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基于径向基函数神经网络的荧光光谱技术在菌种识别中的应用

武浩 朱拓 孔艳 陈卫 杨建磊

基于径向基函数神经网络的荧光光谱技术在菌种识别中的应用

武浩, 朱拓, 孔艳, 陈卫, 杨建磊
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  • 对嗜酸乳杆菌、变异链球菌和保加利亚乳杆菌这三种菌的荧光光谱进行研究,发现在紫外光的激励下,益生菌溶液发出荧光.在最佳激发波长290 nm的激励下,荧光峰值在300—650 nm范围内.采用小波变换对测得的150组光谱数据进行压缩,压缩后每组数据由原来的1341个点减少为168个点,既保留了原图谱的特征,又提高了神经网络的处理速度.径向基函数神经网络方法对压缩后的数据进行研究,对每种菌的40组实验数据进行训练,在此基础上对30组未知数据进行识别.结果表明经过训练之后,径向基函数神经网络能够准确预测未知菌种.
    • 基金项目: 江苏省博士后基金(批准号:0802021C)、中国博士后科学基金(批准号:20080440153)和国家高技术研究发展计划(批准号:2007AA10Z353 )资助的课题.
    [1]

    [1]Yang J, Pan X H, Zheng Y Y, Dong M Z, Xiao P, Ye Y W, Zhong W J 2000 Shanghai J. Prev. Med. 12 73 (in Chinese) [杨隽、 潘喜华、 郑勇英、 董妙珠、 肖萍、 叶于薇、 仲伟鉴 2000 上海预防医学杂志 12 73]

    [2]

    [2]Li Q, Zhang S C, Zeng X Y, Zhang T T 2004 Food Res. Dev. 25 106 (in Chinese) [李琴、 张世春、 曾晓燕、 张铁涛 2004 食品研究与开发 25 106]

    [3]

    [3]Wei H, Liu C M, Cheng B C, Xu F 2007 Food Sci. 28 618 (in Chinese) [魏华、 刘春梅、 程波财、 徐峰 2007 食品科学 28 618]

    [4]

    [4]Hu X Z 2001 Shanghai Med. Pham. J. 22 356 (in Chinese) [胡学智 2001 上海医药 22 356]

    [5]

    [5]Guo X H 2002 Foundation and Application of Probiotics (Beijing: Beijing Scientific and Technical Publishers) (in Chinese) [郭兴华 2002 益生菌基础与应用 (北京: 北京科学技术出版社)]

    [6]

    [6]Zhang G 2007 Lactic Acid Bacteria—Basis, Technology and Application (Beijing: Chemical Industry Press) (in Chinese) [张刚 2007 乳酸细菌——基础、 技术和应用(北京: 化学工业出版社)]

    [7]

    [7]Zhang L, Tan B P, Mai K S, Ai Q H, Zhang W B, Xu W 2008 Period. Ocean Univ. Chin. 38 225 (in Chinese) [张玲、 谭北平、 麦康森、 艾庆辉、 张文兵、 徐玮 2008 中国海洋大学学报 38 225]

    [8]

    [8]Li H B, Song X L, Wei S, Li Y, Lan P 2008 Ocean Limin Sin. 39 374 (in Chinese) [李海兵、 宋晓玲、 韦嵩、 李赟、 兰萍 2008 海洋与湖沼 39 374]

    [9]

    [9]Liu Y, Song C Y, He W L, Luo X S, Lu J, Ni X W 2007 Acta Phys. Sin. 56 2962 (in Chinese) [刘莹、 宋春元、 何文亮、 骆晓森、 陆建、 倪晓武 2007 物理学报 56 2962]

    [10]

    ]Liu Y, Ni X W 2009 Acta Phys. Sin. 58 3572 (in Chinese) [刘莹、 倪晓武 2009 物理学报 58 3572]

    [11]

    ]Zhang J F, Hu S S 2007 Acta Phys. Sin. 56 713 (in Chinese) [张军峰、 胡寿松 2007 物理学报 56 713]

    [12]

    ]Cheng L, Ding X L, Liu Z G, Pan Q L, Chu X L, Feng S L 2007 Acta Phys. Sin. 56 6894 (in Chinese) [程琳、 丁训良、 刘志国、 潘秋丽、 初学莲、 冯松林 2007 物理学报 56 6894]

    [13]

    ]Chin R C, Mayo M W, Hallidy W, Salazar N, Cruce C 1996 SPIE 2836 158

    [14]

    ]Stephan D, Jrg M L, Rainer R, Jürgen R 1998 Marine Chem. 62 137

    [15]

    ]Héctor E G, Landulfo S J, Renato A Z, Marcos T T P 2003 J. Fluorensc. 13 489

    [16]

