專(zhuān)利名稱(chēng)：一種建立契達(dá)干酪產(chǎn)品感官品評(píng)專(zhuān)家系統(tǒng)的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種建立契達(dá)干酪產(chǎn)品感官品評(píng)專(zhuān)家系統(tǒng)的方法，特別是一種建立高效率、自動(dòng)化的契達(dá)干酪產(chǎn)品感官品評(píng)專(zhuān)家系統(tǒng)的方法。

背景技術(shù)：
干酪相當(dāng)于將原料乳中的蛋白質(zhì)和脂肪濃縮了10倍左右，含有乳中的全部營(yíng)養(yǎng)成分，另外，在干酪成熟過(guò)程中微生物的代謝活動(dòng)將大分子的營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)降解成小分子的營(yíng)養(yǎng)成分，從而更利于人體吸收利用，其中某些化合物具有明顯的保健功效，因而干酪具有較好的功能性。
干酪中的蛋白質(zhì)以酪蛋白為主，含有所有種類(lèi)的人體必須氨基酸。酪蛋白在發(fā)酵成熟過(guò)程中經(jīng)凝乳酶、發(fā)酵劑及其它微生物蛋白酶的作用，逐步被分解形成胨、大肽、小肽、氨基酸以及其它有機(jī)或無(wú)機(jī)化合物等小分子物質(zhì)。這些小分子物質(zhì)很容易被人體吸收，使干酪的蛋白質(zhì)消化率高達(dá)96％～98％。干酪中還含有大量的必需氨基酸，其含量完全滿(mǎn)足人體正常代謝的需要，與其他動(dòng)物性蛋白比較質(zhì)優(yōu)而量多。
在干酪成熟過(guò)程中，少量的脂肪發(fā)生水解，生成多種揮發(fā)性脂肪酸，其中共軛亞油酸的含量可以達(dá)到3.6～7.1mg/g脂肪，而最近研究表明共軛亞油酸的異構(gòu)體能明顯降低人體心臟病和某些癌癥的發(fā)病率，提高人體免疫系統(tǒng)功能，均衡人體重量和脂肪含量的比例。
因?yàn)楦衫夜に囍杏邪l(fā)酵步驟，所以食用干酪不會(huì)出現(xiàn)乳糖不耐受癥和蛋白質(zhì)過(guò)敏反應(yīng)，而且蛋白質(zhì)的消化率和生物學(xué)價(jià)值極高?？梢哉f(shuō)，干酪是營(yíng)養(yǎng)價(jià)值極高的食品。除了直接食用外，還可以作為兒童營(yíng)養(yǎng)食品和老年人保健食品的優(yōu)選原料。
另外干酪中還含有糖類(lèi)、有機(jī)酸、鈣、磷、鈉、鉀、鎂微量礦物元素，鐵、鋅以及脂溶性維生素A，胡蘿卜素和水溶性維生素B1、B2、B6、B12、煙酸、泛酸、生物素等多種營(yíng)養(yǎng)成分。是典型的高營(yíng)養(yǎng)低熱量的健康食品。
從1851年在美國(guó)出現(xiàn)了第一家干酪制造廠開(kāi)始，干酪的工業(yè)化生產(chǎn)迅速發(fā)展。近年來(lái)，世界干酪的產(chǎn)量一直保持上升的勢(shì)頭。1975年世界干酪產(chǎn)量為939.8萬(wàn)噸，1989年就達(dá)到了1444.4萬(wàn)噸，1994年1488萬(wàn)噸，2003年1580萬(wàn)噸，在過(guò)去的30年里，干酪的產(chǎn)量每年以4％速度增長(zhǎng)，是乳制品中唯一在全世界保持產(chǎn)量持續(xù)增長(zhǎng)的產(chǎn)品，其產(chǎn)量已大大超過(guò)其它乳制品產(chǎn)量。
在我國(guó)，由于經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、飲食習(xí)慣等方面的原因，干酪工業(yè)化尚處于起步階段，專(zhuān)業(yè)性干酪廠家很少，干酪產(chǎn)量也很低。因此在我國(guó)市場(chǎng)上銷(xiāo)售的干酪主要來(lái)源是進(jìn)口，1996年干酪進(jìn)口量為345.2噸，2000年2029.5噸，2004年7200噸，八年時(shí)間增加了20多倍。這說(shuō)明我國(guó)已具有干酪消費(fèi)的市場(chǎng)，因此增大干酪的生產(chǎn)就迫在眉睫。
契達(dá)干酪是以牛乳為原料，經(jīng)細(xì)菌成熟的天然硬質(zhì)干酪，是世界上比較著名的干酪品種之一。這種干酪原產(chǎn)于英國(guó)cheddar村，因而得名。契達(dá)干酪成品水分39％以下，脂肪含量在32％左右，脂肪占總干物質(zhì)含量的42％以上，蛋白質(zhì)25％，食鹽1.6-1.8％。
