MATLAB近红外光谱分析:MATLAB编程+BP神经网络+SVM+随机森林+遗传算法+变量降维+卷积神经网络等

近红外光谱(NIRS)分析技术以其快速、无损、高效的特点,广泛应用于农业、食品、医药、化工等领域。然而,海量的光谱数据与复杂的化学信息关联,使得传统分析方法面临巨大挑战。人工智能(AI)与机器学习(ML)的崛起,为近红外光谱建模提供了强大的工具,而MATLAB作为科学计算与数据可视化的标杆软件,在算法实现、模型优化及科研绘图方面展现出优势。

专题一 MATLAB编程基础与进阶

1、MATLAB安装、版本历史与编程环境

2、MATLAB基础操作(矩阵操作、逻辑与流程控制、函数与脚本文件)

3、MATLAB文件读写(mat、txt、xls、csv、jpg、wav、avi等格式)

4、MATLAB基本绘图与高级绘图、图片导出与保存、生成SCI期刊要求的图片

5、MATLAB 调试技巧(为什么会给出各种各样的错误信息?常见的错误信息有哪些?如何正确面对错误信息?如何使用断点调试工具?应该去哪些网站寻找答案?)

专题二 BP神经网络在近红外光谱分析中的应用

1、BP神经网络的基本原理

2、案例:BP神经网络的 MATLAB 实现(近红外光谱回归拟合建模)

3、怎样划分训练集和测试集?为什么需要归一化?归一化是必须的吗? BP神经网络的常用激活函数有哪些?如何使用?)

4、BP神经网络参数的优化(隐含层神经元个数、学习率、初始权值和阈值等如何设置?什么是交叉验证?)

5、值得研究的若干问题(欠拟合与过拟合、泛化性能评价指标的设计、样本不平衡问题等)

6、案例:BP神经网络的 MATLAB 实现(近红外光谱分类识别建模)

专题三 支持向量机(SVM)在近红外光谱分析中的应用

1、SVM的基本原理(什么是经验误差最小和结构误差最小?SVM的本质是解决什么问题?SVM的四种典型结构是什么?核函数的作用是什么?什么是支持向量?)

2、SVM扩展知识(如何解决多分类问题?SVM除了建模型之外,还可以帮助我们做哪些事情?SVM的启发:样本重要性的排序及样本筛选)

3、LibSVM工具箱的安装与使用

4、案例:SVM的MATLAB实现(近红外光谱回归拟合建模)

专题四 决策树与随机森林在近红外光谱分析中的应用

1、决策树的基本原理

2、决策树的启发:变量重要性的排序及变量筛选

3、随机森林的基本原理与集成学习框架(为什么需要随机森林算法?广义与狭义意义下的"随机森林"分别指的是什么?"随机"提现在哪些地方?随机森林的本质是什么?)

4、案例:决策树与随机森林的MATLAB实现(近红外光谱回归拟合建模)

专题五 遗传算法在近红外光谱分析中的应用

1、群优化算法的前世今生

2、遗传算法(Genetic Algorithm)的基本原理

3、案例:基于二进制遗传算法的近红外光谱波长筛选

专题六 变量降维算法在近红外光谱分析中的应用

1、主成分分析(PCA)、偏最小二乘(PLS)的基本原理(PCA与PLS的区别与联系;PCA除了降维之外,还可以帮助我们做什么?)

2、近红外光谱波长选择方法拓展(Filter和Wrapper;前向与后向选择法;区间法;无信息变量消除法等)

3、案例:PCA/PLS近红外光谱降维MATLAB实现

专题七 卷积神经网络在近红外光谱分析中的应用

1、深度学习与传统机器学习的区别与联系(神经网络的隐含层数越多越好吗?深度学习与传统机器学习的本质区别是什么?)

2、卷积神经网络的基本原理(什么是卷积核?CNN的典型拓扑结构是怎样的?CNN的权值共享机制是什么?CNN提取的特征是怎样的?)

3、卷积神经网络参数调试技巧

4、案例:一维卷积神经网络的MATLAB实现(基于卷积神经网络的近红外光谱建模)


★ 点 击 下 方 关 注,获取海量教程和资源!

↓↓↓

相关推荐
机器学习之心2 小时前
PINN物理信息神经网络用于求解二阶常微分方程(ODE)的边值问题,Matlab实现
人工智能·神经网络·matlab·物理信息神经网络·二阶常微分方程
WangYan20226 小时前
MATLAB 2023a深度学习工具箱全面解析:从CNN、RNN、GAN到YOLO与U-Net,涵盖模型解释、迁移学习、时间序列预测与图像生成的完整实战指南
深度学习·matlab·matlab 2023a
迎风打盹儿6 小时前
均匀圆形阵抗干扰MATLAB仿真实录与特点解读
matlab·信号处理·抗干扰·均匀圆阵·波束合成
数维学长9861 天前
【全网最全】《2025国赛/高教杯》C题 思路+代码python和matlab+文献 一到四问 退火算法+遗传算法 NIPT的时点选择与胎儿的异常判定
开发语言·算法·matlab
dlraba8021 天前
用遗传算法破解一元函数最大值问题:从原理到 MATLAB 实现
开发语言·matlab
996终结者2 天前
Python数据分析与处理(二):将数据写回.mat文件的不同方法【超详细】
python·matlab·数据分析
我是水怪的哥2 天前
在时间序列中增加一个阶跃对长期趋势变化的影响
matlab·lake
lingchen19062 天前
MATLAB矩阵及其运算(三)矩阵的创建
算法·matlab·矩阵
民乐团扒谱机3 天前
【微实验】妈妈,我的MATLAB开始学方言了!?(一)
数学建模·matlab·语言学·方言
2zcode3 天前
基于Matlab能带态密度的载流子迁移-发射过程数值模拟与光强依赖性分析
人工智能·算法·matlab