Ein 130-seitiges Papier Eines Arztes Der Zhejiang-Universität Zeigt Ihnen, Wie Sie Mithilfe Künstlicher Intelligenz Wassermelonen Pflücken
Wenn Sie fragen, welche Frucht am besten zum Sommer passt, muss die Antwort Wassermelone sein. Als bedeutender Produzent und Verbraucher von Wassermelonen verbrauchte China im Jahr 2018 701 TP3T Wassermelonen bei einer Weltbevölkerung von 201 TP3T oder 100 Kilogramm pro Person. Auch die Frage, welche Melone am süßesten ist, bereitet den Melonenessern große Sorgen. Ein Doktorand der Zhejiang-Universität verwendete Methoden des maschinellen Lernens, um den Reifegrad von Wassermelonen zu beurteilen, was sehr bodenständig ist.
Big Data zeigt, dass dieser Sommer der heißeste seit 140 Jahren ist. „Hitze“ ist weltweit zu einem Schlagwort geworden. Wir haben den heißesten Juni erlebt, den heißesten Juli gerade verabschiedet und stehen vor dem heißesten August …
Angesichts der unerträglichen Hitze, ein halbes Stück Kälte haltenWassermeloneUm die Hitze zu lindern, ist eine herzhafte Mahlzeit zweifellos die beste Wahl. Essen Sie es, indem Sie es kauen, mit einem Löffel auslöffeln, in Smoothies mischen, braten oder grillen. Es schmeckt gut, egal wie Sie es essen ...
Was Wassermelone für die Chinesen bedeutet
Es gibt auf der Welt wahrscheinlich keine Gruppe von Menschen, die Wassermelonen mehr lieben, essen oder zu essen wissen als die Chinesen.
seit Vor mehr als 1.000 JahrenWährend der Nord- und Süddynastien wurde die Wassermelone in China eingeführt und erlangte allmählich den Status der dominierenden Sommerfrucht.
Historiker haben bestätigt, dass vor mehr als 1.000 JahrenPekingIn China werden schon seit langer Zeit Wassermelonen angebaut. Die älteste Szene, in der Menschen Wassermelonen essen, wurde auf einem Wandgemälde in einem Grab aus der Liao-Dynastie in der Inneren Mongolei gefunden.Zwischen 1026 und 1027 n. Chr.
Als die Wassermelone erstmals in China eingeführt wurde, war sie ausschließlich dem Adel vorbehalten. Bis 1143 n. Chr.Hong Hao, ein Beamter der Südlichen Song-DynastieAls er von seiner Mission ins Königreich Jin zurückkehrte, brachte er Wassermelonenkerne mit, die vom Volk der Jin angebaut wurden.Von da an waren Wassermelonen in der Region Jiangnan erhältlich und die einfachen Leute konnten sie essen.
In Songmo Jiwen von Hong Hao gibt es eine Beschreibung der Wassermelone: „Die Wassermelone ist rund und hat die Form einer Plakette. Ihre Farbe ist sehr grün, aber sie wird nach einem Jahr gelb. Ihr Stiel ähnelt dem einer Melone.“Es schmeckt süß und knackig, saftig und besonders kalt.Ich habe es mit nach Hause genommen und jetzt habe ich es in allen verbotenen Gärten und Dorfparks. "
Danach tauchte die Wassermelone häufig in den Schriften der Literaten der Südlichen Song-Dynastie auf. Aussagen wie „Wassermelonen werden seit einigen Jahren überall gegessen“, „Wo die Wassermelone gelb ist, sind die Ranken wie geflochten“ und „Betrunken Wassermelonen aufheben und aufschneiden“ deuten darauf hin, dass Wassermelonen beliebt geworden sind.Wird immer beliebter.