目前契達(dá)干酪在美國(guó)產(chǎn)量最大，其他國(guó)家也有生產(chǎn)，由于地域影響和市場(chǎng)偏好，發(fā)展出了許多稍有不同的契達(dá)干酪品種，如傳統(tǒng)的英國(guó)式、新西蘭式、美國(guó)式和加拿大式契達(dá)干酪，但有一點(diǎn)是相同的，即所有的這些干酪都在生產(chǎn)中經(jīng)歷了堆積工藝，正是這種特殊的工藝賦予了這種干酪獨(dú)特的質(zhì)地和功能性。堆積是指對(duì)凝塊進(jìn)行加壓，這個(gè)工藝在很大程度上促進(jìn)了干酪微觀顆粒之間的凝聚和融合。傳統(tǒng)上，堆積是將乳凝塊反復(fù)壓成片狀并聚堆的過(guò)程。堆積是延用至今的契達(dá)干酪工藝中不可缺少的程序。
由感官品評(píng)專(zhuān)家對(duì)契達(dá)干酪產(chǎn)品進(jìn)行感官品評(píng)，是目前主要采用的方法，但是，專(zhuān)家的評(píng)定結(jié)果受到主觀因素的影響，隨情緒、年齡、性別、識(shí)別能力的不同而有所差異，具有較大的不確定性，同時(shí)，人工品評(píng)過(guò)分依賴(lài)專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)，不利于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化操作。很明顯，契達(dá)干酪產(chǎn)品的各項(xiàng)理化指標(biāo)，例如脂肪、干物質(zhì)、蛋白等，與契達(dá)干酪產(chǎn)品的感官品評(píng)之間存在密切聯(lián)系。目前，對(duì)于契達(dá)干酪產(chǎn)品理化指標(biāo)和感官品評(píng)指標(biāo)之間的相關(guān)性，尚沒(méi)有定量的分析研究。
Kohonen自組織特征映射，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)、使輸出層中樞神經(jīng)元的權(quán)向量逼近輸入特征向量，將具有相同或相近特征的輸入向量，映射到位置相同或相鄰的輸出節(jié)點(diǎn)，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)輸入數(shù)據(jù)的特征的聚類(lèi)，提取了某種內(nèi)在規(guī)律性。而B(niǎo)P網(wǎng)絡(luò)是目前應(yīng)用最廣泛的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型之一，其權(quán)值和閾值調(diào)整采用反向傳播的學(xué)習(xí)算法，可以實(shí)現(xiàn)從輸入到輸出的任意非線形映射。經(jīng)過(guò)訓(xùn)練的BP網(wǎng)絡(luò)，對(duì)于不是樣本集中的輸入樣本也能給出合適的輸出，因此可以對(duì)未知樣本進(jìn)行預(yù)測(cè)。
目前，在運(yùn)用上述模型建立食品感官品評(píng)系統(tǒng)方面，已有一些研究，但主要應(yīng)用于酒類(lèi)、煙類(lèi)，而契達(dá)干酪產(chǎn)品的成分更加復(fù)雜，且風(fēng)味不象煙、酒類(lèi)那樣突出和典型，人工品評(píng)的難度和不確定度更大。上述因素給建立契達(dá)干酪產(chǎn)品感官品評(píng)專(zhuān)家系統(tǒng)帶來(lái)了困難。目前，在契達(dá)干酪產(chǎn)品感官品評(píng)應(yīng)用方面，還沒(méi)有相關(guān)的方法或者系統(tǒng)。


發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明旨在提供一種建立契達(dá)干酪產(chǎn)品感官品評(píng)專(zhuān)家系統(tǒng)的方法，由契達(dá)干酪產(chǎn)品理化指標(biāo)判定感官品評(píng)，減少人工品評(píng)的不確定度，提高契達(dá)干酪產(chǎn)品感官品評(píng)效率和自動(dòng)化程度。