    ]Elliott S, Lead J R, Baker A 2006 Anal. Chim. Acta 564 219

    [17]

    ]Research and Development Center of Feisi Science and Technology Products  2005 Neural Networks and Realized by Matlab7 (Beijing: Publishing House of Electronics Industry) (in Chinese) [飞思科技产品研发中心 2005 神经网络理论与Matlab7实现 (北京: 电子工业出版社)]

    [18]

    ]Dong C H 2007 Matlab Neural Networks and Application(2nd Ed.) (Beijing: National Defense Industry Press)  (in Chinese) [董长虹 2007 Matlab神经网络与应用 (第二版) (北京: 国防工业出版社)]

    [19]

    ]Ma S M, Liu S D, Zhang Z Y, Fan G Q 2005 Spectrosc. Spectr. Anal. 25 874 (in Chinese) [马书民、 刘思东、 张卓勇、 范国强 2005 光谱学与光谱分析 25 874]

    [20]

    ]Li Y B, Huang X Y, Sha M, Meng X S 2001 Chin. J. Chromat. 19 112 (in Chinese) [李一波、 黄小原、 沙明、 孟宪生 2001 色谱 19 112]

    [21]

    ]Yu X H, Zhang Z Y, Ma Q, Fan G Q 2007 Spectrosc. Spectr. Anal. 27 481 (in Chinese) [于晓辉、 张卓勇、 马群、 范国强 2007 光谱学与光谱分析 27 481]

    [22]

    ]Wang K, Zhang H, Chang S J, Shen J Y 2007 Acta Phys. Sin. 56 3613 (in Chinese) [王凯、 张会、 常胜江、 申金媛 2007 物理学报 56 3613]

    [23]

    ]Zhang H P, Zhao J B, Yang Z L 2003 Comput. Modern. 99 600 (in Chinese) [张海鹏、 赵景波、 杨占录 2003 计算机与现代化 99 600]

  • [1]

    [1]Yang J, Pan X H, Zheng Y Y, Dong M Z, Xiao P, Ye Y W, Zhong W J 2000 Shanghai J. Prev. Med. 12 73 (in Chinese) [杨隽、 潘喜华、 郑勇英、 董妙珠、 肖萍、 叶于薇、 仲伟鉴 2000 上海预防医学杂志 12 73]

    [2]

    [2]Li Q, Zhang S C, Zeng X Y, Zhang T T 2004 Food Res. Dev. 25 106 (in Chinese) [李琴、 张世春、 曾晓燕、 张铁涛 2004 食品研究与开发 25 106]

    [3]

    [3]Wei H, Liu C M, Cheng B C, Xu F 2007 Food Sci. 28 618 (in Chinese) [魏华、 刘春梅、 程波财、 徐峰 2007 食品科学 28 618]

    [4]

    [4]Hu X Z 2001 Shanghai Med. Pham. J. 22 356 (in Chinese) [胡学智 2001 上海医药 22 356]

    [5]

    [5]Guo X H 2002 Foundation and Application of Probiotics (Beijing: Beijing Scientific and Technical Publishers) (in Chinese) [郭兴华 2002 益生菌基础与应用 (北京: 北京科学技术出版社)]

    [6]

    [6]Zhang G 2007 Lactic Acid Bacteria—Basis, Technology and Application (Beijing: Chemical Industry Press) (in Chinese) [张刚 2007 乳酸细菌——基础、 技术和应用(北京: 化学工业出版社)]

    [7]

    [7]Zhang L, Tan B P, Mai K S, Ai Q H, Zhang W B, Xu W 2008 Period. Ocean Univ. Chin. 38 225 (in Chinese) [张玲、 谭北平、 麦康森、 艾庆辉、 张文兵、 徐玮 2008 中国海洋大学学报 38 225]

    [8]

    [8]Li H B, Song X L, Wei S, Li Y, Lan P 2008 Ocean Limin Sin. 39 374 (in Chinese) [李海兵、 宋晓玲、 韦嵩、 李赟、 兰萍 2008 海洋与湖沼 39 374]

    [9]

    [9]Liu Y, Song C Y, He W L, Luo X S, Lu J, Ni X W 2007 Acta Phys. Sin. 56 2962 (in Chinese) [刘莹、 宋春元、 何文亮、 骆晓森、 陆建、 倪晓武 2007 物理学报 56 2962]

    [10]

    ]Liu Y, Ni X W 2009 Acta Phys. Sin. 58 3572 (in Chinese) [刘莹、 倪晓武 2009 物理学报 58 3572]

    [11]

    ]Zhang J F, Hu S S 2007 Acta Phys. Sin. 56 713 (in Chinese) [张军峰、 胡寿松 2007 物理学报 56 713]