Wassermelonen sind ein Teil der chinesischen Kultur geworden. Viele Redewendungen beziehen sich auf Wassermelonen: Lao Wang verkauft Wassermelonen, die Wassermelonen sind reif, die Wassermelonen sind reif und fallen von der Rebe, folgen Sie den Reben, um die Wassermelone zu finden …
Im Jahr 2004Das Hotel liegt in der Stadt Panggezhuang, Bezirk Daxing, Peking "Chinesisches Wassermelonenmuseum",Das Museum wurde offiziell mit dem Thema „Fliegende Wassermelone“ an der Außenseite eröffnet, was darauf hindeutet, dass chinesische Wassermelonen ins Ausland fliegen. Dies ist das erste Wassermelonen-Museum des Landes. Das Museum zeigt den Besuchern die Geschichte, den Anbau, die Kultur und die Technologie der Wassermelone.
entsprechendErnährungs- und Landwirtschaftsorganisation der Vereinten Nationen (FAO) Laut veröffentlichten Daten ist mein Land zum weltweit größten Produzenten und Verbraucher von Wassermelonen geworden.2018mein Land hat mehr verdaut als 70 Millionen TonnenWassermelone, das heißt, Pro-Kopf-Verbrauch 100 Jin.
Vor der Wassermelone können wir also alle stolz sagen: Ich habe endlich die Fruchtfreiheit erreicht!
Die universelle Methode zum Pflücken von Melonen: Klopfen Sie es
Allerdings ist es einfach, Melonen zu essen, aber schwierig, sie auszuwählen.Wie können Sie aus einer Menge ähnlich aussehender Wassermelonen die beste und süßeste auswählen? Die universelle Methode lautet: Klopfen Sie darauf.
Doch tatsächlich klopften und klopften viele „Melonenfresser“, konnten aber von der Wassermelone keine Antwort hören.
Also, einPromotion an der Zhejiang-UniversitätEinen Artikel geschrieben 130 SeitenPapiere„Studie zu akustischer Erkennungstechnologie und -gerät für Reife und innere Hohlheit von Wassermelonen“Papieradresse:http://t.cn/AiYcAYei）, erklärt uns, wie man mithilfe künstlicher Intelligenz die süßeste Wassermelone anhand des Klopfgeräuschs erkennt.
Natürlich bestand seine ursprüngliche Absicht bei dieser Forschung darin, das Einkommen der Wassermelonenbauern zu steigern und den Export von Wassermelonen auszuweiten. Auch unsere große „Melonen essende Masse“ wird davon profitieren.
Wie man die Reife der Wassermelone mit der traditionellen Methode beurteilt
Die Wassermelonenproduktion und das Anbaugebiet meines Landes liegen weltweit an erster Stelle, aber das Exportvolumen beträgt weniger als 1% der Produktion, nicht nur, weil wir selbst mehr verbrauchen, sondern auch, weilDie Verfahren zur Nacherntekontrolle und -verarbeitung von Wassermelonen sind rückständig, was zu ungleichmäßiger Qualität und einer geringen Kommerzialisierung führt.
Der richtige Erntezeitpunkt der Wassermelone hat großen Einfluss auf ihre Qualität. Das Pflücken einer über- oder unreifen Wassermelone beeinträchtigt ihre Qualität und ihren Geschmack. In unserem Land,Der Erntezeitpunkt hängt maßgeblich von der subjektiven Erfahrung der Melonenbauern ab.Sie beurteilen den Reifegrad von Wassermelonen oft anhand ihres Wachstumszyklus, des Klimas (hauptsächlich der Temperatur) und indem sie die Farbe und Textur der Schale beobachten.
Natürlich gibt es noch einen weiteren Trick, der oben erwähnt wurde: Klopfen Sie auf die Melonenschale und lauschen Sie dem Geräusch. Dies ist derzeit die am häufigsten von Melonenbauern verwendete Methode.
Allgemein gesprochen,Unreife Wassermelonen klingen knackiger.Wenn Sie darauf klopfen, macht es ein „Dong-Dong-Dong“-Geräusch.Der Klang einer reifen Melone ist relativ tief und trüb.Das Geräusch ist „bang bang bang“, während eine überreife Wassermelone ein „pop pop pop“-Geräusch macht. Das manuelle Testen einzelner Schritte ist zeitaufwändig, arbeitsintensiv und erfahrungsabhängig, und die Genauigkeit kann nicht garantiert werden.
