本發(fā)明是計(jì)算機(jī)信息技術(shù)在領(lǐng)域的應(yīng)用，具體是一種基于離子遷移譜的香精品牌識(shí)別本體模型構(gòu)建方法。

背景技術(shù)：

質(zhì)量保證(qualityassurance)指為使人們確信某一產(chǎn)品、過(guò)程或服務(wù)的質(zhì)量所必須的全部有計(jì)劃有組織的活動(dòng)。質(zhì)量保證實(shí)踐被視為國(guó)際貿(mào)易的核心，特別是對(duì)食品和藥品。然而，許多流行的產(chǎn)品沒(méi)有被完全指定，質(zhì)量保證成為一個(gè)更具挑戰(zhàn)性的事業(yè)。

隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，人們的物質(zhì)生活水逐漸提高，人們對(duì)質(zhì)量的要求也越來(lái)越高。天然香精很容易被消費(fèi)者接受，但其組成因氣候、種類和人為原因而改變。目前，在中國(guó)常用的是合成蘋(píng)果香精，在中國(guó)市場(chǎng)上，生產(chǎn)廠家生產(chǎn)數(shù)十種品牌的蘋(píng)果香精，價(jià)格和質(zhì)量各不相同。但是，蘋(píng)果香精的鑒別，尤其是制造商的鑒別，已經(jīng)投入了一點(diǎn)精力。相關(guān)生產(chǎn)技術(shù)不開(kāi)放，缺乏國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)給市場(chǎng)管理帶來(lái)困難。

目前，香精質(zhì)量主要由感官評(píng)價(jià)和物理指標(biāo)控制。前者以鼻為識(shí)別工具，受人員水平、身體狀況、環(huán)境等因素的影響，不能準(zhǔn)確反映內(nèi)在質(zhì)量和質(zhì)量波動(dòng)。后者只能反映一些本質(zhì)的一般特征，具有測(cè)試內(nèi)容多、操作復(fù)雜、測(cè)試時(shí)間長(zhǎng)、效率低等特點(diǎn)。由于香精的應(yīng)用日益穩(wěn)定，迫切需要開(kāi)發(fā)一套合適的質(zhì)量評(píng)價(jià)方法。

合成香精是一種包含十幾種成分的復(fù)雜混合物。因此，傳統(tǒng)的分析方法只能分析成分比較單一或成分不夠復(fù)雜的物品，不適合應(yīng)用于質(zhì)量評(píng)價(jià)。指紋技術(shù)是將光譜、色譜、質(zhì)譜等技術(shù)作為一種檢測(cè)手段，可以反映樣品的系統(tǒng)特征而不是單個(gè)成分。這種技術(shù)特別適合于復(fù)雜樣品的質(zhì)量評(píng)價(jià)。目前，指紋技術(shù)已被用于食品，藥品和其他產(chǎn)品的質(zhì)量和安全監(jiān)測(cè)，能夠使分析更加準(zhǔn)確、可靠。

離子遷移譜(ims)是一種重要的分離氣相離子在大氣壓力下的分離技術(shù)，最早應(yīng)用于軍事和航空安全領(lǐng)域。目前，離子遷移譜沒(méi)有分析錯(cuò)誤的相關(guān)問(wèn)題，到目前為止，很少有報(bào)道ims基于質(zhì)量分析的物質(zhì)。

本體(ontology)是近幾年計(jì)算機(jī)各領(lǐng)域關(guān)注的熱點(diǎn)，已經(jīng)在自然語(yǔ)言處理、知識(shí)工程、智能信息集成、協(xié)同信息系統(tǒng)、知識(shí)管理、internet智能信息獲取等各方面得到深入研究。本體論是當(dāng)今的一種新型的知識(shí)的表達(dá)方式，近年來(lái)在信息技術(shù)領(lǐng)域得到快速發(fā)展，它將信息經(jīng)過(guò)整理加工、解釋和改造來(lái)形成結(jié)構(gòu)化的知識(shí)表示方式，以便實(shí)現(xiàn)知識(shí)的共享和復(fù)用。