為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種建立契達(dá)干酪產(chǎn)品感官品評(píng)專(zhuān)家系統(tǒng)的方法，該系統(tǒng)主要包括Kohonen自組織特征映射聚類(lèi)和BP網(wǎng)絡(luò)兩個(gè)模塊，包括 獲取各個(gè)產(chǎn)地、各類(lèi)飼養(yǎng)條件、各種奶牛品種和不同季節(jié)的契達(dá)干酪產(chǎn)品樣本，組織品評(píng)專(zhuān)家對(duì)契達(dá)干酪產(chǎn)品進(jìn)行感官品評(píng)，品評(píng)項(xiàng)目包括整體風(fēng)味、色澤、組織狀態(tài)、紋理圖案。根據(jù)品評(píng)得分，把契達(dá)干酪產(chǎn)品劃分成合格和不合格兩組；并將所得感官品評(píng)得分和理化指標(biāo)等樣本數(shù)據(jù)錄入數(shù)據(jù)庫(kù)； 去除錯(cuò)誤、不一致或不完整的契達(dá)干酪產(chǎn)品感官品評(píng)得分和理化指標(biāo)樣本數(shù)據(jù)，并對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)中的契達(dá)干酪產(chǎn)品樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化，從而實(shí)現(xiàn)各契達(dá)干酪產(chǎn)品理化指標(biāo)參數(shù)的量綱統(tǒng)一，便于后續(xù)處理的進(jìn)行； 構(gòu)建Kohonen陣列，依據(jù)專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)確定Kohonen陣列的初始領(lǐng)域半徑、學(xué)習(xí)率和學(xué)習(xí)次數(shù)； 應(yīng)用Kohonen自組織特征映射對(duì)契達(dá)干酪產(chǎn)品理化指標(biāo)樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行聚類(lèi)，完成數(shù)據(jù)庫(kù)中所有契達(dá)干酪產(chǎn)品樣本數(shù)據(jù)的分類(lèi)，并建立分類(lèi)庫(kù)； 對(duì)不同類(lèi)契達(dá)干酪產(chǎn)品的理化指標(biāo)樣本，分別建立對(duì)應(yīng)的BP網(wǎng)絡(luò)，并依專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)確定BP網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)允許誤差限、初始學(xué)習(xí)率、初始動(dòng)量系數(shù)、初始化網(wǎng)絡(luò)權(quán)重、最大學(xué)習(xí)次數(shù)、誤差調(diào)整參數(shù)； 將契達(dá)干酪產(chǎn)品感官品評(píng)得分和理化指標(biāo)等樣本數(shù)據(jù)送入對(duì)應(yīng)的BP網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練，在最大學(xué)習(xí)次數(shù)內(nèi)達(dá)到指定誤差精度后停止，上述步驟即完成契達(dá)干酪產(chǎn)品感官品評(píng)專(zhuān)家系統(tǒng)的建立，否則，更換契達(dá)干酪產(chǎn)品樣本數(shù)據(jù)，重新進(jìn)行訓(xùn)練，直到算法收斂。
根據(jù)本發(fā)明的再一種建立契達(dá)干酪產(chǎn)品感官品評(píng)專(zhuān)家系統(tǒng)的方法，其中，作為本專(zhuān)家系統(tǒng)輸入的契達(dá)干酪產(chǎn)品理化指標(biāo)，包括脂肪、蛋白、干物質(zhì)、灰分、酸度、pH、蛋白水解度、非蛋白氮、酪蛋白、乳酸菌總數(shù)、干酪流變學(xué)特性。
根據(jù)本發(fā)明的另一種建立契達(dá)干酪產(chǎn)品感官品評(píng)專(zhuān)家系統(tǒng)的方法，其中，BP網(wǎng)絡(luò)的輸入數(shù)據(jù)是契達(dá)干酪產(chǎn)品的各項(xiàng)理化指標(biāo)，輸出數(shù)據(jù)是契達(dá)干酪產(chǎn)品感官品評(píng)得分。
根據(jù)本發(fā)明的又一種建立契達(dá)干酪產(chǎn)品感官品評(píng)專(zhuān)家系統(tǒng)的方法，其中，BP網(wǎng)絡(luò)的初始學(xué)習(xí)率為0.32-0.52。
