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卷烟主流烟气中巴豆醛在线光谱分析方法研究
被引量:
1
1
作者
秦云华
高磊
+3 位作者
李超
龙雨蛟
朱明
陈达
《光谱学与光谱分析》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第8期2450-2454,共5页
卷烟主流烟气是卷烟燃烧时被人体吸食到体内的主要气体,其减焦降害已成为全社会高度关注的问题。在各种卷烟主流烟气组分中,巴豆醛以其强烈的基因毒性,成为国家规定的卷烟中七种主要有害指标物之一。传统的巴豆醛分析方法大都采用高效...
卷烟主流烟气是卷烟燃烧时被人体吸食到体内的主要气体,其减焦降害已成为全社会高度关注的问题。在各种卷烟主流烟气组分中,巴豆醛以其强烈的基因毒性,成为国家规定的卷烟中七种主要有害指标物之一。传统的巴豆醛分析方法大都采用高效液相色谱法等实验室分析方法,需繁琐的样品前处理过程,无法测量巴豆醛的实时浓度,难以准确评估巴豆醛对人体健康的影响。为了快速、准确地检测卷烟主流烟气中的巴豆醛组分,本研究搭建了一套可以直接与吸烟机耦合的傅里叶红外光谱分析系统(FTIR),并创新性开发过采样数据驱动光谱分析方法(ODDSA),从复杂、变动的卷烟主流烟气中准确提取巴豆醛的光谱组分信息。ODDSA方法从实验设计入手,采用随机设计的思路尽可能模拟实际卷烟样品的分布范围,以构建具备良好光谱数据结构的样品集。在此基础上,创新性地将高密度小波变换引入红外光谱数据的处理过程中,以时/频双域过采样的方式提升了光谱解析分辨率,进而降低了其他基质组分对巴豆醛光谱信息的干扰。最后,发展改良竞争自适应重加权采样方法,从多倍冗余的高密度小波系数中准确提取待测物质的最佳变量组合,由此构建高质量的巴豆醛光谱定量分析模型。为了验证ODDSA方法的有效性,实验中采集了15种典型市售卷烟品牌,每个品牌在线采集8支样品的主流烟气红外光谱,随后采用随机挑选的25个验证集样本对ODDSA方法进行验证。结果表明,检验集的线性拟合系数为0.971,相对均方根误差为5.5%,其预测精度能有效满足卷烟主流烟气中巴豆醛的在线分析需求,并可拓展到环境二手烟气中其他组分的在线监测,进而为吸烟与健康评估提供全新手段。
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关键词
过采样数据驱动光谱分析方法
卷烟主流烟气
巴豆醛
在线
分析
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职称材料
知识和数据驱动的多时间尺度采样系统建模方法
2
作者
刘洪旭
韩红桂
杨洪燕
《北京工业大学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第4期395-402,共8页
针对多时间尺度采样系统快采样变量的信息难以充分利用,建模信息不足的问题,提出一种知识和数据驱动的多时间尺度采样系统的模糊迁移学习建模方法,建立多时间尺度采样系统模型,提高建模精度.首先,设计滤波插补方法填补慢采样变量的空缺...
针对多时间尺度采样系统快采样变量的信息难以充分利用,建模信息不足的问题,提出一种知识和数据驱动的多时间尺度采样系统的模糊迁移学习建模方法,建立多时间尺度采样系统模型,提高建模精度.首先,设计滤波插补方法填补慢采样变量的空缺值,统一慢采样变量和快采样变量为慢时间尺度,利用慢时间尺度变量建立目标模型.其次,提出模型共享机制补充目标模型的建模信息,统一慢采样变量和快采样变量为快时间尺度,利用快时间尺度变量建立参考模型,将参考模型中充足的模型知识迁移到目标模型中.最后,利用参考模型的知识和目标模型的数据学习目标模型的参数,提高目标模型的精度.将提出的建模方法应用于理论数据集,实验证明该方法可以充分挖掘建模信息,建立高精度的多时间尺度采样系统模型.
