中藥色譜數(shù)據(jù)智能化分析處理.pdf

1、中藥是中華民族的瑰寶，是優(yōu)秀文化的燦爛結(jié)晶，數(shù)千年來為中華民族的醫(yī)療、保健和繁衍昌盛作出了不可磨滅的貢獻(xiàn)。目前中藥正面臨著走向國際市場和實(shí)現(xiàn)中藥現(xiàn)代化的新趨勢，而中藥質(zhì)量控制和管理則是中藥現(xiàn)代化建設(shè)的關(guān)鍵。 中藥分析學(xué)是我國藥物分析學(xué)科重要的研究領(lǐng)域，但由于中藥的化學(xué)組成十分復(fù)雜，且具有多組分、多靶點(diǎn)、多種途徑整合調(diào)節(jié)等藥效作用特點(diǎn)，人們至今還無法揭示中藥藥效物質(zhì)基礎(chǔ)，這使得中藥質(zhì)量控制成為世界性難題。近年來出現(xiàn)的中藥信息技術(shù)就

2、是應(yīng)用數(shù)學(xué)、人工智能和信息技術(shù)的知識，以計(jì)算機(jī)為主要工具，對中藥學(xué)信息流全程中的信息運(yùn)動規(guī)律和應(yīng)用方法進(jìn)行研究。本文采用現(xiàn)代分離分析手段（高效液相色譜儀）獲得研究數(shù)據(jù)，并將現(xiàn)代信息技術(shù)與中藥分析技術(shù)相結(jié)合，對傳統(tǒng)的中藥分析技術(shù)進(jìn)行改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)了中藥的智能化分析處理。本文的主要研究成果如下： （1）研究了小波變換在色譜數(shù)據(jù)預(yù)處理方面的應(yīng)用。針對采樣到的色譜數(shù)據(jù)量大、易受譜峰保留時(shí)間漂移干擾和噪聲干擾等特點(diǎn)，研究了小波變換在信號濾波、

3、基線校正和數(shù)據(jù)壓縮方面的具體處理方法。通過實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，小波變換的處理效果非常顯著，將會成為色譜信號預(yù)處理的一種非常重要的工具。 （2）提出了一種新的色譜重疊峰解析模型——基于小波特征提取的RBF神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型。利用小波變換奇異性檢測原理，從原始色譜信號中提取特征點(diǎn)，這些特征點(diǎn)蘊(yùn)含了反映色譜峰形狀的信息。由小波變換獲得的特征點(diǎn)來確定RBF網(wǎng)絡(luò)的隱節(jié)點(diǎn)數(shù)目和網(wǎng)絡(luò)參數(shù)的初值。再用RBF網(wǎng)絡(luò)來擬合原始重疊色譜信號，梯度下降法訓(xùn)練后獲得的網(wǎng)絡(luò)

4、參數(shù)作為解析結(jié)果，實(shí)現(xiàn)了重疊色譜峰的分離。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本方法是一種快速、準(zhǔn)確、可靠的重疊峰解析方法。 （3）針對經(jīng)典SOM算法固定有序的競爭層無法準(zhǔn)確反映原始數(shù)據(jù)的特征信息，本文提出了競爭層結(jié)構(gòu)可調(diào)的SOM算法——CSA-SOM算法，該算法根據(jù)原數(shù)據(jù)的位置信息對映射后的低維空間位置進(jìn)行了一致性調(diào)整，使降維后的數(shù)據(jù)能夠較好地保持原數(shù)據(jù)的特征，包括距離信息、角度信息以及分布信息。本文所提算法有效的實(shí)現(xiàn)了青藏高原紅景天藥材的準(zhǔn)確清晰