【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
本申請(qǐng)涉及飼料品質(zhì)檢測(cè)，特別涉及一種基于理化指標(biāo)的飼料油脂原料品質(zhì)預(yù)測(cè)方法。
技術(shù)介紹
1、動(dòng)物飼料是指用于喂養(yǎng)家畜、家禽、水產(chǎn)和其他動(dòng)物的產(chǎn)品，其主要目的是提供動(dòng)物所需的營養(yǎng)以保持健康、生長和生產(chǎn)。飼料的基本組成通常包括：蛋白質(zhì)、碳水化合物、油脂、維生素和礦物質(zhì)、添加劑。飼料油脂在動(dòng)物飼料中扮演著多重角色：油脂是能量密度高的飼料組分，能提供比碳水化合物和蛋白質(zhì)更多的能量；油脂助于脂溶性維生素的吸收，對(duì)動(dòng)物的生長和繁殖至關(guān)重要；油脂增加飼料的可口性，促進(jìn)動(dòng)物的攝食量。
2、傳統(tǒng)的油脂品質(zhì)檢測(cè)方法通過使用化學(xué)分析法測(cè)定油脂中的自由脂肪酸含量、過氧化物的含量和油脂中的水分和雜質(zhì)，利用儀器分析法分析油脂的脂肪酸組成，測(cè)定油脂中的特定化合物如維生素或色素，檢測(cè)油脂中的功能團(tuán)，評(píng)估品質(zhì)，隨著技術(shù)的進(jìn)步，機(jī)器學(xué)習(xí)正在成為飼料品質(zhì)檢測(cè)
的一個(gè)重要工具，機(jī)器學(xué)習(xí)模型可以從大量的數(shù)據(jù)中學(xué)習(xí)，并預(yù)測(cè)油脂的品質(zhì)。
3、然而飼料油脂原料種類繁多，不同品種、加工工藝的油脂理化特性差異大，飼料油脂原料易受儲(chǔ)存環(huán)境影響，品質(zhì)具有一定的動(dòng)態(tài)變化性，而且不同品種、不同加工工藝的飼料油脂原料被存儲(chǔ)環(huán)境影響的受影響程度也不一樣，傳統(tǒng)的單一的機(jī)器學(xué)習(xí)模型難以準(zhǔn)確預(yù)測(cè)不同品種、加工工藝的飼料油脂原料的品質(zhì)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
1、本申請(qǐng)旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。為此，本申請(qǐng)的一個(gè)目的在于提出一種基于理化指標(biāo)的飼料油脂原料品質(zhì)預(yù)測(cè)方法，可以更好地預(yù)測(cè)不同品種、加工工藝和儲(chǔ)存環(huán)
2、本申請(qǐng)的一個(gè)方面提供了一種基于理化指標(biāo)的飼料油脂原料品質(zhì)預(yù)測(cè)方法，包括：
3、步驟s100：收集不同飼料油脂原料樣本的品種數(shù)據(jù)、加工工藝數(shù)據(jù)和儲(chǔ)存環(huán)境參數(shù)，并獲取飼料油脂原料樣本的理化指標(biāo)；
4、所述收集不同飼料油脂原料樣本的品種數(shù)據(jù)、加工工藝數(shù)據(jù)和儲(chǔ)存環(huán)境參數(shù)，并獲取飼料油脂原料樣本的理化指標(biāo)的具體方法為：
5、步驟s110：收集涵蓋不同品種、不同加工工藝、不同儲(chǔ)存環(huán)境的飼料油脂原料樣本，獲取每種飼料油脂原料樣本對(duì)應(yīng)的品種數(shù)據(jù)、加工工藝數(shù)據(jù)和儲(chǔ)存環(huán)境參數(shù)；
6、步驟s120：利用化學(xué)分析法對(duì)飼料油脂原料樣本進(jìn)行成分分析，得到飼料油脂原料的理化指標(biāo)，所述理化指標(biāo)包括酸值、過氧化值、水分含量；
7、步驟s200：利用品種數(shù)據(jù)、加工工藝數(shù)據(jù)、儲(chǔ)存環(huán)境參數(shù)和理化指標(biāo)得到飼料油脂原料樣本的理化指標(biāo)與不同品種、加工工藝和儲(chǔ)存環(huán)境之間的關(guān)系映射模型；
8、所述利用品種數(shù)據(jù)、加工工藝數(shù)據(jù)、儲(chǔ)存環(huán)境參數(shù)和理化指標(biāo)得到飼料油脂原料樣本的理化指標(biāo)與不同品種、加工工藝和儲(chǔ)存環(huán)境之間的關(guān)系映射模型的具體方法為：