根據(jù)本發(fā)明的又一種建立契達(dá)干酪產(chǎn)品感官品評(píng)專(zhuān)家系統(tǒng)的方法，其中，BP網(wǎng)絡(luò)的初始領(lǐng)域半徑為0.56-0.69。
根據(jù)本發(fā)明的又一種建立契達(dá)干酪產(chǎn)品感官品評(píng)專(zhuān)家系統(tǒng)的方法，其中，BP網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)次數(shù)為33次。
根據(jù)本發(fā)明的又一種建立契達(dá)干酪產(chǎn)品感官品評(píng)專(zhuān)家系統(tǒng)的方法，其中，契達(dá)干酪產(chǎn)品感官品評(píng)專(zhuān)家系統(tǒng)的使用管理過(guò)程為 測(cè)定待評(píng)價(jià)契達(dá)干酪產(chǎn)品的各項(xiàng)理化指標(biāo)，并將所得數(shù)據(jù)輸入該系統(tǒng)； 根據(jù)契達(dá)干酪產(chǎn)品理化指標(biāo)進(jìn)行自組織特征提取，確定其所屬類(lèi)別； 如果輸入的契達(dá)干酪產(chǎn)品理化指標(biāo)屬于未知類(lèi)，不在該契達(dá)干酪產(chǎn)品感官品評(píng)專(zhuān)家系統(tǒng)的已有BP網(wǎng)絡(luò)中訓(xùn)練過(guò)，則以契達(dá)干酪產(chǎn)品理化指標(biāo)為核心樣本建立新的訓(xùn)練樣本集，并對(duì)相應(yīng)的新建BP網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練； 如果輸入的契達(dá)干酪產(chǎn)品理化指標(biāo)是已知類(lèi)的樣本數(shù)據(jù)，則根據(jù)其類(lèi)別讀取從分類(lèi)庫(kù)中讀取對(duì)應(yīng)的BP網(wǎng)絡(luò)，并計(jì)算出契達(dá)干酪產(chǎn)品感官品評(píng)指標(biāo)預(yù)測(cè)值。



以下附圖僅對(duì)本發(fā)明做示意性說(shuō)明和解釋?zhuān)⒉幌薅ū景l(fā)明的范圍，其中 圖1是本發(fā)明的契達(dá)干酪產(chǎn)品感官品評(píng)專(zhuān)家系統(tǒng)的流程圖； 圖2是圖1所示的契達(dá)干酪產(chǎn)品感官品評(píng)專(zhuān)家系統(tǒng)的使用管理示意圖。

具體實(shí)施例方式 本發(fā)明的契達(dá)干酪產(chǎn)品感官品評(píng)專(zhuān)家系統(tǒng)主要包括Kohonen自組織特征映射聚類(lèi)和BP網(wǎng)絡(luò)兩個(gè)模塊，首先利用Kohonen自組織特征映射將輸入契達(dá)干酪產(chǎn)品樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行聚類(lèi)，將聚類(lèi)結(jié)果保存到Kohonen知識(shí)庫(kù)，然后建立各個(gè)聚類(lèi)子空間的BP網(wǎng)絡(luò)。
本發(fā)明的契達(dá)干酪產(chǎn)品感官品評(píng)專(zhuān)家系統(tǒng)的流程圖如圖1所示，具體來(lái)說(shuō)包括 取不同地理位置、飼養(yǎng)條件、飼料種類(lèi)、奶牛品種、季節(jié)、生產(chǎn)設(shè)備以及生產(chǎn)工藝的契達(dá)干酪產(chǎn)品，測(cè)定其理化指標(biāo)脂肪、蛋白、干物質(zhì)、灰分、酸度、pH、蛋白水解度、非蛋白氮、酪蛋白、乳酸菌總數(shù)、干酪流變學(xué)特性. 同時(shí)，組織品評(píng)專(zhuān)家對(duì)契達(dá)干酪產(chǎn)品進(jìn)行品評(píng)，品評(píng)項(xiàng)目包括整體風(fēng)味、色澤、組織狀態(tài)、紋理圖案。評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)見(jiàn)表1，根據(jù)得分將契達(dá)干酪產(chǎn)品分成兩組合格四個(gè)感官指標(biāo)均在3分以上；不合格有一個(gè)指標(biāo)為2分或1分。最后將所得樣本數(shù)據(jù)錄入數(shù)據(jù)庫(kù)，針對(duì)每個(gè)理化指標(biāo)，選擇不同的值，本實(shí)施例所選用的范圍如下檢出限以下、檢出限至國(guó)標(biāo)規(guī)定最高值、國(guó)標(biāo)規(guī)定最高值以上。這樣才能保證所建立的系統(tǒng)能夠客觀準(zhǔn)確的控制契達(dá)干酪產(chǎn)品質(zhì)量，從而使乳制品質(zhì)量得到保證。
