Usando red neuronal recurrente para optimizar sistema de nariz electrónica con reducción de dimensionalidad
Autores: Zou, Yanan; Lv, Jianhui
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2020
Acceso abierto
Artículo científico
2020
Usando red neuronal recurrente para optimizar sistema de nariz electrónica con reducción de dimensionalidad
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Ingeniería Eléctrica y Electrónica
Palabras clave
Nariz electrónica
Sistema olfativo
Sensor de gas
Preprocesamiento de datos
Reconocimiento de patrones
Mejora de técnicas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 45
Citaciones: Sin citaciones
La nariz electrónica es un sistema olfativo electrónico que simula el mecanismo olfativo biológico, que incluye principalmente un sensor de gas, preprocesamiento de datos y reconocimiento de patrones. En los últimos años, las propuestas de nariz electrónica se han desarrollado ampliamente, lo que demuestra que la nariz electrónica es una herramienta considerablemente importante. Sin embargo, los estudios más recientes se centran en las aplicaciones de la nariz electrónica, lo que gradualmente descuida la mejora técnica inherente de la nariz electrónica. Aunque existen algunas propuestas sobre la mejora técnica, suelen prestar atención a la modificación del módulo del sensor de gas y apenas consideran la mejora de los dos últimos módulos. Por lo tanto, este documento optimiza el sistema de nariz electrónica desde la perspectiva del preprocesamiento de datos y el reconocimiento de patrones. Se utiliza una red neuronal recurrente (RNN) para el reconocimiento de patrones y garantizar la tasa de precisión y estabilidad. En cuanto al preprocesamiento de datos de alta dimensión, se utiliza el método de incrustación lineal local (LLE) para reducir la dimensionalidad. Los experimentos se realizan en base al conjunto de datos de deriva de sensor real, y los resultados muestran que el mecanismo de optimización propuesto no solo tiene una tasa de precisión y estabilidad más alta, sino que también tiene un tiempo de respuesta más bajo que los tres baselines. Además, en cuanto al uso del modelo RNN, los resultados experimentales también muestran su eficiencia en términos de ratio de recuperación, ratio de precisión y valor F1.
Descripción
La nariz electrónica es un sistema olfativo electrónico que simula el mecanismo olfativo biológico, que incluye principalmente un sensor de gas, preprocesamiento de datos y reconocimiento de patrones. En los últimos años, las propuestas de nariz electrónica se han desarrollado ampliamente, lo que demuestra que la nariz electrónica es una herramienta considerablemente importante. Sin embargo, los estudios más recientes se centran en las aplicaciones de la nariz electrónica, lo que gradualmente descuida la mejora técnica inherente de la nariz electrónica. Aunque existen algunas propuestas sobre la mejora técnica, suelen prestar atención a la modificación del módulo del sensor de gas y apenas consideran la mejora de los dos últimos módulos. Por lo tanto, este documento optimiza el sistema de nariz electrónica desde la perspectiva del preprocesamiento de datos y el reconocimiento de patrones. Se utiliza una red neuronal recurrente (RNN) para el reconocimiento de patrones y garantizar la tasa de precisión y estabilidad. En cuanto al preprocesamiento de datos de alta dimensión, se utiliza el método de incrustación lineal local (LLE) para reducir la dimensionalidad. Los experimentos se realizan en base al conjunto de datos de deriva de sensor real, y los resultados muestran que el mecanismo de optimización propuesto no solo tiene una tasa de precisión y estabilidad más alta, sino que también tiene un tiempo de respuesta más bajo que los tres baselines. Además, en cuanto al uso del modelo RNN, los resultados experimentales también muestran su eficiencia en términos de ratio de recuperación, ratio de precisión y valor F1.