9、步驟s210：將不同品種和不同加工工藝的飼料油脂原料樣本的品種數(shù)據(jù)和加工工藝數(shù)據(jù)進(jìn)行向量化，得到品種特征向量vs和加工工藝特征向量vp；
10、步驟s220：對(duì)儲(chǔ)存環(huán)境參數(shù)進(jìn)行歸一化處理，得到歸一化的儲(chǔ)存環(huán)境特征向量ve；
11、步驟s230：將品種特征向量vs、加工工藝特征向量vp和儲(chǔ)存環(huán)境特征向量ve拼接成綜合特征向量vc，以品種特征向量vs、加工工藝特征向量vp和儲(chǔ)存環(huán)境特征向量ve為第一輸入，以對(duì)應(yīng)的綜合特征向量vc作為第一輸出，將綜合特征向量vc與對(duì)應(yīng)的理化指標(biāo)的時(shí)間序列進(jìn)行配對(duì)，構(gòu)成訓(xùn)練樣本，構(gòu)建品種特征向量vs、加工工藝特征向量vp和儲(chǔ)存環(huán)境特征向量ve之間的非線性映射模型f(vs，vp，ve)；
12、步驟s240：對(duì)非線性映射模型f(vs，vp，ve)進(jìn)行訓(xùn)練，通過最小化第一損失函數(shù)來優(yōu)化非線性映射模型的模型參數(shù)，得到非線性映射模型的權(quán)重矩陣和非線性映射模型的偏置向量；
13、所述非線性映射模型的模型表達(dá)式為：其中，w1是非線性映射模型的權(quán)重矩陣，b1為非線性映射模型的偏置向量，表示向量拼接操作；
14、所述第一損失函數(shù)為均方誤差，計(jì)算公式為：其中，n為訓(xùn)練樣本數(shù)，vc，i是第i個(gè)訓(xùn)練樣本真實(shí)的綜合特征向量，f(vc，i)是非線性映射模型對(duì)第i個(gè)訓(xùn)練樣本的綜合特征向量的預(yù)測(cè)值；
15、步驟s250：以前k個(gè)時(shí)刻的理化指標(biāo)的時(shí)間序列和儲(chǔ)存環(huán)境特征向量為第二輸入，以當(dāng)前t時(shí)刻的理化指標(biāo)為第二輸出，構(gòu)建動(dòng)態(tài)變化模型g(yt-1，yt-2，...，yt-k，ve)，通過最小化第二損失函數(shù)優(yōu)化動(dòng)態(tài)變化模型的模型參數(shù)，得到動(dòng)態(tài)變化模型的系數(shù)矩陣、環(huán)境特征權(quán)重矩陣和動(dòng)態(tài)變化模型的偏置向量；
16、所述動(dòng)態(tài)變化模型的模型表達(dá)式為：其中，yt表示t時(shí)刻的理化指標(biāo)，yt-1，yt-2，...，yt-k表示前k個(gè)時(shí)刻的理化指標(biāo)的時(shí)間序列，w2z表示動(dòng)態(tài)變化模型的系數(shù)矩陣，w3表示環(huán)境特征權(quán)重矩陣，b2表示理化指標(biāo)的動(dòng)態(tài)變化模型的偏置向量；
17、所述第二損失函數(shù)為均方誤差，計(jì)算公式為：其中，yt，i為第i個(gè)訓(xùn)練樣本在t時(shí)刻的真實(shí)的理化指標(biāo)，g(xt，i，ve，i)是動(dòng)態(tài)變化模型對(duì)第i個(gè)訓(xùn)練樣本的理化指標(biāo)的輸入序列xt，i和儲(chǔ)存環(huán)境特征向量ve，i的預(yù)測(cè)值，理化指標(biāo)的輸入序列xt，i為前k個(gè)時(shí)刻的理化指標(biāo)的時(shí)間序列；
18、步驟s260：以綜合特征向量vc、動(dòng)態(tài)變化模型的第二輸出和儲(chǔ)存環(huán)境特征向量作為第三輸入，以理化指標(biāo)作為第三輸出，構(gòu)建關(guān)系映射模型，通過最小化第三損失函數(shù)來優(yōu)化模型參數(shù)，得到關(guān)系映射模型的權(quán)重矩陣、關(guān)系映射模型的偏置向量和訓(xùn)練好的關(guān)系映射模型；
19、所述關(guān)系映射模型的模型表達(dá)式為：，其中，h(vc，yt-1，yt-2，...，yt-k，ve)表示最終的關(guān)系映射模型，w4表示關(guān)系映射模型的權(quán)重矩陣，b3表示關(guān)系映射模型的偏置向量；
20、所述第三損失函數(shù)為均方誤差，計(jì)算公式為：其中，h(vc，i，g(xt，i，ve，i)，ve，i)是關(guān)系映射模型根據(jù)第三輸入預(yù)測(cè)得到的理化指標(biāo)；
