MATLAB近红外光谱分析技术应用

news2025/1/10 18:52:54

郁磊副教授,主要从事MATLAB编程、机器学习与数据挖掘、数据可视化和软件开发、生理系统建模与仿真、生物医学信号处理,具有丰富的实战应用经验,主编《MATLAB智能算法30个案例分析》、《MATLAB神经网络43个案例分析》相关著作。已发表多篇高水平的国际学术研究论文。

专题一

MATLAB编程基础与进阶(一)

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)

专题二

MATLAB编程基础与进阶(二)

1、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

2、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?)

专题三

BP神经网络及其在近红外光谱分析中的应用(一)

1、BP神经网络的基本原理(人工智能发展过程经历了哪些曲折?人工神经网络的分类有哪些?BP神经网络的拓扑结构和训练过程是怎样的?什么是梯度下降法?BP神经网络建模的本质是什么?)

2、案例演示:BP神经网络的 MATLAB 实现(近红外光谱回归拟合建模)

专题

BP神经网络及其在近红外光谱分析中的应用(二)

1、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?)

2、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?)

3、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)

4、案例演示:BP神经网络的 MATLAB 实现(近红外光谱分类识别建模)

专题

支持向量机(SVM)及其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、案例演示:SVM的MATLAB实现(近红外光谱回归拟合建模)

专题

决策树与随机森林及其在近红外光谱分析中的应用

1、决策树的基本原理(微软小冰读心术的启示;什么是信息熵和信息增益?ID3算法和C4.5算法的区别与联系)

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、案例演示: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

遗传算法及其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、案例演示:基于二进制遗传算法的近红外光谱波长筛选

专题

变量降维算法及其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、案例演示:PCA/PLS近红外光谱降维MATLAB实现

专题

卷积神经网络及其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、案例演示: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)

专题十

1、复习与总结(知识点梳理)

2、资料分享(图书、在线课程资源、源代码等)

原文链接icon-default.png?t=N7T8https://mp.weixin.qq.com/s?__biz=MzUyNzczMTI4Mg==&mid=2247557589&idx=4&sn=bb11bfd5c9e63df928731c6870d39738&scene=21&token=1882046877&lang=zh_CN&scene=21#wechat_redirect

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