表1 契達(dá)干酪產(chǎn)品評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)

運(yùn)用Matlab完成Kohonen和BP網(wǎng)絡(luò)的建立，去除錯(cuò)誤、不一致或不完整的契達(dá)干酪產(chǎn)品感官品評(píng)得分和理化指標(biāo)等樣本數(shù)據(jù)，并用線性函數(shù)對(duì)契達(dá)干酪產(chǎn)品的樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化，契達(dá)干酪產(chǎn)品的理化指標(biāo)是高維向量，且各指標(biāo)量綱并不相同，在聚類(lèi)之前必須進(jìn)行歸一化，從而方便后續(xù)處理的進(jìn)行. 構(gòu)建Kohonen網(wǎng)絡(luò)陣列，依據(jù)專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)確定所述Kohonen網(wǎng)絡(luò)的初始領(lǐng)域半徑、學(xué)習(xí)率和學(xué)習(xí)次數(shù)，其中，初始學(xué)習(xí)率為(0.32-0.52)，初始領(lǐng)域半徑為0.56-0.69，學(xué)習(xí)次數(shù)為33。
應(yīng)用Kohonen自組織特征映射對(duì)契達(dá)干酪產(chǎn)品理化指標(biāo)數(shù)據(jù)實(shí)現(xiàn)聚類(lèi)，將各組契達(dá)干酪產(chǎn)品的理化指標(biāo)樣本空間細(xì)分為多個(gè)子空間，從而完成數(shù)據(jù)庫(kù)中所有契達(dá)干酪產(chǎn)品的最終分類(lèi)。
對(duì)不同類(lèi)契達(dá)干酪產(chǎn)品各項(xiàng)理化指標(biāo)樣本的各子空間，分別建立對(duì)應(yīng)的BP網(wǎng)絡(luò)，其輸入數(shù)據(jù)是契達(dá)干酪產(chǎn)品理化指標(biāo)，輸出數(shù)據(jù)是契達(dá)干酪產(chǎn)品感官品評(píng)得分。每個(gè)BP網(wǎng)絡(luò)僅在一個(gè)子空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)理化指標(biāo)與感官品評(píng)得分之間的映射關(guān)系，降低了問(wèn)題的復(fù)雜度，大大提高了網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)的速度和精度，更利于完成每個(gè)輸出參數(shù)與理化指標(biāo)之間的函數(shù)映射。為克服BP網(wǎng)絡(luò)學(xué)習(xí)易陷入局部最小值問(wèn)題，采用了自適應(yīng)學(xué)習(xí)率和帶有平滑項(xiàng)的目標(biāo)函數(shù)，使網(wǎng)絡(luò)收斂效果與推廣性能大大改善。BP網(wǎng)絡(luò)的初始學(xué)習(xí)率、誤差調(diào)整參數(shù)、初始動(dòng)量系數(shù)、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)等參數(shù)由專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)確定，本實(shí)施例中，初始學(xué)習(xí)率為0.32-0.52，誤差為0.001。
采用SAS6.0將契達(dá)干酪產(chǎn)品樣本數(shù)據(jù)歸一化，并將完成歸一化的契達(dá)干酪產(chǎn)品樣本數(shù)據(jù)送入對(duì)應(yīng)的BP網(wǎng)絡(luò)，按照當(dāng)前的BP算法進(jìn)行訓(xùn)練，達(dá)到指定誤差精度(0.001)后停止，上述步驟即完成本發(fā)明的契達(dá)干酪產(chǎn)品感官品評(píng)專(zhuān)家系統(tǒng)的建立。
