量机等方法建立霉变玉米中玉米赤霉烯酮与黄曲霉毒素B1含量的预测模型,并进行了比较分析。结果表明,主成分回归预测精度最差,偏最小二乘回归较差、BP神经网络和最小二乘支持向量机法比较好。对于玉米赤霉烯酮,4 种预测模型70 个样本中相对误差控制在5%以内的样本数分别为23、45、63、67 个。对于黄曲霉毒素B1,4 种预测模型70 个样本中相对误差控制在5%以内的样本数分别为19、41、62、65 个。同时,变换不同的训练集和测试集以考察BP神经网络、最小二乘支持向量机建模方法的稳健性,结果表明,在BP神经网络结构和最小二乘支持向量机核函数与核函数参数均未发生改变的条件下,两种建模方法依然有较高的预测精度,这说明了两种模型具有较高的稳健性。     

药食两用食品中微量元素和重金属含量的测定

建立了微波消解电感耦合等离子体发射光谱法测定药食两用食品中微量元素的方法,并用该法分别测定了14种药食两用食品中Mn、Fe、Zn、Cu、Ni、Cr、Cd和Pb等元素的含量。结果表明,该方法的加标回收率在95.0%~104.0%之间,RSD≤4.35%。药食两用食品中Zn含量高于其它可食性花卉,Fe含量比普通叶菜类蔬菜更高,而其Cu/Zn比值较低,重金属含量普遍较低。此测定结果可为探讨药食两用食品的保健作用与微量元素含量的相关性提供科学数据。      

霉变玉米中玉米赤霉烯酮和黄曲霉毒素B1含量电子鼻检测模型的构建

为建立霉变玉米中玉米赤霉烯酮和黄曲霉毒素B1的电子鼻检测方法,首先以电子鼻对7级不同霉变程度玉米响应信号的积分值作为特征参量,然后分别利用主成分回归、偏最小二乘回归、BP(back-propagation)神经网络、最小二乘支持向量机等方法建立霉变玉米中玉米赤霉烯酮与黄曲霉毒素B_1含量的预测模型,并进行了比较分析。结果表明,主成分回归预测精度最差,偏最小二乘回归较差、BP神经网络和最小二乘支持向量机法比较好。对于玉米赤霉烯酮,4种预测模型70个样本中相对误差控制在5%以内的样本数分别为23、45、63、67个。对于黄曲霉毒素B1,4种预测模型70个样本中相对误差控制在5%以内的样本数分别为19、41、62、65个。同时,变换不同的训练集和测试集以考察BP神经网络、最小二乘支持向量机建模方法的稳健性,结果表明,在BP神经网络结构和最小二乘支持向量机核函数与核函数参数均未发生改变的条件下,两种建模方法依然有较高的预测精度,这说明了两种模型具有较高的稳健性。     

基于MIV-SVM的烤烟评吸质量预测模型

支持向量机是一种基于结构风险最小化原则的机器学习方法。 支持向量机建模相对容易、模型稳定及预测精度高,且对非线性问题有很好的效果,是一种良好的经验模型。本文在matlab环境下利用libsvm软件包建立利用烤烟化学指标对烤烟评吸质量预测的支持向量机模型,利用MIV法筛选变量,选取挥发性酸、石油醚提取物、钾、还原糖、烟碱为模型输入变量;参数优化后最佳c值为0.10882,g值为9.1896;训练样本预测值与实际值的相关系数R为0.9903,测试样本预测值与实际值的相关系数R为0.9966;预测误差分布在[-1,1],预测模型在一定程度上是可靠的,能够为烤烟评吸质量的评价提供理论指导,在评估烟叶利用价值及合理设计叶组配方方面提供了参考依据。      

皮芯复合离子交换纤维的吸附性能

测定自制皮芯复合离子交换纤维对Zn2+、Cu2+的静态吸附量,研究纤维对Zn2+、Cu2+吸附动力学以及影响吸附性能的主要因素,探讨该纤维材料的化学稳定性和使用再生性能,结果表明：该离子交换纤维对Cu2+、Zn2+吸附的主控步骤为液膜扩散,在实验的浓度范围内(0.005～0.2 mol/L),纤维对这2种金属离子的吸附均属单分子层吸附,其等温吸附可以用Langmuir和Freundlich方程来描述,该纤维对Cu2+、Zn2+吸附速率快,最大吸附量均超过2mmol/g,最佳pH值为8.0～9.0左右,有良好的吸附性能和使用稳定性。     

电感耦合等离子体质谱法测定柑橘皮中18种元素

目的建立电感耦合等离子体质谱法测定柑橘皮中Al、As、B、Ba、Cd、Cr、Cu、Fe、Hg、Mn、Ni、Pb、Se、Sn、Sr、Ti、Zn、Sb 18种元素含量的分析方法。方法采用电感耦合等离子体质谱法通过微波消解以及在线内标校正,自带动能歧视模式消除干扰,验证了线性范围、检出限、精密度和回收率。结果该方法线性范围10~100μg/L,检出限为0.0001~0.4202μg/L,回收率为83.0%~107.4%,相对标准偏差为0.61%~3.62%。结论该方法简单、快速、准确,适用于柑橘皮中多种元素同时测定。     

