[發明專利]評價大米食味品質的方法及人工神經網絡

在審

• 申請號: 202011626566.7
• 申請日: 2020-12-31
• 公開（公告）號: CN114693047A
• 公開（公告）日: 2022-07-01
• 發明（設計）人: 單金卉;王梅桂
• 申請（專利權）人: 豐益（上海）生物技術研發中心有限公司
• 主分類號: G06Q10/06
• 分類號: G06Q10/06;G06Q50/02;G06K9/62;G06N3/04;G06N3/08
• 代理公司: 上海專利商標事務所有限公司 31100
• 代理人: 陸嘉

1.一種評價大米食味品質的方法，其特征在于，包括以下步驟：

1)樣本參數的測定：

測定大米樣本的若干參數和感官評價得分；

2)人工神經網絡模型的建立：

所述人工神經網絡為包括一個輸入層、一個隱含層和一個輸出層的前饋型網絡；輸入層包括若干個輸入神經元，即大米樣本的若干參數；隱含層包括數個隱含層神經元；輸出層包括一個輸出神經元：綜合得分；

3)人工神經網絡模型的訓練和測試，得到有效的人工神經網絡；優選地，所述有效的人工神經網絡需滿足條件：綜合得分與按照GB/T 15682-2008的感官評價得分的相關系數R滿足R²0.97；

4)食味品質評價：

測定未知新樣品在步驟1)中所述的若干參數，作為輸入值輸入步驟3)所述有效的人工神經網絡，進行網絡仿真模擬，輸出值即為綜合得分；綜合得分越高，大米的食味品質越高。

2.根據權利要求1所述的評價大米食味品質的方法，其特征在于，步驟1)所述的若干參數為大米樣品的平衡度、彈性、消減值、崩解值和回生值。

3.根據權利要求2所述的評價大米食味品質的方法，其特征在于，步驟1)中樣本參數的測定方法具體為：

平衡度和彈性的測定方法：將大米樣品淘洗多遍，按米水比1:1.3浸泡30分鐘，用電飯煲蒸汽成米飯，再燜20分鐘后將米飯打散，將電飯煲的內膽拿出室溫放置，待米飯冷卻到55-60℃時，稱取樣品并按壓，然后采用硬度粘度儀測定米飯的平衡度和彈性；優選地，所述硬度粘度儀為佐竹硬度粘度儀；

消減值、崩解值和回生值的測定方法：將大米樣品粉碎至50-100目，然后按GB/T24852-2010所述方法測定消減值、崩解值和回生值；

感官評價得分按照GBT15682-2008《稻谷、大米蒸煮食用品質感官評價方法》進行。

4.根據權利要求1所述的評價大米食味品質的方法，其特征在于，步驟2)中所述隱含層包括的隱含層神經元的數量根據下述公式確定：

其中l為輸入神經元的數量，m為輸出神經元的數量，a為[1,10]之間的常數，N為隱含層神經元的數量。

5.根據權利要求1所述的評價大米食味品質的方法，其特征在于，步驟3)所述人工神經網絡的訓練包括：

以包含大米樣本的若干參數的數據集作為訓練數據，從隨機的初始權值和閾值開始使用訓練數據進行訓練和學習；在訓練和學習的過程中修正權值和閾值，全部訓練數據訓練完一遍為一輪；在完成每一輪訓練后檢測性能指標均方誤差，如果均方誤差不滿足性能要求則更新訓練步數，并重新使用訓練數據進行下一輪訓練；如果均方誤差滿足性能要求，則訓練結束，輸出該人工神經網絡；其中，均方誤差性能要求滿足MSE1e-07。

6.根據權利要求5所述的評價大米食味品質的方法，其特征在于，所述人工神經網絡的每一輪訓練包括以下步驟：

S1.對權值和閾值進行初始化；

S2.從訓練數據中選取一部分大米樣本參數作為訓練樣本，輸入輸入層；

S3.計算隱含層神經元的輸入輸出；

S4.計算輸出層神經元的輸入輸出；

S5.計算輸出層誤差；

S6.計算隱含層誤差；

S7.修正輸出層和隱含層的權值和閾值；

S8.從訓練數據中選取下一部分大米樣本參數作為訓練樣本重復上述步驟，直至所有的訓練數據都訓練完。

7.根據權利要求1所述的評價大米食味品質的方法，其特征在于，在步驟3)對人工網絡神經開始訓練之前，需要將輸入輸出的訓練樣本數據進行歸一化處理：使用mapminmax函數對所述數據集進行歸一化處理，使數據樣本都落在神經元傳遞函數區域內。

8.權利要求1-7中任一項所述的評價大米食味品質，其特征在于，所述方法應用在不同品種大米復配中。