本發(fā)明所建立的契達(dá)干酪產(chǎn)品感官品評(píng)專(zhuān)家系統(tǒng)的使用管理過(guò)程如圖2示，包括 測(cè)定待評(píng)價(jià)契達(dá)干酪產(chǎn)品的多項(xiàng)理化指標(biāo)，并將所得數(shù)據(jù)輸入已經(jīng)建立的契達(dá)干酪產(chǎn)品感官品評(píng)專(zhuān)家系統(tǒng)； 根據(jù)系統(tǒng)輸入的契達(dá)干酪產(chǎn)品理化指標(biāo)進(jìn)行Kohonen自組織特征提取，確定其類(lèi)別； 如果系統(tǒng)輸入的契達(dá)干酪產(chǎn)品理化指標(biāo)屬于未知類(lèi)，不在已建立的契達(dá)干酪產(chǎn)品感官品評(píng)專(zhuān)家系統(tǒng)的已有BP網(wǎng)絡(luò)中訓(xùn)練過(guò)，則以該契達(dá)干酪產(chǎn)品理化指標(biāo)為核心樣本建立新的訓(xùn)練樣本集，并對(duì)相應(yīng)的新建BP網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練； 如果輸入契達(dá)干酪產(chǎn)品理化指標(biāo)是已知類(lèi)的樣本數(shù)據(jù)，則根據(jù)其類(lèi)別讀取從所述分類(lèi)庫(kù)中讀取對(duì)應(yīng)的所述BP網(wǎng)絡(luò)，并計(jì)算出契達(dá)干酪產(chǎn)品感官品評(píng)指標(biāo)預(yù)測(cè)值，如果輸入契達(dá)干酪產(chǎn)品理化指標(biāo)與已學(xué)樣本靠近，則系統(tǒng)預(yù)測(cè)結(jié)果可信度高；否則，系統(tǒng)將根據(jù)樣本在原始輸入空間中的偏離程度，指出所預(yù)測(cè)結(jié)果的參考價(jià)值。
表2提供了本實(shí)施例的契達(dá)干酪產(chǎn)品感官品評(píng)專(zhuān)家系統(tǒng)得到的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，該表將預(yù)測(cè)數(shù)據(jù)與專(zhuān)家品評(píng)結(jié)果進(jìn)行了對(duì)比，可以看出，本系統(tǒng)根據(jù)契達(dá)干酪產(chǎn)品理化指標(biāo)的感官品評(píng)預(yù)測(cè)結(jié)果，與契達(dá)干酪產(chǎn)品品評(píng)專(zhuān)家的基本相符，在可接受的誤差范圍內(nèi)。
表2 契達(dá)干酪產(chǎn)品感官品評(píng)數(shù)據(jù)與專(zhuān)家品評(píng)結(jié)果比較
本系統(tǒng)將專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)分類(lèi)與由數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的智能等級(jí)評(píng)定方法相結(jié)合，把復(fù)雜問(wèn)題分解，分別送入各自的BP網(wǎng)絡(luò)求解，最終類(lèi)的知識(shí)都保存在各類(lèi)的BP網(wǎng)絡(luò)知識(shí)庫(kù)中。當(dāng)有新的預(yù)測(cè)工作要做時(shí)，只需根據(jù)分類(lèi)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)計(jì)算出對(duì)應(yīng)的BP網(wǎng)絡(luò)，便可利用已訓(xùn)練好的網(wǎng)絡(luò)映射模型預(yù)測(cè)出此樣本的感官品評(píng)指標(biāo)。