不同地区大西洋鲑鱼无机元素含量的对比分析

建立了电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)的碰撞模式测定大西洋鲑鱼中Ca、Fe、Zn、Cu、Mn、Pb、As、Cr、Cd、Al 10种无机元素含量的方法。采用HNO₃-H₂O₂体系进行微波消解后直接进行测定,以⁷²Ge、¹¹⁵In、⁴⁵Sc、²⁰⁹Bi作为内标元素消除基体干扰,选用He碰撞模式的动能歧视(KED)技术消除多原子干扰,对来自挪威、澳大利亚、智利3个产地进口的大西洋鲑鱼中10种无机元素含量进行测定,并结合聚类分析进行归类。结果表明:各元素检出限为0.005~0.058 mg/kg,加标回收率为93.5%~98.2%,相对标准偏差(RSD)为0.73%~3.15%。3个产地大西洋鲑鱼样本间Ca、As含量存在显著差异(P<0.05);挪威与澳大利亚样本之间Ca、Fe、Mn、As、Cr、Al含量差异显著(P<0.05),Cu、Zn、Pb含量无显著差异(P>0.05);挪威与智利样品之间Ca、Cu、As、Cr含量差异显著(P<0.05),Fe、Mn、Zn、Pb、Al含量无显著差异(P>0.05);澳大利亚与智利样品之间Ca、Fe、Cu、Mn、As、Al含量差异显著(P<0.05),Zn、Pb、Cr含量无显著差异(P>0.05)。聚类分析将样品分成三个大类,选择Ca、Fe、As、Cr、Al共5个对区分大西洋鲑鱼产地方差贡献较大的元素含量为自变量建立大西洋鲑鱼3个产地的Fisher判别模型,利用判别模型对样品进行归类,三地样本的判别准确率达到100%。     

ICP-AES法测定小米和高粱米中的金属元素

用微波消解,电感耦合等离子体发射光谱法测定小米和高粱米中的金属元素。试验结果表明,2种粗粮中富含多种对人体有益的K,Na、Ca、Mg、Al、Fe、Zn、Cu等金属元素。对比发现,高粱米中各种金属元素的含量远远超过大米,8种金属元素的含量均是大米的几十至几百倍;小米中的各种金属元素的含量也超过大米。可见小米和高粱米是人们饮食中很好的矿物质来源。方法回收率在92.0%～102.0%之间,相对标准偏差小于4.8%。方法操作简单,分析速度快,准确度高,灵敏度好。     

Geographical Authentication of Tequila According to its Mineral Content by Means of Support Vector Machines

The elemental profile of tequila samples from the three main production areas of the State of Jalisco, namely Amatitlan, Guadalajara, and Tequila, was used to carry out their geographical characterization. With this aim, the concentration of Al, Ba, Ca, Cu, Fe, K, Mg, Mn, Na, S, Sr, and Zn was determined by inductively coupled plasma atomic emission spectroscopy. Principal component analysis was addressed to visualize data trends. The number of input variables was reduced by means of backward stepwise linear discriminant analysis and support vector machines were used to construct an adequate classification model. The best classification performance was obtained by a linear support vector machine model with 100% of prediction ability.     

忍冬茶及其加工过程中氨基酸和微量元素分析

目的:考察忍冬茶及其加工过程中氨基酸、微量元素含量的变化情况。方法:采用L-8800型全自动氨基酸分析仪分析忍冬茶及其加工过程中氨基酸种类及其含量的变化情况;采用火焰原子吸收光谱法测定铜、锌、铁等9种微量元素的含量。结果:忍冬茶中含有17种氨基酸且含量丰富,加工前后17种氨基酸的种类没有变化但含量都有所增加;加工后微量元素锌、铁、锰的含量增加,铜、铅、铬、镍、砷的含量降低。忍冬茶经过冲泡后有害金属元素铅、镉、镍、砷含量均符合GB2762—2005《食品中污染物限量》中规定的标准。结论:忍冬茶的加工过程增加了氨基酸和多种有益微量元素的含量,降低了多种有害金属元素的含量,有害金属元素含量均符合GB2762—2005《食品中污染物限量》中规定的标准,表明忍冬茶加工工艺可行,饮用安全。      

金属粉末质量控制对金刚石工具性能影响的探讨（上）

文章研究探讨了金刚石工具用Fe、Cu、Ni、Sn、Zn等单质金属粉末及预合金粉末质量对金刚石工具的烧结质量及应用性能的影响。通过对各种金属粉末的氧含量、粒度、松比等性能指标的考量,重点探讨了氧含量对工具质量及性能的影响,对各类金属粉末而言,当其可控的氧含量〈4000×10-6时,工具的性能可保持稳定与正常发挥。     

金属粉末质量控制对金刚石工具性能影响的探讨（下）

文章研究探讨了金刚石工具用Fe、Cu、Ni、Sn、Zn等单质金属粉末及预合金粉末质量对金刚石工具的烧结质量及应用性能的影响。通过对各种金属粉末的氧含量、粒度、松比等性能指标的考量,重点探讨了氧含量对工具质量及性能的影响,对各类金属粉末而言,当其可控的氧含量〈4000×10-6时,工具的性能可保持稳定与正常发挥。     

东北菱中氨基酸和无机元素含量分析

目的：为评价东北菱的品质并更好地开发利用东北菱这种野生资源提供科学数据。方法：采用原子吸收光谱仪、氨基酸分析仪等分析手段。结果：测定了东北菱中蛋白质、氨基酸及七种微量元素含量。结论：结果表明,东北菱中含有8种人体必需氨基酸,蛋白质在果实和果肉中含量分别为11.90%、18.92%,人体必需微量元素Fe、Zn、Mn、Ca和P含量较高。