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浙大博士 130 页论文,教你用人工智能挑西瓜

世界科技创新论坛2天前我想分享

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作为西瓜的主要生产国和消费国,中国在2018年消耗了世界上70%的西瓜,占世界人口的20%,人均重量为100公斤。如何选择最甜的甜瓜已经成为“吃甜瓜的人”非常关注的问题。浙江大学的一位医生用机器学习判断西瓜的成熟度,并且非常扎根。

大数据显示,今年夏天是140年来最热的夏天。 “热门”已成为全球热门词汇,我们经历了最热门的六月,刚刚发送最热的七月,正在进入最热的八月.

面对炎热的夏季炎热,抱着半个西瓜吃,无疑是夏天的最佳选择。蹲,吃,舀,吃,s ,吃,烤,怎么吃,好吃.

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西瓜对中国人的意义

在世界上,我担心没有比中国更多的爱,更多的食物和更多的西瓜。自1000多年前南北朝西瓜引入中国以来,它逐渐开始占据夏季水果霸主的地位。一些历史学家已经证实,1000多年前在北京种植了西瓜,并且在内蒙古辽代墓葬的壁画中发现了古人最早的“吃西瓜”场景。墓葬建于公元1026年至1027年之间。image.php?url=0MrqfO8zL7

1000多年来,西瓜的外观基本保持不变。

当它第一次被引入中国时,西瓜也是贵族独有的。直到1143年,当南宋官员涌入全国时,他们还带回了金人种下的西瓜种子。从那时起,江南就有西瓜,人们可以吃西瓜。

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回到南宋后,洪宇将这本书读成一本书

在洪伟写的《松漠纪闻》中,有西瓜的描述:“西瓜的形状像菖蒲,颜色极绿。老化时会变黄。它的甜瓜香甜脆,里面有果汁。特别是寒冷。在枷锁归来之后,家乡就有了所有的枷锁。“从那以后,南宋文人经常出现西瓜。 “西瓜无处不在”,“西瓜黄藤蔓”,“醉西瓜”等词语表明西瓜已经越来越?芑队?

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湖北恩施在北宋发现了“西瓜纪念碑”。

碑文记录了当地种植的四种西瓜。

西瓜已成为中国文化的一部分。许多成语与西瓜有关:老王卖甜瓜,瓜成熟,瓜成熟,葡萄藤是甜瓜. 2004年,北京大兴区邦格庄镇的“中国西瓜博物馆”正式开业。它的主题是“飞西瓜”。 “这意味着中国西瓜飞出了这个国家。”这是中国第一家以“西瓜”为特色的博物馆。博物馆展示了西瓜,西瓜种植,西瓜文化和技术的历史。

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中国西瓜博物馆里摆满了与西瓜有关的照片,漫画和模特。根据粮农组织粮农组织发布的数据,中国已成为世界上最大的西瓜生产国和消费国。 2018年,中国消化了7000多万吨西瓜。也就是说,人均消费减少了100磅。

将军摘瓜大法:敲吧

但是,吃甜瓜很容易挑选。如何在面对一堆类似的西瓜时选择最好最甜的甜瓜?全球方法是敲打它。然而,事实上,许多“吃甜瓜”最终被撞倒了,我听不到西瓜的答案。因此,浙江大学的一位医生写了一篇130页的论文《西瓜成熟度和内部空心的声学检测技术及装置研究》(论文地址:),告诉我们如何利用人工智能技术从西瓜的声音来判断最甜的西瓜。

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除了这位医生,还有很多医生在这方面做研究

当然,他这项研究的初衷是增加农民的收入,扩大西瓜的出口。顺便说一下,我们将从绝大多数的“吃甜瓜”中受益。

如何用传统方法判断西瓜成熟

中国的西瓜生产和种植面积居世界第一,但出口量不到产量的1%,不仅因为我们自己消耗了很多,而且因为西瓜的收获后检测和处理手段都是落后,导致质量参差不齐和商业化。低。西瓜是否在合适的时间收获对西瓜的质量影响很大。过熟或未成熟的收获会影响西瓜的质量和口感。在中国,收获的时间主要取决于甜瓜农民的主观经验。他们经常通过生长周期,气候(主要是温度)和观察瓜皮的颜色和质地来判断西瓜的成熟度。当然,还有另一个技巧,如上所述,敲击皮肤并听取声音。这是目前瓜农最常用的方法。

