Geneettiset algoritmit ruoan laadun ja ominaisuuksien tarkastelussa J.B. Martinkauppi
4.10.2010 TarhaNIRSo
Geneettiset algoritmit ruoan laadun ja ominaisuuksien tarkastelussa J.B. Martinkauppi
4.10.2010 TarhaNIRSo
Miksi GA? Hyvä menetelmä vaikuttavien tekijöiden hakuun (optimointi)
Mallintaa evoluutiota
Soveltuu vaikeisiin suunnittelu- ja optimointitehtäviin
AUTO-ryhmällä on vahvaa osaamista ko. alueella
GA-paperit gaAGRObib.pdf
ftp://ftp.uwasa.fi/cs/report94-1/gaAGRObib.pdf
gaEtsityt.pdf
(noin 30 muuta ga:n ja ruokaan liittyvää artikkelia)
Mikä GA on? Hakumenetelmä, joka yrittää simuloida evoluutiota
Yksilö = sisältää ehdokkaat parametreiksi, joilla ongelma ratkeaa
Geenimutaatio = parametrien muuttaminen
Tekijäinvaihdanta = param. vaihdanta
Geneettinen kelpoisuus = pieni virhe tai paremmuus jonkin kriteerin suhteen tai laatu
GA:n toiminta Valitse alkupopulaatio kromosomeille tekijöiden vaihdanta, vain jos ehdot täyttyvät mutaatio, vain jos ehdot täyttyvät, laske hyvyysarvo populaatiolle Onko valittu populaatio kyllin hyvä? Ei Ratkaisu
Esimerkkejä GA:n käytöstä Kirsikka
sokeripitoisuus, kemometria
hyönteinen sisällä
Valkoinen rypäle
aromi, GA datan esikäsittelyssä
lajittelu
Sisäinen laatu
Päärynä, kemometria, sokeripitoisuus, Ph, GA aallonpituusalueen valinta
Esimerkkejä GA:n käytöstä Soija
kosteus, proteiini, öljy
Erilaiset ruoka-aineet
kovuus
Ruoan jäätymis- ja sulamisajan ennustaminen
GA yhdessä neuroverkkojen kanssa
Lihan pilaantuminen
PLS ja GA, aallonpituudet
Tomaatti
happamuus, kylmävarastointi, taudit
Esimerkkejä GA:n käytöstä Oluen käyminen
GA ja PLS, parametrien valinta
Mandariinien sieni-infektio
GA ja linear discriminant analysis; aallonpituusalueiden valinta
Mango
kiinteys, GA käytetty alueiden valinnassa
Kahvi
tuoteväärennökset, GA:lla kertoimet
sitrushedelmät
alkuperä
Esimerkki käytetystä mittaussysteemistä Lähde: J. Gómez-Sanchis, L. Gómez-Chova , N. Aleixos, G. Camps-Valls, C. Montesinos-Herrero ,E. Moltó a, J. Blasco, “Hyperspectral system for early detection of rottenness caused by Penicillium digitatum in mandarins”, Journal of Food Engineering 89 (2008) 80–86
GA:n hyvyysmallit Useita eri malleja käytössä
Esimerkiksi yksinkertainen painotettu summa vaikuttavista parametreista ja tekijöistä, käänteisarvo
Valittaessa esim. neuroverkon parametreja, GA:lle lasketaan epäsuorasti hyvyys
GA:n virheen arviointi Root mean square
Luokitteluvirhe
Korrelaatiokerroin
Yhteenveto GA:ta on käytetty menestyksellisesti useissa ruokaan liittyvissä sovelluksissa
Yleensä sitä on käytetty aallonpituuksien tai aallonpituusalueiden etsimiseen
Eri aallonpituuksien yhdistelmiä ei ole testattu
GA:ta on käytetty myös mallin parametrien optimoimiseen
Ei kuitenkaan eri mallien GA-valinnalla tehtyä testausta
GA ja TarhaNIRSo Testataan eri aallonpituuksien yhdistelmiä (esim. l1/l2, l1-l2,..)
Parametrien valintaa kemometriaa varten
Voiko GA:ta käyttää uusien mallien luomiseen?
Comments