如上所述，根據(jù)本發(fā)明的一種建立契達(dá)干酪產(chǎn)品感官品評(píng)專(zhuān)家系統(tǒng)的方法，集成了Kohonen網(wǎng)絡(luò)、BP網(wǎng)絡(luò)，對(duì)契達(dá)干酪產(chǎn)品進(jìn)行測(cè)試、品評(píng)，在得到品評(píng)指標(biāo)和理化指標(biāo)的基礎(chǔ)上，由Kohonen網(wǎng)絡(luò)自組織特征映射，完成聚類(lèi)，并用各類(lèi)契達(dá)干酪產(chǎn)品感官品評(píng)得分和理化數(shù)據(jù)等樣本數(shù)據(jù)分別訓(xùn)練各自對(duì)應(yīng)的BP網(wǎng)絡(luò)，獲取各類(lèi)契達(dá)干酪產(chǎn)品理化指標(biāo)與感官品評(píng)得分之間的映射關(guān)系，從而建立契達(dá)干酪產(chǎn)品感官品評(píng)專(zhuān)家系統(tǒng)。該系統(tǒng)充分利用了契達(dá)干酪產(chǎn)品品評(píng)專(zhuān)家的經(jīng)驗(yàn)、減少了人工品評(píng)的不確定性、提高了契達(dá)干酪產(chǎn)品感官品評(píng)的工作效率和自動(dòng)化程度。
上文所列出的一系列的詳細(xì)說(shuō)明僅僅是針對(duì)本發(fā)明的可行性實(shí)施例的具體說(shuō)明，它們并非用以限制本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡未脫離本發(fā)明技藝精神所作的等效實(shí)施例或變更均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種建立契達(dá)干酪產(chǎn)品感官品評(píng)專(zhuān)家系統(tǒng)的方法，包括
品評(píng)專(zhuān)家對(duì)契達(dá)干酪產(chǎn)品進(jìn)行感官品評(píng)，并測(cè)定所述契達(dá)干酪產(chǎn)品的理化指標(biāo)，將所得感官品評(píng)得分和理化指標(biāo)等樣本數(shù)據(jù)錄入數(shù)據(jù)庫(kù)；
去除錯(cuò)誤、不一致或不完整的所述契達(dá)干酪產(chǎn)品的感官品評(píng)得分和理化指標(biāo)樣本數(shù)據(jù)，對(duì)所述數(shù)據(jù)庫(kù)中的所述樣本數(shù)據(jù)進(jìn)行歸一化；
構(gòu)建Kohonen陣列，依據(jù)專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)確定所述Kohonen陣列的初始領(lǐng)域半徑、學(xué)習(xí)率和學(xué)習(xí)次數(shù)；
應(yīng)用Kohonen自組織特征映射對(duì)所述契達(dá)干酪產(chǎn)品理化指標(biāo)進(jìn)行聚類(lèi)，完成所述數(shù)據(jù)庫(kù)中所有契達(dá)干酪產(chǎn)品理化指標(biāo)的分類(lèi)，并建立分類(lèi)庫(kù)；
對(duì)不同類(lèi)契達(dá)干酪產(chǎn)品的所述理化指標(biāo)，分別建立對(duì)應(yīng)的BP網(wǎng)絡(luò)，并依專(zhuān)家經(jīng)驗(yàn)確定所述BP網(wǎng)絡(luò)的系統(tǒng)允許誤差限、初始學(xué)習(xí)率、初始動(dòng)量系數(shù)、初始化網(wǎng)絡(luò)權(quán)重、最大學(xué)習(xí)次數(shù)、誤差調(diào)整參數(shù)；
將所述契達(dá)干酪產(chǎn)品的感官品評(píng)得分和理化指標(biāo)等樣本數(shù)據(jù)送入對(duì)應(yīng)的所述BP網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練，在所述最大學(xué)習(xí)次數(shù)內(nèi)達(dá)到指定誤差精度后停止，上述步驟即完成契達(dá)干酪產(chǎn)品感官品評(píng)專(zhuān)家系統(tǒng)的建立，否則，更換所述契達(dá)干酪產(chǎn)品樣本數(shù)據(jù)，重新進(jìn)行訓(xùn)練，直到算法收斂；
其特征在于，所述契達(dá)干酪產(chǎn)品感官品評(píng)的品評(píng)項(xiàng)目包括整體風(fēng)味、色澤、組織狀態(tài)、紋理圖案。
2.如權(quán)利要求1所述的建立契達(dá)干酪產(chǎn)品感官品評(píng)專(zhuān)家系統(tǒng)的方法，其中，作為所述系統(tǒng)輸入的所述契達(dá)干酪產(chǎn)品理化指標(biāo)，包括脂肪、蛋白、干物質(zhì)、灰分、酸度、pH、蛋白水解度、非蛋白氮、酪蛋白、乳酸菌總數(shù)、干酪流變學(xué)特性。