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关键词
多时间尺度
采样
系统
知识和
数据
驱动
模糊迁移学习
滤波插补
方法
模型共享机制
挖掘建模信息
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职称材料
题名
卷烟主流烟气中巴豆醛在线光谱分析方法研究
被引量:
1
1
作者
秦云华
高磊
李超
龙雨蛟
朱明
陈达
机构
云南中烟工业有限责任公司技术中心
天津大学精密仪器与光电子工程学院
中国昆仑工程有限公司吉林分公司
红云红河烟草(集团)有限责任公司
出处
《光谱学与光谱分析》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021年第8期2450-2454,共5页
基金
国家重点研发计划项目(2018YFF01011701)
国家自然科学基金项目(21973111,61378048)资助
文摘
卷烟主流烟气是卷烟燃烧时被人体吸食到体内的主要气体,其减焦降害已成为全社会高度关注的问题。在各种卷烟主流烟气组分中,巴豆醛以其强烈的基因毒性,成为国家规定的卷烟中七种主要有害指标物之一。传统的巴豆醛分析方法大都采用高效液相色谱法等实验室分析方法,需繁琐的样品前处理过程,无法测量巴豆醛的实时浓度,难以准确评估巴豆醛对人体健康的影响。为了快速、准确地检测卷烟主流烟气中的巴豆醛组分,本研究搭建了一套可以直接与吸烟机耦合的傅里叶红外光谱分析系统(FTIR),并创新性开发过采样数据驱动光谱分析方法(ODDSA),从复杂、变动的卷烟主流烟气中准确提取巴豆醛的光谱组分信息。ODDSA方法从实验设计入手,采用随机设计的思路尽可能模拟实际卷烟样品的分布范围,以构建具备良好光谱数据结构的样品集。在此基础上,创新性地将高密度小波变换引入红外光谱数据的处理过程中,以时/频双域过采样的方式提升了光谱解析分辨率,进而降低了其他基质组分对巴豆醛光谱信息的干扰。最后,发展改良竞争自适应重加权采样方法,从多倍冗余的高密度小波系数中准确提取待测物质的最佳变量组合,由此构建高质量的巴豆醛光谱定量分析模型。为了验证ODDSA方法的有效性,实验中采集了15种典型市售卷烟品牌,每个品牌在线采集8支样品的主流烟气红外光谱,随后采用随机挑选的25个验证集样本对ODDSA方法进行验证。结果表明,检验集的线性拟合系数为0.971,相对均方根误差为5.5%,其预测精度能有效满足卷烟主流烟气中巴豆醛的在线分析需求,并可拓展到环境二手烟气中其他组分的在线监测,进而为吸烟与健康评估提供全新手段。
关键词
过采样数据驱动光谱分析方法
卷烟主流烟气
巴豆醛
在线
分析
Keywords
Oversampling data driven spectral analysis
Cigarette mainstream smoke
Crotonaldehyde
On-line analysis
分类号
O433.4 [机械工程—光学工程]
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职称材料
题名
知识和数据驱动的多时间尺度采样系统建模方法
2
作者
刘洪旭
韩红桂
杨洪燕
机构
北京工业大学信息学部
出处
《北京工业大学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2023年第4期395-402,共8页
基金
国家重点研发计划资助项目(2018YFC1900800-05)
国家自然科学基金资助项目(61890930-5,61622301)。
文摘
针对多时间尺度采样系统快采样变量的信息难以充分利用,建模信息不足的问题,提出一种知识和数据驱动的多时间尺度采样系统的模糊迁移学习建模方法,建立多时间尺度采样系统模型,提高建模精度.首先,设计滤波插补方法填补慢采样变量的空缺值,统一慢采样变量和快采样变量为慢时间尺度,利用慢时间尺度变量建立目标模型.其次,提出模型共享机制补充目标模型的建模信息,统一慢采样变量和快采样变量为快时间尺度,利用快时间尺度变量建立参考模型,将参考模型中充足的模型知识迁移到目标模型中.最后,利用参考模型的知识和目标模型的数据学习目标模型的参数,提高目标模型的精度.将提出的建模方法应用于理论数据集,实验证明该方法可以充分挖掘建模信息,建立高精度的多时间尺度采样系统模型.
关键词
多时间尺度
采样
系统
知识和
数据
驱动
模糊迁移学习
滤波插补
方法
模型共享机制
挖掘建模信息
Keywords
multi-time scale sampling system
knowledge-data-driven
fuzzy transfer learning
filter interpolation method
model sharing mechanism
modeling information mining
分类号
U461 [机械工程—车辆工程]
TP308 [自动化与计算机技术—计算机系统结构]
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职称材料
题名
作者
出处
发文年
被引量
操作
1
卷烟主流烟气中巴豆醛在线光谱分析方法研究
秦云华
高磊
李超
龙雨蛟
朱明
陈达
《光谱学与光谱分析》
SCIE
EI
CAS
CSCD
北大核心
2021
1
下载PDF
职称材料
2
知识和数据驱动的多时间尺度采样系统建模方法
刘洪旭
韩红桂
杨洪燕
《北京工业大学学报》
CAS
CSCD
北大核心
2023
0
下载PDF
职称材料
已选择
0
条
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