سامانه ماشین بویایی، رهیافتی موثر برای تشخیص تقلب درگلاب

Abstract

گلاب از فرآورده‌های اصلی گل محمدی و از محصولات سنتی با قدمت طولانی در منطقه کاشان بوده که آوازه جهانی نیز دارد. با توجه به استفاده از گلاب در درمان دردهای روماتیسمی، قلبی و همچنین در پخت انواع شیرینی‌ها و تهیه بستنی‌ها، تشخیص اصلی یا تقلبی بودن گلاب‌های تولید شده از اهمیت ویژه‌ای برخوردار است. در این پژوهش توانایی کاربرد سامانه ماشین بویایی (بینی الکترونیکی) بر پایه حسگرهای نیمه هادی اکسید فلزی به عنوان ابزاری غیرمخرب برای تشخیص سطوح مختلف تقلب ایجاد شده در گلاب و ارزیابی اصالت آن مورد مطالعه قرار گرفت. تحلیل مولفه‌های اصلی(PCA) ، تحلیل تفکیک خطی (LDA)، آنالیز لودینگ، ماشین بردار پشتیبان (SVM) و درخت تصمیم‌گیری (DT) روش‌هایى بودند که برای رسیدن به این هدف مورد استفاده قرار گرفتند. براساس نتایج به‌دست آمده، PCA با دو مؤلفه‌ی اصلی PC1 و PC2، 92% واریانس مجموعه‌ی داده‌ها را برای نمونه‌های مورد استفاده توصیف کردند. در آرایه حسگری، حسگرهای MQ4 ، TGS2620و FIS بیشترین مقادیر ضریب لودینگ و حسگرهای TGS822 و MQ8 کمترین مقدار این ضریب را به خود اختصاص دادند. براساس نتایج حاصل شده از روشLDA ، دقت در طبقه‌بندی 94% به‌دست آمد. با کاربرد ماشین بردار پشتیبان با تابع کرنل خطی، در روش C-SVM دقت آموزش و اعتبار-سنجی به‌ترتیب %75/98 و %5/87 به‌دست آمد. همچنین دقت روش درخت تصمیم‌گیری در طبقه‌بندی نمونه‌های گلاب %80 برآورد شد. براساس نتایج به‌دست آمده، سامانه ماشین بویایی بر پایـه حسگرهای MOS در ترکیب با روش‌های شناسایی الگو توانایی تشخیص تقلب در گلاب را دارد و روش LDA بالاترین دقت طبقه‌بندی را دارا می‌باشد. همچنین تیم پژوهشی این مقاله پیشنهاد می‌کند که از قابلیت این سامانه برای تشخیص تقلب در سایر محصولاتی که پتانسیل تقلب را دارند، استفاده شود.