Heutzutage entwickeln sich Technologien wie Computer, Bildverarbeitung und Sensoren rasant. Der großflächige Einsatz dieser Technologien bei der Qualitätsprüfung landwirtschaftlicher Produkte kann die Effizienz und Genauigkeit der Prüfungen erheblich verbessern.
Nutzen Sie maschinelles Lernen, um präzise und effiziente Urteile zu fällen
Durch Forschung fanden die Autoren heraus, dass Veränderungen in der Wassermelonenreife im Allgemeinen eng mit Veränderungen der inneren Zusammensetzung (wie Zuckergehalt) und Struktur (wie erhöhtes Volumen und Masse und innere Hohlheit) verbunden sind, und diese Veränderungen können auch zuAkustische KenngrößenVeränderungen, so glaubt er, dass die VerwendungAkustische zerstörungsfreie Prüfverfahren,Es ist sinnvoller, den Reifegrad einer Wassermelone anhand verschiedener Modellierungsmethoden und -techniken zu beurteilen.
Darüber hinaus bietet die akustische Merkmalserkennung im Vergleich zu anderen Erkennungsmethoden wie Laser, Kernspinresonanz und anderen Technologien die Vorteile eines niedrigen Preises, einer hohen Erkennungseffizienz und einer hohen Genauigkeit. Nach dem Experiment kamen die Autoren zu dem Schluss, dassLS-SVM-MethodeDie beste Leistung bei der Modellierung der Reifeklassifizierung von Wassermelonen,Die Vorhersagegenauigkeit beträgt 73,6%.
Basierend auf der Optimierung der Struktur und der Materialien des akustischen Erkennungsgeräts und nach der Rauschunterdrückung des Klopfsignals führten die Autoren zwei Experimente durch:Reifeklassifizierungstest und Hohlbestimmungstest.
Als Probe für das Experiment wurde die Qilin-Wassermelone ausgewählt. Die Wassermelonen wurden von den Melonenbauern der fünften Gruppe des Dorfes Wushanqian, Stadt Cangqian, Bezirk Yuhang, Stadt Hangzhou, chargenweise im Gewächshausmelonenschuppen gepflückt und unmittelbar nach der Ernte ins Labor gebracht.
Im Reifeklassifizierungsexperiment wurden 147 nicht hohle Melonen ausgewählt und zufällig in zwei Gruppen aufgeteilt: 75 im Modellierungssatz und 72 im Vorhersagesatz.
Im Test zur Hohlbestimmung wurden 190 Proben (einschließlich hohler Melonen) ausgewählt und zufällig in zwei Gruppen aufgeteilt, 97 für den Modellierungssatz und 93 für den Vorhersagesatz.
Der Modellierungssatz wird verwendet, um das Klassifizierungs- oder Hohlbeurteilungsmodell der Proben zu erstellen, und der Vorhersagesatz wird verwendet, um die Leistung des Modells zu testen.
Das Experiment verwendete vier gängigeÜberwachte Algorithmen für maschinelles Lernenund Mustererkennungsalgorithmen.Lineare Diskriminanzanalyse (LDA), K-Least-Nearest-Neighbor (KNN), BP-Neuralnetz (ANN) und Least-Squares-Support-Vektor-Maschine (LS-SVM),Anhand der akustischen Eigenschaften wurden drei Arten von Wassermelonen klassifiziert: unreif, reif und überreif. Darüber hinaus wurden auch hohle Wassermelonen identifiziert.
Um die negativen Auswirkungen der Peak-Aufspaltung im Spektrum des Klangs einer klopfenden Wassermelone zu eliminieren, definierten die AutoreneinsDer Momentenindex erster Ordnung MI1 und der Momentenindex zweiter Ordnung MI2,Denn beim Wassermelonen-Einstichtest (zur Bestimmung der Festigkeit des Fruchtfleisches) korrelieren diese beiden Parameter stark mit der Reife der Wassermelone.Es wird als akustischer Kennwert zur Klassifizierung des Reifegrades von Wassermelonen verwendet.
