本論文主要基于支持向量回歸機的機器學習方法對單組份牛血蛋白薄膜及多組份環(huán)境荷爾蒙雙酚衍生物進行了太赫茲（THz）光譜定量與定性分析。首先簡要介紹太赫茲科學的發(fā)展現狀及太赫茲時域光譜技術等相關基礎知識。其次對支持向量回歸機（SVR）、最大信息系數（MIC）原理及太赫茲光譜預處理方法進行了介紹,并設計開發(fā)一款太赫茲光譜特征選擇與量化分析軟件用于本論文相關實驗的數據分析。本論文的核心內容包括:首先,基于支持向量回歸機對單組份生物薄膜的物質檢測分析。將機器學習方法和太赫茲時域光譜結合來對牛血清白蛋白（BSA）沉積薄膜實現了定量及定性分析。采用支持向量回歸機對濃度范圍為0.5-35 mg/ml的BSA（21個濃度,147個樣本）沉積薄膜建立了目標物濃度與頻率關系的基本模型,實現對未知樣本濃度的成功預測,其決定系數為R²=0.97932。此外,使用最大信息系數（MIC）方法識別了每個頻率與濃度的相關性,理論計算得到太赫茲頻段內的三個最大可區(qū)分頻率（1.198,1.078和0.479 THz）,并確定了這三個特征頻率與BSA蛋白的長波長彈性振動模型的基頻振動頻率相對應。其次,基... 

【文章來源】：深圳大學廣東省

【文章頁數】：70 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

太赫茲在電磁波頻譜中的位置

han H.L[22]等人選取不同施工現場地點進行了 PM2.5 的太赫茲光 個不同塵埃地點環(huán)境中采集 PM2.5 的太赫茲光譜樣本，發(fā)現 之間有兩個不同的吸收帶，這是因為 PM2.5 顆粒為不同物質的混向傳播人工神經網絡的方法對 PM2.5 含量進行量化分析，兩種方為 0.9504 和 0.9974，這項研究表明 THz 光譜檢測技術可成為分物成份和含量的有效工具。2015 年，Yi wen Sun[23]等人做了克隆抗體 F10 相互作用的無標記量化檢測，以太赫茲譜的介電損了反應的抗原最小檢測濃度為 15 ug/ml。2016 年，Jiang Y.Y[24不同階段對小麥做了太赫茲的檢測，使用主成分分析（PCA）定部化學結構發(fā)生的變化，使用偏最小二乘回歸（PLSR）、最小二M）和反向傳播神經網絡（BPNN）模型，進行了不同發(fā)芽時間系數分別是 0.965（圖 1-2）、0.986（圖 1-3 a）、0.886（圖 1-3 b結合機器學習方法可能成為鑒別小麥籽粒萌發(fā)時期的一種新方。

圖 1-3 小麥籽粒不同發(fā)芽時間校準預測結果（a）LS-SVM 模型和（b）BPNN 模型。，2011 年，Emma Pickwell-MacPherson[25]等人用太赫茲脈沖定作用的過程，并得出結論極性液體的太赫茲介電特性由于抗體的算了抗體分子外層水合物的直徑，最后表明 THz 介電譜在研究蛋方面特別有用。2014 年，Josette El Haddad[26]等人以三種有機-乳糖一水合物的三元混合物壓片為對象，測得光譜吸收曲線的很好的區(qū)分不同含量的樣品，隨后采用偏最小二乘法（PLS）和兩種方法建立含量預測模型進行比較，結果表明 ANN 的方法預 年，YAN PENG[27]等人針對癌癥組織中不同物質吸收峰相互重化分析的問題，選擇三種神經遞質[27]（γ-氨基丁酸，L-谷氨酸神經元代謝物（肌醇，肌酸）進行壓片，得到了它們的 THz 吸收而后對不同混合物壓片使用偏最小二乘法（PLS）建立了定量預

【參考文獻】：
期刊論文
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[5]太赫茲科學技術在生物醫(yī)學中的應用研究[J]. 何明霞,陳濤.  電子測量與儀器學報. 2012(06)
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博士論文
[1]太赫茲時域光譜技術在轉基因物質檢測上的識別方法研究[D]. 劉建軍.西安電子科技大學 2015
[2]基于太赫茲時域光譜的生物分子檢測技術研究[D]. 張同軍.浙江大學 2007

碩士論文
[1]太赫茲時域光譜用于混合物定性和定量分析[D]. 丁志龍.電子科技大學 2015



本文編號：3576539