پژوهش‌های مکانیک ماشینهای کشاورزی

پژوهش‌های مکانیک ماشینهای کشاورزی

به کارگیری سامانه بینی الکترونیک مبتنی بر الگوریتم ماشین بردار پشتیبان برای تشخیص درجه خلوص اسانس نعناع فلفلی

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان
موسی الرضا صمدی 1
سید صادق سیدلو 2
عباس روحانی 3
علی محمد نیکبخت 4
1 1. دانش آموخته دکتری تخصصی، مکانیزاسیون کشاورزی،گروه مهندسی بیوسیستم، دانشکده کشاورزی، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران
2 گروه مهندسی بیوسیستم دانشگاه تبریز، تبریز، ایران
3 گروه مهندسی بیوسیستم، دانشگاه فردوسی مشهد
4 گروه مهندسی بیوسیستم، دانشکده کشاورزی، دانشگاه ارومیه، ارومیه، ایران
10.22034/jrmam.2022.10098.542
چکیده
یکی از مواد اولیه و مهم که در صنعت دارویی و غذایی استفاده گسترده‌ای دارد اسانس حاصل از گیاهان دارویی است. اصالت و درجه خلوص اسانس از نظر اقتصادی و کاربری موضوع مهمی می‌باشد. روش‌های مبتنی بر تجزیه مواد برای شناسایی و ارزیابی اصالت اسانس‌ها دارای نقاط ضعفی از قبیل هزینه بالا و زمان‌بر بودن هستند و استفاده از سامانه‌های بینی الکترونیک این معایب را می‌تواند پوشش دهد. در این مطالعه یک سامانه بینی الکترونیک متشکل از 8 حسگر نیمه‌هادی اکسید فلز برای تعیین درجه خلوص اسانس نعناع فلفلی طراحی شد. از روش تجزیه به مؤلفه‌های اصلی (PCA) برای کاهش ابعاد داده‌ها و شناسایی حسگرهای مؤثر در تشخیص درجه خلوص و حذف حسگرهای غیر مفید و از روش ماشین بردار پشتیبان برای محاسبه دقت طبقه‌بندی استفاده شد. بر اساس نتایج، روش PCA با دو مؤلفه اصلی PC1 و PC2 توانست 82 درصد از واریانس داده‌ها را پوشش دهد. هم-چنین بر اساس نمودار لودینگ، حسگرهایی که تأثیر بیشتری در تشخیص درجات خلوص اسانس داشتند؛ شامل حسگرهای TGS822، MQ8،MQ3 ، MQ5 ، MQ9 و TGS813 نیز شناسایی شدند. الگوریتم تشخیص بر پایه ماشین بردار پشتیبان هم قادر به تفکیک نمونه‌های اسانس با درصد خلوص صفر تا 100% از یکدیگر با دقت 75 درصد بود. بنابراین سامانه بینی الکترونیکی با پیشنهادی بر پایه الگوریتم مذکور توانست با دقت قابل قبولی، درجه خلوص اسانس نعناع فلفلی را تشخیص دهد.
کلیدواژه‌ها
اسانس
بینی الکترونیک
تجزیه به مؤلفه‌های اصلی
درجه خلوص
ماشین بردار پشتیبان
نعناع فلفلی

موضوعات