Der am besten geeignete Algorithmus zur Melonenidentifizierung: LS-SVM
Die experimentellen Ergebnisse zeigen, dass die Genauigkeit des Modellierungssatzes und des Vorhersagesatzes des LS-SVM-Algorithmus 76% bzw. 73,6% beträgt, was höher ist als die Klassifizierungsergebnisse der anderen drei Klassifikatoren.
Darüber hinaus beträgt die Genauigkeit des neuronalen Netzwerkmodellierungssatzes und des Vorhersagesatzes 73,3% bzw. 66,6% und wird damit nur von LS-SVM übertroffen.
Die Autoren kommen zu folgendem Schluss:LS-SVM verwendet ein lineares GleichungssystemDas quadratische Programmierproblem von SVM wird vereinfacht und die Klassifizierungseffizienz erheblich verbessert.Einführung eines StraffaktorsMinimieren Sie strukturelle Risiken. Diese Methode eignet sich besser für die Verarbeitung kleiner Stichprobensätze, unausgewogener Stichprobensätze und unausgewogener Wassermelonen-Stichprobensätze zur Klassifizierung.
Und LDA Der Algorithmus eignet sich für lineare Klassifizierungsprobleme;KNN Wenn der Algorithmus einen unausgewogenen Stichprobensatz klassifiziert, kann es leicht passieren, dass die Positionsstichproben in Richtung der Stichprobenklasse mit einer großen Anzahl verzerrt werden, was zu einem größeren Klassifizierungsfehler führt.Neuronale NetzeDer Klassifikator weist die Nachteile einer Überanpassung und der Neigung auf, lokale Extremwerte zu erreichen.
Darüber hinaus verwendeten die Autoren auch die oben genannten vier Methoden und die empirische Schwellenmethode des Energieverhältnisses, um das Energieverhältnis basierend auf MI1, MI2 und dem Energieverhältnis E zu berechnen.R ist der charakteristische Parameter, und die unausgeglichenen Proben sindIdentifizierung hohler Melonen.
Der Autor verwendet Fβ Der Score dient als Bewertungsindikator des Klassifikators. Seine physikalische Bedeutung besteht darin, der Präzision und dem Rückruf unterschiedliche Gewichtungen zu geben, beide zu einer Punktzahl zu kombinieren und die Genauigkeit des Klassifikators bei der Klassifizierung der Gesamtstichprobe und eines bestimmten Probentyps umfassend zu beurteilen.
In der Definitionsformel ist TP die Anzahl der Proben, die korrekt als hohle Melonen klassifiziert wurden, TN die Anzahl der Proben, die korrekt als gute Melonen klassifiziert wurden, P die tatsächliche Anzahl der Proben hohler Melonen und N die tatsächliche Anzahl der Proben guter Melonen. In diesem Dokument ist β = 2.
Zu diesen Identifizierungsmethoden gehören LS-SVM hat den besten Klassifizierungseffekt.Das F seines Modellierungssatzes und seines Vorhersagesatzesβ Die Punktzahlen betragen 88,1% bzw. 74,7%.
Es scheint, als hätte ein Doktor der Zhejiang-Universität bereits für uns herausgefunden, wie man die süßeste Melone auswählt.
Iss Melone, wir sind die wissenschaftlichsten
Nach tausenden Jahren der Anhäufung ist die Wassermelone immer mehr zu einem Teil des Lebens der Chinesen geworden. Wie das Sprichwort sagt: „Wenn Sie im Sommer noch nie Wassermelone gegessen haben, sind Sie nicht qualifiziert, über das Leben zu sprechen.“
Heutzutage sehr beliebte Netzwerk-Schlagworte „Melonenfressende Meute“Es zeigt auch voll und ganz unsere Liebe zur Wassermelone. Ursprünglich bezog sich das „Melone“ in „Melonen essende Menge“ auf Melonenkerne, aber als Wassermelone bei den Leuten beliebter wurde, entwickelte sich aus „Melone“ allmählich „Wassermelone“.
Für Studierende im Bereich der künstlichen Intelligenz dürfte die bekannteste „Melone“ die von Professor Zhou Zhihua von der Universität Nanjing sein. Wassermelonenbuch zum maschinellen Lernen.
Es scheint, dass Professor Zhou Zhihua auch sehr gerne Wassermelonen isst.
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