基于上述描述的情況，本發(fā)明將離子遷移譜應(yīng)用到本體領(lǐng)域中，提出了一種基于離子遷移譜的香精品牌識(shí)別本體模型構(gòu)建的方法，在對(duì)香精品牌識(shí)別相關(guān)理論分析的基礎(chǔ)上，建立一個(gè)科學(xué)合理的識(shí)別本體模型，使本文研究?jī)?nèi)容對(duì)香精品牌識(shí)別起到?jīng)Q策支持的作用。通過(guò)protege軟件在對(duì)傳統(tǒng)本體模型的研究基礎(chǔ)上構(gòu)建了基于離子遷移譜的香精品牌識(shí)別本體模型。通過(guò)距離公式進(jìn)行樣本間的相似度度量來(lái)實(shí)現(xiàn)樣本分類，基于對(duì)分類結(jié)果的分析，構(gòu)建本體規(guī)則，通過(guò)推理機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)規(guī)則推理，從而真正意義上起到對(duì)香精品牌的識(shí)別作用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

基于背景技術(shù)提出的問(wèn)題，本發(fā)明提出了一種基于離子遷移譜的香精品牌識(shí)別本體構(gòu)建方法。

1.一種基于離子遷移譜的香精品牌識(shí)別本體模型構(gòu)建方法，其特征在于，所述方法包括：

s1通過(guò)離子遷移譜采集正負(fù)離子模式下樣本的數(shù)據(jù)；通過(guò)距離公式進(jìn)行不同樣本之間的相似性度量；通過(guò)聚類分析，基于相似性度量，建立本體分類規(guī)則；

s2結(jié)合本體的概念，建立本體知識(shí)庫(kù)，構(gòu)建一種基于離子遷移譜的香精品牌識(shí)別本體模型；

s3通過(guò)查詢功能，輸入食品安全領(lǐng)域的相關(guān)關(guān)鍵詞，查詢相關(guān)的概念以及相應(yīng)的層次關(guān)系，從而了解食品安全的相關(guān)信息。

2如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，s1的具體過(guò)程如下：

基于四個(gè)不同品牌的32個(gè)香精樣本，利用離子遷移譜采集樣本分別在正負(fù)離子模式下的譜圖，選取兩個(gè)具有代表性的頻重復(fù)試驗(yàn)，為了排除溶劑峰和波動(dòng)較小的影響，選取的光譜區(qū)域分別為正離子模式下10-17.5毫秒和負(fù)離子模式下7.5-15毫秒；

基于上述方法分別在正負(fù)離子模式下，采取余弦距離進(jìn)行樣本的相似性度量；

根據(jù)樣本間的的相似度，對(duì)樣本的聚類，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)四個(gè)不同品牌的香精樣本的分類；

基于上述計(jì)算得出的相似度值，各個(gè)樣本相似度的取值范圍，以及分類的結(jié)果，建立本體模型的規(guī)則庫(kù)。

3.如權(quán)利1所述方法，其特征在于，s2的具體步驟如下：

步驟1確定該本體模型所描述的對(duì)象為四個(gè)不同品牌的香精，明確建立該本體模型的目的是識(shí)別不同品牌的香精，以及所能解決的問(wèn)題；

步驟2現(xiàn)有本體模型主要針對(duì)建筑、交通等領(lǐng)域，考察已有本體模型的重復(fù)利用性，參考已有的本體模型，結(jié)合所研究對(duì)象香精，進(jìn)行綜合全面的考慮；

步驟3列出所研究香精領(lǐng)域本體的重要術(shù)語(yǔ)；

步驟4根據(jù)列出的重要術(shù)語(yǔ)，定義該本體模型中的類以及各類之間的層次關(guān)系，主要依據(jù)香精領(lǐng)域內(nèi)的概念以及概念間的關(guān)系；

步驟5用owl本體語(yǔ)言定義屬性以及屬性間的關(guān)系，本體中的屬性主要包括數(shù)值型屬性和對(duì)象型屬性；定義屬性的類型、取值、取值的定義域、值域以及限制條件等；

