基于迭代初始化遗传算法的光谱波段选择及其在感冒液多组分测定中的应用.pdfVIP

第26卷，第10期 光谱学与光谱分析 Vol. 26 ,No.10 ,pp1923-1927 2006 年 10 月 Spectroscopy and Spectral Analysis Octob日r ， 2006 基于迭代初始化遗传算法的光谱波段选挥及其在 感冒液多组分测定中的应用 成飘，吴晓华，陈德钊 浙江大学化学工辍与生物工程学系，浙江杭州 310027 摘 要光谱数据用于多元校正时，组分间的交互作用会使部分破段与组分浓度虽非线性关系，在用偏最 小二乘法(PLSR)建模前，宜作被长筛选。基于选代初始化的遗传算法ORGA将远行多轮 GA，通归地以上 轮结果作为先验知识支持下轮的初始化，井对入选波长点的统计颇率进行平滑处理，由此可商敢地从金谱 中逃出校ïE性能良好的波段，筛选结果稳定。人选披段对全谱既作了适当简化，义充分保留了有放信息。再 采用 PLSR 建模，模型更具稳健性。将该法用于感冒液的1i细分测定，与全谱建模法相比，其预测性能和稳 健性有显著提高。 主题词 遗传算法;披长选择;偏最小工乘;多组分 中团分提号: 0657.3 文献栋识码:A 文章编号: 1000-0593(2006)10-1923峭05 进行 PLSR 建模，以期提高感冒攘多元校正精度。 号| 1 遗传算法用于波长选择 现代光谱分析技术的发展极大地提高了仪器的分辨率和 1. 1 基于遗传算法的波长点选择 灵敏性，可为分析者提供精确的光谱数据。光谱数据通常遵 遗传算法利用生物界物竞选择的进化机制，是一种随机 从朗伯盼比尔JË律，可用偏最小二乘凹归CPLSR) 建模，并作 优化方法，将其用于波长选择，真主要步醺为Cι8J 。 多元校班。近年研究发现，在多组分体系中，由于细分间的 (1)染色体编码:设被选的波长点共有 m 个，则染色体 交宜作用产生了新分子键等原因，全谱中会出现不符合朗 长度为m， 每个基因对应一个波长点，以一个二进制位编码， 伯比尔定律附与组分浓度是非线性关系的波段。理论与试 编码为 1 ，表示选中诙擅长:为 0 ，则米选中。 验均表明，在PLSR 建模前先筛选榄长，消除与待分析组分 (2)种群初始化:设初始群体包含 N个个体，随机产生 无关或虽非线性关系的披长点，将可简化模型，并提高其预 N个染色体作为初始种群。可以限定每条染色体巾基因编码 测精度和稳健性[1.2J 为 1 的总数，以免初始班人的波长点过多。 波长选择方法有逐步回归浩、无关信息变最消除法(un­ inforrnation variable elimination , UVS)(3J 、法代费最选择法 (3)近Hill度随数:常采用交互验证法评价模型的预测能 Citerative variable selection , IVS)川、模拟堤火法Csimulated 力，评价指标为交叉验证均方根偏差，其值越小，校正模型 的预测性能越优。对各踉色体选中的波长点数据，用 PLSR ann