    [12]

    ]Cheng L, Ding X L, Liu Z G, Pan Q L, Chu X L, Feng S L 2007 Acta Phys. Sin. 56 6894 (in Chinese) [程琳、 丁训良、 刘志国、 潘秋丽、 初学莲、 冯松林 2007 物理学报 56 6894]

    [13]

    ]Chin R C, Mayo M W, Hallidy W, Salazar N, Cruce C 1996 SPIE 2836 158

    [14]

    ]Stephan D, Jrg M L, Rainer R, Jürgen R 1998 Marine Chem. 62 137

    [15]

    ]Héctor E G, Landulfo S J, Renato A Z, Marcos T T P 2003 J. Fluorensc. 13 489

    [16]

    ]Elliott S, Lead J R, Baker A 2006 Anal. Chim. Acta 564 219

    [17]

    ]Research and Development Center of Feisi Science and Technology Products  2005 Neural Networks and Realized by Matlab7 (Beijing: Publishing House of Electronics Industry) (in Chinese) [飞思科技产品研发中心 2005 神经网络理论与Matlab7实现 (北京: 电子工业出版社)]

    [18]

    ]Dong C H 2007 Matlab Neural Networks and Application(2nd Ed.) (Beijing: National Defense Industry Press)  (in Chinese) [董长虹 2007 Matlab神经网络与应用 (第二版) (北京: 国防工业出版社)]

    [19]

    ]Ma S M, Liu S D, Zhang Z Y, Fan G Q 2005 Spectrosc. Spectr. Anal. 25 874 (in Chinese) [马书民、 刘思东、 张卓勇、 范国强 2005 光谱学与光谱分析 25 874]

    [20]

    ]Li Y B, Huang X Y, Sha M, Meng X S 2001 Chin. J. Chromat. 19 112 (in Chinese) [李一波、 黄小原、 沙明、 孟宪生 2001 色谱 19 112]

    [21]

    ]Yu X H, Zhang Z Y, Ma Q, Fan G Q 2007 Spectrosc. Spectr. Anal. 27 481 (in Chinese) [于晓辉、 张卓勇、 马群、 范国强 2007 光谱学与光谱分析 27 481]

    [22]

    ]Wang K, Zhang H, Chang S J, Shen J Y 2007 Acta Phys. Sin. 56 3613 (in Chinese) [王凯、 张会、 常胜江、 申金媛 2007 物理学报 56 3613]

    [23]

    ]Zhang H P, Zhao J B, Yang Z L 2003 Comput. Modern. 99 600 (in Chinese) [张海鹏、 赵景波、 杨占录 2003 计算机与现代化 99 600]

