[發(fā)明專利]一種基于大數(shù)據(jù)的模型匹配方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710102144.1
• 申請(qǐng)日: 2017-02-23
• 公開（公告）號(hào): CN106934416B
• 公開（公告）日: 2021-03-30
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 劉彤;潘濤;曾永平;肖青青;沈鴻平;凌亞東
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 廣州訊動(dòng)網(wǎng)絡(luò)科技有限公司
• 主分類號(hào): G06K9/62
• 分類號(hào): G06K9/62;G01N21/25
• 代理公司: 廣州嘉權(quán)專利商標(biāo)事務(wù)所有限公司 44205
• 代理人: 譚英強(qiáng)

本發(fā)明公開了一種基于大數(shù)據(jù)的模型匹配方法，該方法包括：獲取新設(shè)備的儀器參數(shù)、待測光譜和/或?qū)?biāo)準(zhǔn)品的平均光譜，然后根據(jù)獲得的儀器參數(shù)、待測光譜和/或?qū)?biāo)準(zhǔn)品的平均光譜，從而從基礎(chǔ)模型庫和個(gè)性化模型匹配出最精準(zhǔn)適用的分析模型來進(jìn)行物質(zhì)信息的結(jié)果預(yù)測處理；所述的基礎(chǔ)模型庫是基于儀器種群聚類方式而建成的基礎(chǔ)模型庫。通過使用本發(fā)明的方法，可解決大量儀器之間的臺(tái)間差問題，模型可在大批量的設(shè)備之間傳遞，從而可打破近紅外光譜儀器數(shù)量的限制，適用于紅外光譜儀器的大量生產(chǎn)模式，從而有助于近紅外光譜技術(shù)的推廣使用。本發(fā)明作為一種基于大數(shù)據(jù)的模型匹配方法可廣泛應(yīng)用于模型匹配領(lǐng)域中。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及模型匹配技術(shù)，尤其涉及一種基于大數(shù)據(jù)挖掘技術(shù)的模型匹配方法。

背景技術(shù)

技術(shù)詞解釋：

近紅外光：近紅外光(NIR)是介于紫外-可見光(UV-Vis)和中紅外(MIR)之間的電磁波，其波長范圍為700～2500nm；近紅外光譜能反映含氫基團(tuán)X—H(如C—H、N—H、O—H等)振動(dòng)的倍頻和合頻吸收，不同基團(tuán)(如甲基、亞甲基、苯環(huán)等)或同一基團(tuán)在不同化學(xué)環(huán)境中的近紅外吸收波長與強(qiáng)度都有明顯差別，因此，近紅外光譜非常適用于含氫有機(jī)物質(zhì)的物化參數(shù)測量。

臺(tái)間差問題：由于制造工藝(同一批儀器，或不同批的儀器，由于制造工藝的細(xì)微差別而導(dǎo)致的臺(tái)間差)、環(huán)境(儀器受當(dāng)前環(huán)境影響，如溫度、濕度等，導(dǎo)致對(duì)同一樣本獲得不同的結(jié)果)、儀器損耗(由于使用年限及儀器本身的使用損耗，導(dǎo)致不同儀器之間存在臺(tái)間差)等問題，使得同一批次的產(chǎn)品，對(duì)同個(gè)樣本所測量的數(shù)據(jù)存在差異，從而導(dǎo)致一臺(tái)儀器建立的分析模型無法直接在其他儀器上使用。

模型傳遞方：將建立了分析模型的儀器做為主機(jī)，將需要使用這個(gè)分析模型的儀器做為從機(jī)，分別使用主從機(jī)掃描同種樣品或標(biāo)準(zhǔn)品并建立校正模型，從機(jī)可通過校正模型校正檢測光譜后使用主機(jī)的分析模型或直接使用主機(jī)的分析模型后對(duì)預(yù)測結(jié)果進(jìn)行校正。

基于現(xiàn)代化學(xué)計(jì)量學(xué)方法，近紅外光譜既可以用于定量分析，也可以用于定性分析。而對(duì)于定量分析與定性分析中的化學(xué)計(jì)量學(xué)方法，其主要包括以下幾個(gè)方面：1、光譜預(yù)處理和變量選擇；2、建立用于預(yù)測未知樣品性質(zhì)或組成的分析模型；3、模式識(shí)別方法和模型界外點(diǎn)檢測方法；4、模型傳遞方法。目前，由于使用該技術(shù)的組織或個(gè)人大多僅使用單臺(tái)或少量近紅外光譜儀進(jìn)行分析模型的建立，因此臺(tái)間差問題通常會(huì)采用現(xiàn)代化學(xué)計(jì)量學(xué)中的模型傳遞方法來解決。

目前用于解決臺(tái)間差問題的模型傳遞方法，其主要包括有兩種，一是提高校正模型的穩(wěn)健性，二則是增強(qiáng)校正模型的適應(yīng)性。前一種方法主要通過變量的篩選、微分、正交信號(hào)校正等預(yù)處理方法，和在不同環(huán)境測量條件下擴(kuò)充校正模型以及采用穩(wěn)健回歸等方式過濾光譜中的噪聲信息，融合多個(gè)局部模型，提高模型抗噪聲的能力，以達(dá)到校正模型較高的可靠性，魯棒性的目的。后一種方法則是通過數(shù)學(xué)方法建立從機(jī)和主機(jī)所測光譜、模型參數(shù)、或預(yù)測結(jié)果之間的函數(shù)關(guān)系，由此實(shí)現(xiàn)模型傳遞。由于前一種方式只是一些常見的數(shù)據(jù)與處理的方式，不能達(dá)到較高的準(zhǔn)確性，因此通常主要是采用后一種方法，如經(jīng)典的Shenk’s算法，來解決臺(tái)間差問題的。但是，對(duì)于目前常用的模型傳遞方法，其仍存在不少的缺點(diǎn)，例如：1、校正計(jì)算量過多，無法實(shí)現(xiàn)大量模型的轉(zhuǎn)移；2、需要大量的校正樣品來支撐模型傳遞；3、缺乏動(dòng)態(tài)變化，一旦儀器校正后，模型已經(jīng)固定了，而儀器則會(huì)隨著時(shí)間的消耗使得模型不再準(zhǔn)確，需動(dòng)態(tài)更新；4、用戶參與度低，用戶與商家的關(guān)系僅限于買賣關(guān)系。因此由此可見，當(dāng)儀器量劇增時(shí)，模型傳遞的方法很難實(shí)現(xiàn)，容易產(chǎn)生計(jì)算量過多而無法負(fù)荷、所需的校正樣品的數(shù)量過多、對(duì)每臺(tái)待建模的儀器都需要采集大量的光譜數(shù)據(jù)從而導(dǎo)致工作人員工作量大、動(dòng)態(tài)性差等問題，其基本無法解決大量儀器之間的臺(tái)間差問題，這樣則導(dǎo)致近紅外光譜技術(shù)無法大批量推廣使用。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明的目的是提供一種基于大數(shù)據(jù)的模型匹配方法，可打破近紅外光譜儀器數(shù)量的限制，適用于紅外光譜儀器的大量生產(chǎn)模式，從而有助于近紅外光譜技術(shù)的推廣使用。