采用多目标优化的深度学习测试优化方法

随着深度学习技术的快速发展,对其质量保障的研究也逐步增多.传感器等技术的迅速发展,使得收集测试数据变得不再困难,但对收集到的数据进行标记却需要花费高昂的代价.已有工作尝试从原始测试集中筛选出一个测试子集以降低标记成本,这些测试子集保证了与原始测试集具有相近的整体准确率(即待测深度学习模型在测试集全体测试输入上的准确率),但却不能保证在其他测试性质上与原始测试集相近.例如,不能充分覆盖原始测试集中各个类别的测试输入.提出了一种基于多目标优化的深度学习测试输入选择方法DMOS(deep multi-objective selection),其首先基于HDBSCAN(hierarchical density-based spatial clustering of application swith noise)聚类方法初步分析原始测试集的数据分布,然后基于聚类结果的特征设计多个优化目标,接着利用多目标优化求解出合适的选择方案.在8组经典的深度学习测试集和模型上进行了大量实验,结果表明,DMOS方法选出的最佳测试子集(性能最好的Pareto最优解对应的测试子集)不仅能够覆盖原始测试集中更多的测试输入类别,而且对各个类别测试输入的准确率估计非常接近原始测试集.同时,它还能保证在整体准确率以及测试充分性上的估计也接近于原始测试集:对整体准确率估计的平均误差仅为1.081%,比最新方法PACE(practical accuracy estimation)减小了0.845%的误差,提升幅度为43.87%;对各个类别测试输入的准确率估计的平均误差仅为5.547%,比最新方法PACE减小了2.926%的误差,提升幅度为34.53%;对5种测试充分性度量的平均估计误差仅为8.739%,比最新方法PACE减小了7.328%的误差,提升幅度为45.61%.

不同青花椒品种挥发油成分的对比分析

青花椒产业近年来在南方地区发展迅速,而与品质相关的基础研究却较为滞后。本研究以市场上主要的八个青花椒品种为研究对象,采用水蒸气蒸馏法提取青花椒中的挥发油,结合气相色谱-质谱联用技术(gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS)分析挥发油成分并进行聚类分析。结果显示,八个青花椒品种挥发油含量差异较大,在八种青花椒中共鉴别出60种成分,占挥发油相对含量的99.76%~99.66%,其中有29种共有成分,占挥发油含量的96.64%~98.95%。这些共有成分主要为醇类和烯类,含量较高的为芳樟醇和柠檬烯。八个青花椒品种挥发油的主要挥发性成分相似但含量相差较大,多数非共有挥发性成分含量少于1%,根据共有挥发性成分含量的差异,将八个青花椒品种分为了两类。对不同青花椒品种挥发油成分及含量的分析,可为青花椒的品质评价、品种选育及开发利用提供参考。