3.如權(quán)利要求1所述的建立契達(dá)干酪產(chǎn)品感官品評(píng)專(zhuān)家系統(tǒng)的方法，其中，所述BP網(wǎng)絡(luò)的輸入數(shù)據(jù)是所述契達(dá)干酪產(chǎn)品理化指標(biāo)，所述BP網(wǎng)絡(luò)的輸出數(shù)據(jù)是所述契達(dá)干酪產(chǎn)品感官品評(píng)得分。
4.如權(quán)利要求1所述的建立契達(dá)干酪產(chǎn)品感官品評(píng)專(zhuān)家系統(tǒng)的方法，其中，所述BP網(wǎng)絡(luò)的初始學(xué)習(xí)率為0.32-0.52。
5.如權(quán)利要求1所述的建立契達(dá)干酪產(chǎn)品感官品評(píng)專(zhuān)家系統(tǒng)的方法，其中，所述BP網(wǎng)絡(luò)的初始領(lǐng)域半徑為0.56-0.69。
6.如權(quán)利要求1所述的建立契達(dá)干酪產(chǎn)品感官品評(píng)專(zhuān)家系統(tǒng)的方法，其中，所述BP網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)次數(shù)為33次。
7.如權(quán)利要求1所述的建立契達(dá)干酪產(chǎn)品感官品評(píng)專(zhuān)家系統(tǒng)的方法，其中，所述契達(dá)干酪產(chǎn)品感官品評(píng)專(zhuān)家系統(tǒng)的使用管理過(guò)程為
測(cè)定待評(píng)價(jià)契達(dá)干酪產(chǎn)品的所述理化指標(biāo)，并將所得數(shù)據(jù)輸入所述契達(dá)干酪產(chǎn)品感官品評(píng)專(zhuān)家系統(tǒng)；
根據(jù)所述契達(dá)干酪產(chǎn)品理化指標(biāo)進(jìn)行Kohonen自組織特征提取，確定其所屬類(lèi)別；
如果所述契達(dá)干酪產(chǎn)品理化指標(biāo)屬于未知類(lèi)，不在所述契達(dá)干酪產(chǎn)品感官品評(píng)專(zhuān)家系統(tǒng)的已有BP網(wǎng)絡(luò)中訓(xùn)練過(guò)，則以所述契達(dá)干酪產(chǎn)品理化指標(biāo)為核心樣本建立新的訓(xùn)練樣本集，并對(duì)相應(yīng)的新建BP網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行訓(xùn)練；如果所述契達(dá)干酪產(chǎn)品理化指標(biāo)是已知類(lèi)的樣本數(shù)據(jù)，則根據(jù)其類(lèi)別讀取從所述分類(lèi)庫(kù)中讀取對(duì)應(yīng)的所述BP網(wǎng)絡(luò)，計(jì)算出契達(dá)干酪產(chǎn)品感官品評(píng)指標(biāo)預(yù)測(cè)值.
全文摘要
本發(fā)明提供了一種建立契達(dá)干酪產(chǎn)品感官品評(píng)專(zhuān)家系統(tǒng)的方法，該方法將Kohonen自組織特征映射、BP網(wǎng)絡(luò)相結(jié)合，對(duì)契達(dá)干酪產(chǎn)品進(jìn)行理化指標(biāo)測(cè)試，并由品評(píng)專(zhuān)家進(jìn)行品評(píng)，得到其感官品評(píng)得分和理化指標(biāo)等樣本數(shù)據(jù)，通過(guò)聚類(lèi)完成對(duì)契達(dá)干酪產(chǎn)品理化指標(biāo)的分類(lèi)，并用契達(dá)干酪產(chǎn)品感官品評(píng)得分和理化指標(biāo)等樣本數(shù)據(jù)分別訓(xùn)練各自對(duì)應(yīng)的BP網(wǎng)絡(luò)，通過(guò)建立契達(dá)干酪產(chǎn)品理化指標(biāo)和感官品評(píng)指標(biāo)的映射關(guān)系，建立契達(dá)干酪產(chǎn)品感官品評(píng)專(zhuān)家系統(tǒng)。該方法可以有效減少人工品評(píng)的不確定性，確保契達(dá)干酪產(chǎn)品質(zhì)量。
文檔編號(hào)G01N33/04GK101706490SQ200910250168
公開(kāi)日2010年5月12日 申請(qǐng)日期2009年11月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月30日
發(fā)明者郭奇慧, 白雪, 張少輝, 劉衛(wèi)星 申請(qǐng)人:內(nèi)蒙古蒙牛乳業(yè)(集團(tuán))股份有限公司