21、步驟s300：實(shí)時(shí)收集飼料油脂原料的品種數(shù)據(jù)、加工工藝數(shù)據(jù)、儲(chǔ)存環(huán)境參數(shù)，利用關(guān)系映射模型預(yù)測(cè)飼料油脂原料的實(shí)時(shí)理化指標(biāo)，根據(jù)實(shí)時(shí)理化指標(biāo)計(jì)算飼料油脂原料的營養(yǎng)價(jià)值參考值；
22、所述實(shí)時(shí)收集飼料油脂原料的品種數(shù)據(jù)、加工工藝數(shù)據(jù)、儲(chǔ)存環(huán)境參數(shù)，利用關(guān)系映射模型預(yù)測(cè)飼料油脂原料的實(shí)時(shí)理化指標(biāo)，根據(jù)實(shí)時(shí)理化指標(biāo)計(jì)算飼料油脂原料的營養(yǎng)價(jià)值參考值的具體方法為：
23、步驟s310：實(shí)時(shí)收集飼料油脂原料的品種數(shù)據(jù)、加工工藝數(shù)據(jù)、儲(chǔ)存環(huán)境參數(shù)，利用關(guān)系映射模型預(yù)測(cè)飼料油脂原料的實(shí)時(shí)理化指標(biāo)，所述實(shí)時(shí)理化指標(biāo)包括但不限于：實(shí)時(shí)酸值實(shí)時(shí)過氧化值實(shí)時(shí)水分含量
24、步驟s320：從營養(yǎng)數(shù)據(jù)庫中得到對(duì)應(yīng)的飼料油脂原料的標(biāo)準(zhǔn)理化指標(biāo)參考值和標(biāo)準(zhǔn)營養(yǎng)價(jià)值，所述標(biāo)準(zhǔn)理化指標(biāo)參考值包括但不限于：酸值參考值y1、過氧化值參考值y2、水分含量參考值y3；
25、步驟s330：預(yù)設(shè)營養(yǎng)價(jià)值影響因子αj，利用實(shí)時(shí)理化指標(biāo)和標(biāo)準(zhǔn)理化指標(biāo)參考值計(jì)算飼料油脂原料的營養(yǎng)價(jià)值的估計(jì)值；本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.一種基于理化指標(biāo)的飼料油脂原料品質(zhì)預(yù)測(cè)方法，其特征在于，包括：
2.如權(quán)利要求1所述的一種基于理化指標(biāo)的飼料油脂原料品質(zhì)預(yù)測(cè)方法，其特征在于，所述收集不同飼料油脂原料樣本的品種數(shù)據(jù)、加工工藝數(shù)據(jù)和儲(chǔ)存環(huán)境參數(shù)，并獲取飼料油脂原料樣本的理化指標(biāo)的具體方法為：
3.如權(quán)利要求2所述的一種基于理化指標(biāo)的飼料油脂原料品質(zhì)預(yù)測(cè)方法，其特征在于，所述利用品種數(shù)據(jù)、加工工藝數(shù)據(jù)、儲(chǔ)存環(huán)境參數(shù)和理化指標(biāo)得到飼料油脂原料樣本的理化指標(biāo)與不同品種、加工工藝和儲(chǔ)存環(huán)境之間的關(guān)系映射模型的具體方法為：
4.如權(quán)利要求3所述的一種基于理化指標(biāo)的飼料油脂原料品質(zhì)預(yù)測(cè)方法，其特征在于，所述實(shí)時(shí)收集飼料油脂原料的品種數(shù)據(jù)、加工工藝數(shù)據(jù)、儲(chǔ)存環(huán)境參數(shù)，利用關(guān)系映射模型預(yù)測(cè)飼料油脂原料的實(shí)時(shí)理化指標(biāo)，根據(jù)實(shí)時(shí)理化指標(biāo)計(jì)算飼料油脂原料的營養(yǎng)價(jià)值參考值的具體方法為：
5.如權(quán)利要求4所述的一種基于理化指標(biāo)的飼料油脂原料品質(zhì)預(yù)測(cè)方法，其特征在于，所述預(yù)設(shè)營養(yǎng)價(jià)值影響因子αj，利用實(shí)時(shí)理化指標(biāo)和標(biāo)準(zhǔn)理化指標(biāo)參考值計(jì)算飼料油脂原料的營養(yǎng)價(jià)值的估計(jì)值的具體方法為：
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