  • [1] 陈国庆, 吴亚敏, 魏柏林, 刘慧娟, 高淑梅, 孔艳, 朱拓. 应用导数荧光光谱和概率神经网络鉴别合成色素. 物理学报, 2010, 59(7): 5100-5104. doi: 10.7498/aps.59.5100
    [2] 刘 丁, 任海鹏, 孔志强. 基于径向基函数神经网络的未知模型混沌系统控制. 物理学报, 2003, 52(3): 531-535. doi: 10.7498/aps.52.531
    [3] 郭会军, 刘君华. 基于径向基函数神经网络的Lorenz混沌系统滑模控制. 物理学报, 2004, 53(12): 4080-4086. doi: 10.7498/aps.53.4080
    [4] 陈帝伊, 柳烨, 马孝义. 基于径向基函数神经网络的混沌时间序列相空间重构双参数联合估计. 物理学报, 2012, 61(10): 100501. doi: 10.7498/aps.61.100501
    [5] 刘莹, 倪晓武. 乙醇-水团簇分子形成激基缔合物及荧光发射机理研究. 物理学报, 2009, 58(5): 3572-3577. doi: 10.7498/aps.58.3572
    [6] 兰秀风, 骆晓森, 沈中华, 陆 建, 刘 莹, 倪晓武, 彭长德. 乙醇和水分子形成配合物与荧光光谱特性研究. 物理学报, 2005, 54(11): 5455-5461. doi: 10.7498/aps.54.5455
    [7] 屈军乐, 林子扬, 陈丹妮, 许改霞, 胡 涛, 郭宝平, 牛憨笨, 刘立新. 双光子激发时间分辨荧光光谱测量技术. 物理学报, 2006, 55(12): 6281-6286. doi: 10.7498/aps.55.6281
    [8] 姜海青, 姚 熹, 车 俊, 汪敏强. ZnSe/SiO2复合薄膜光学常数与荧光光谱的研究. 物理学报, 2006, 55(4): 2084-2091. doi: 10.7498/aps.55.2084
    [9] 骆晓森, 陆 建, 刘 莹, 倪晓武, 宋春元, 何文亮. 用偏振荧光光谱表征乙醇-水团簇分子的取向行为. 物理学报, 2007, 56(5): 2962-2967. doi: 10.7498/aps.56.2962
    [10] 周楠, 郑强, 胡北辰, 石德权, 苗春雨, 马春雨, 梁红伟, 郝胜智, 张庆瑜. 表面态调控对GaN荧光光谱的影响. 物理学报, 2014, 63(13): 137802. doi: 10.7498/aps.63.137802
    [11] 刘博阳, 宋文涛, 刘争晖, 孙晓娟, 王开明, 王亚坤, 张春玉, 陈科蓓, 徐耿钊, 徐科, 黎大兵. AlGaN表面相分离的同位微区荧光光谱和高空间分辨表面电势表征. 物理学报, 2020, 69(12): 127302. doi: 10.7498/aps.69.20200099
    [12] 吴文智, 郑植仁, 刘伟龙, 杨延强, 苏文辉, 张建平, 闫玉禧, 金钦汉. 水溶性CdTe量子点的稳态和纳秒时间分辨光致发光光谱. 物理学报, 2007, 56(5): 2926-2930. doi: 10.7498/aps.56.2926
    [13] 郭凯敏, 高 勋, 郝作强, 鲁毅, 孙长凯, 林景全. 空气中飞秒激光等离子体荧光辐射光谱研究. 物理学报, 2012, 61(7): 075212. doi: 10.7498/aps.61.075212
    [14] 林子扬, 付 哲, 刘立新, 胡 涛, 屈军乐, 郭宝平, 牛憨笨. 双光子阵列点激发同时多维荧光信息的处理. 物理学报, 2006, 55(12): 6701-6707. doi: 10.7498/aps.55.6701
    [15] 易有根, 王瑜英, 胡奇峰, 张彦彬, 彭勇宜, 雷红文, 彭丽萍, 王雪敏, 吴卫东. ZnCdO/ZnO单量子阱结构及其荧光发射特性. 物理学报, 2016, 65(5): 057802. doi: 10.7498/aps.65.057802
    [16] 赵广军, 张连翰, 何晓明, 杭 寅, 李红军, 徐 军, 曾雄辉. 铝酸镧单晶体中Ce3+的能级结构和荧光特性. 物理学报, 2005, 54(2): 612-616. doi: 10.7498/aps.54.612
    [17] 张来斌, 任廷琦. 扩环荧光碱基类似物x-腺嘌呤分子基态和激发态性质的理论研究. 物理学报, 2013, 62(10): 107102. doi: 10.7498/aps.62.107102
    [18] 萧季驹, 丁 硕, 刘玉龙. 不同晶粒尺寸SnO2纳米粒子的拉曼光谱研究. 物理学报, 2005, 54(9): 4416-4421. doi: 10.7498/aps.54.4416
    [19] 徐晓东, 赵志伟, 徐文伟, 吴 峰, 徐 军, 王晓丹. Tm:Y2SiO5晶体的生长和光谱性质研究. 物理学报, 2008, 57(8): 5007-5014. doi: 10.7498/aps.57.5007
    [20] 吴叶青, 苏良碧, 徐军, 陈红兵, 李红军, 郑丽和, 王庆国. Yb:CaF2-SrF2激光晶体光谱性能以及热学性能的研究. 物理学报, 2012, 61(17): 177801. doi: 10.7498/aps.61.177801
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出版历程
  • 收稿日期:  2009-06-02
  • 修回日期:  2009-08-03
  • 刊出日期:  2010-02-05

基于径向基函数神经网络的荧光光谱技术在菌种识别中的应用

  • 1. 江南大学理学院,无锡 214122
    基金项目: 

    江苏省博士后基金(批准号:0802021C)、中国博士后科学基金(批准号:20080440153)和国家高技术研究发展计划(批准号:2007AA10Z353 )资助的课题.

摘要: 对嗜酸乳杆菌、变异链球菌和保加利亚乳杆菌这三种菌的荧光光谱进行研究,发现在紫外光的激励下,益生菌溶液发出荧光.在最佳激发波长290 nm的激励下,荧光峰值在300—650 nm范围内.采用小波变换对测得的150组光谱数据进行压缩,压缩后每组数据由原来的1341个点减少为168个点,既保留了原图谱的特征,又提高了神经网络的处理速度.径向基函数神经网络方法对压缩后的数据进行研究,对每种菌的40组实验数据进行训练,在此基础上对30组未知数据进行识别.结果表明经过训练之后,径向基函数神经网络能够准确预测未知菌种.

English Abstract

参考文献 (23)

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