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西瓜从左到右的成熟度是:不成熟,成熟,过熟

一般来说,未成熟西瓜的声音更加清脆。当它被击败时,它会发出“吱吱”的声音。成熟的瓜声相对较低,声音为“嘭嘭嘭”,而过熟的西瓜则会“b”。声音。依靠经验需要时间和精力,并且不能保证准确性。如今,计算机,图像处理和传感器等技术正在迅速发展。这些技术广泛应用于农产品质量检测,可大大提高检测效率和准确性。

使用机器学习来判断,准确和有效

通过研究,作者发现西瓜成熟度的变化通常与内部组分(如糖含量)和结构(如块状物质,内部空洞)的变化密切相关,这些变化也会导致声学特性的变化。他认为,采用声学无损检测方法,通过不同的建模方法和技术,确定西瓜的成熟度更为合适。而且,与激光,核磁共振等技术相比,声学特征检测与其他检测方法相比具有价格低,检测效率高,准确度高的优点。实验结束后,作者得出结论:LS-SVM方法在西瓜成熟度分类模型中表现最佳,预测准确率为73.6%。

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声学检测装置物理图谱

在声学检测装置的结构和材料优化的基础上,在对攻丝信号进行去噪后,作者进行了两次试验,即成熟度分类试验和空心判定试验。在实验中,选取麒麟西瓜作为样本,从杭州余杭区仓前镇巫山前村的五组瓜农中采摘,收获后立即移至实验室。在成熟度分类实验中,选择147个非开口瓜,随机分为两组:75个模型组和72个预测组。在空心测定试验中,选择190个样品(包括空心瓜)并随机分成两组,其中97个建模组和93个预测组。建模集用于构建样本的分类或空心确定模型,预测集用于测试模型的性能。该实验使用了四种常见的监督机器学习算法和模式识别算法,即线性判别分析(LDA),K最小最近邻(KNN),BP神经网络(ANN)和最小二乘支持向量机。该方法(LS-SVM)对具有声学特征的三种未成熟,成熟和过熟的西瓜进行分类,并且还鉴定出空心瓜。

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空心瓜样品的空心体积位置和形状不同

为了消除西瓜声谱中峰值分裂引起的不利影响,作者定义了第一个力矩指数MI1和第二个力矩指数MI2,因为在西瓜穿刺试验中(确定肉体的硬度),这两个参数用西瓜确定。成熟度高度相关,因此被用作西瓜成熟度分类的声学特征参数。

最适合区分甜瓜的算法:LS-SVM

实验结果表明,LS-SVM算法建模集和预测集的准确率分别为76%和73.6%,均高于其他三个分类器的分类结果。

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三种不同成熟西瓜的LS-SVM分类结果

此外,神经网络建模集和预测集的准确率分别为73.3%和66.6%,仅次于LS-SVM。此外,作者还采用了上述四种方法和能量比经验阈值法,以MI1,MI2和能量比Er作为特征参数,并对不平衡样本进行了空心样本的识别。作者使用Fβ分数作为分类器的评估指标。物理意义是通过准确率和召回率将两者组合成不同的权重,并综合判断分类器的准确性,对样本群体和某个样本进行分类。image.php?url=0MrqfOqQjdFβ的定义在公式中,TP是正确分为空心瓜的样本数,TN是正确分为好瓜的样本数,P是空心瓜样本的实际数,N是实际的甜瓜样品数量。在本文中,β=2。在这些判别方法中,LS-SVM分类仍然是最好的,建模集和预测集的Fβ分数分别为88.1%和74.7%。似乎Zheda博士帮助我们弄清楚如何挑选最甜的甜瓜。

吃甜瓜,我们是最科学的

在数千年的积累下,西瓜已成为人们生活中越来越多的一部分。所谓“夏天没有吃西瓜的人不足以谈论生活。”今天非常受欢迎的网上热门词“吃甜瓜”也充分显示了我们对西瓜的热爱。原来“吃甜瓜”中的“甜瓜”是指瓜子,但由于西瓜的深根,这种“甜瓜”逐渐演变成“西瓜”。image.php?url=0MrqfOiHVl对于人工智能领域的学生来说,最熟悉的“瓜”必须是南大学周志华教授写的《机器学习》西瓜书。

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这台机器学习入门书是开始采摘西瓜

西瓜随处可用来解释各种术语和问题

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日本的Shibuya公司挑选西瓜设备,下次你可以带它去买瓜子

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