清晨好,您是今天最早来到科研通的研友!由于当前在线用户较少,发布求助请尽量完整地填写文献信息,科研通机器人24小时在线,伴您科研之路漫漫前行!

Laser-Induced Breakdown Spectroscopy and a Convolutional Neural Network Model for Predicting Total Iron Content in Iron Ores

激光诱导击穿光谱 特征选择 铁矿石 卷积神经网络 光谱学 单变量 内容(测量理论) 相关系数 分析化学(期刊) 人工神经网络 化学 线性回归 随机森林 材料科学 模式识别(心理学) 多元统计 人工智能 冶金 数学 计算机科学 统计 物理 环境化学 数学分析 量子力学
作者
Yue Jin,Shu Liu,Hong Ki Min,Chenglin Yan,Piao Su,Zhuomin Huang,Yarui An,Chen Li
出处
期刊:Applied Spectroscopy [SAGE Publishing]
卷期号:79 (3): 426-437 被引量:5
标识
DOI:10.1177/00037028241294088
摘要

Laser-induced breakdown spectroscopy (LIBS) is a rapid method for detecting total iron (TFe) content in iron ores. However, accuracy and measurement error of univariate regression analysis in LIBS are limited due to factors such as laser energy fluctuations and spectral interference. To address this, multiple regression analysis and feature selection/extraction are needed to reduce redundant information, decrease the correlation between variables, and quantify the TFe content of iron ores accurately. Overall, 339 batches of iron ore samples from five countries were obtained from the ports of China during the discharging, and 2034 representative spectra were collected. A convolutional neural network (CNN) model for total iron content prediction in iron ores is established. The performance of variable importance random forest (VI-RF), variable importance back propagation artificial neural network (VI-BP-ANN), and CNN-assisted LIBS in predicting the TFe content of iron ores was compared. Coefficient of determination ( R 2 ), root mean square error (RMSE), mean relative error (MRE), and modeling time were selected for model evaluation. The result shows that variable importance significantly enhances the quantitative accuracy and reduces modeling time compared to traditional BP-ANN and RF models. Moreover, the CNN model outperformed manual feature selection methods (VI-BP-ANN and VI-RF), exhibiting the shortest modeling time, highest R 2 , lowest RMSE, and MRE. CNN model's unique characteristics, such as weight sharing and local connection, make it well suited for analyzing high-dimensional LIBS data in multivariate regression analysis. Our approach demonstrates the effectiveness of machine learning and deep learning approaches in improving the accuracy of LIBS for TFe content prediction in iron ores. CNN-assisted LIBS method holds great potential for practical applications in the mining industry.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
迷路牛青完成签到,获得积分10
1秒前
水中央完成签到 ,获得积分10
5秒前
章铭-111完成签到 ,获得积分10
6秒前
zjh123完成签到,获得积分10
6秒前
MM完成签到 ,获得积分10
7秒前
我很厉害的1q完成签到,获得积分10
8秒前
畅快城完成签到 ,获得积分10
9秒前
游泳池完成签到,获得积分10
12秒前
qianzhihe2完成签到,获得积分10
15秒前
21秒前
智者雨人完成签到 ,获得积分10
23秒前
动听雨梅完成签到 ,获得积分10
30秒前
xx完成签到 ,获得积分10
32秒前
abab小王完成签到,获得积分10
43秒前
John完成签到,获得积分10
58秒前
安妮完成签到 ,获得积分10
1分钟前
1分钟前
yyyyy完成签到,获得积分10
1分钟前
自然的妙梦完成签到,获得积分10
1分钟前
liu完成签到 ,获得积分10
1分钟前
cy__完成签到,获得积分10
1分钟前
1分钟前
科研路上互帮互助,共同进步完成签到 ,获得积分10
1分钟前
小g完成签到 ,获得积分10
1分钟前
随心所欲完成签到 ,获得积分10
1分钟前
一剑温柔完成签到 ,获得积分10
1分钟前
Sunny完成签到,获得积分10
1分钟前
晴空万里完成签到 ,获得积分10
1分钟前
风中芷容完成签到 ,获得积分10
1分钟前
我是老大应助羞涩的翠霜采纳,获得10
2分钟前
呆呆的猕猴桃完成签到 ,获得积分10
2分钟前
冷艳的紫完成签到,获得积分10
2分钟前
Christine完成签到,获得积分10
2分钟前
自信的灵薇完成签到 ,获得积分10
2分钟前
美满惜寒完成签到,获得积分10
2分钟前
ys1008完成签到,获得积分0
2分钟前
prrrratt完成签到,获得积分10
2分钟前
洋芋饭饭完成签到,获得积分10
2分钟前
清水完成签到,获得积分10
2分钟前
张浩林完成签到,获得积分10
2分钟前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
Römisch-Germanische Forschungen 1000
Social Psychology (第二版) 700
China Pluperfect I: Epistemology of Past and Outside in Chinese Art 520
Matrix Methods in Data Mining and Pattern Recognition Second Edition 510
The fast track to determining transfer functions of linear circuits: The student guide 500
The Analytical and Numerical Solution of Electric and Magnetic Fields 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 计算机科学 内科学 物理 复合材料 催化作用 细胞生物学 无机化学 光电子学 物理化学 电极 基因
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 7612815
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9188163
关于积分的说明 19683662
捐赠科研通 7186141
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3270770
关于科研通互助平台的介绍 2434302
邀请新用户注册赠送积分活动 2265655