步驟6根據(jù)利用距離公式進(jìn)行的相似性度量結(jié)果，建立該本體模型規(guī)則；

步驟7將確定類的實(shí)例填充到本體之中，并對(duì)實(shí)例的屬性值等進(jìn)行填充，此處的實(shí)例即為基于離子遷移譜采集的樣本。

本發(fā)明提出的一種基于離子遷移譜的香精品牌識(shí)別本體模型構(gòu)建方法，是一個(gè)有效的模型，能夠?qū)?shí)現(xiàn)香精品牌識(shí)別知識(shí)的共享和復(fù)用，對(duì)香精品牌的識(shí)別起到了決策支持作用。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明提出的基于離子遷移譜的香精品牌識(shí)別本體模型構(gòu)建的流程圖；

圖2為本發(fā)明本體模型中定義的類；

圖3為本發(fā)明類與類的層次關(guān)系圖；

圖4為本發(fā)明本體查詢示例圖。

具體實(shí)施方式

參照?qǐng)D1，本發(fā)明提出了一種基于離子遷移譜的香精品牌識(shí)別本體模型構(gòu)建方法，具體步驟如下：

1.一種基于離子遷移譜的香精品牌識(shí)別本體模型構(gòu)建方法，其特征在于，所述方法包括：

s1通過(guò)離子遷移譜采集正負(fù)離子模式下樣本的數(shù)據(jù)；通過(guò)距離公式進(jìn)行不同樣本之間的相似性度量；通過(guò)聚類分析，基于相似性度量，建立本體分類規(guī)則；

s2結(jié)合本體的概念，建立本體知識(shí)庫(kù)，構(gòu)建一種基于離子遷移譜的香精品牌識(shí)別本體模型；

s3通過(guò)查詢功能，輸入食品安全領(lǐng)域的相關(guān)關(guān)鍵詞，查詢相關(guān)的概念以及相應(yīng)的層次關(guān)系，從而了解食品安全的相關(guān)信息。

2.如權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于，s1的具體過(guò)程如下：

基于四個(gè)不同品牌的32個(gè)香精樣本，利用離子遷移譜采集樣本分別在正負(fù)離子模式下的譜圖，選取兩個(gè)具有代表性的頻重復(fù)試驗(yàn)，為了排除溶劑峰和波動(dòng)較小的影響，選取的光譜區(qū)域分別為正離子模式下10-17.5毫秒和負(fù)離子模式下7.5-15毫秒；

基于上述方法分別在正負(fù)離子模式下，采取余弦距離進(jìn)行樣本的相似性度量；

根據(jù)樣本間的的相似度，對(duì)樣本的聚類，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)四個(gè)不同品牌的香精樣本的分類；

基于上述計(jì)算得出的相似度值，各個(gè)樣本相似度的取值范圍，以及分類的結(jié)果，建立本體模型的規(guī)則庫(kù)。

3.如權(quán)利1所述方法，其特征在于，s2的具體步驟如下：

步驟1確定該本體模型所描述的對(duì)象為四個(gè)不同品牌的香精，明確建立該本體模型的目的是識(shí)別不同品牌的香精，以及所能解決的問(wèn)題；

步驟2現(xiàn)有本體模型主要針對(duì)建筑、交通等領(lǐng)域，考察已有本體模型的重復(fù)利用性，參考已有的本體模型，結(jié)合所研究對(duì)象香精，進(jìn)行綜合全面的考慮；

步驟3列出所研究香精領(lǐng)域本體的重要術(shù)語(yǔ)；

步驟4根據(jù)列出的重要術(shù)語(yǔ)，定義該本體模型中的類以及各類之間的層次關(guān)系，主要依據(jù)香精領(lǐng)域內(nèi)的概念以及概念間的關(guān)系；

步驟5用owl本體語(yǔ)言定義屬性以及屬性間的關(guān)系，本體中的屬性主要包括數(shù)值型屬性和對(duì)象型屬性；定義屬性的類型、取值、取值的定義域、值域以及限制條件等；

步驟6根據(jù)利用距離公式進(jìn)行的相似性度量結(jié)果，建立該本體模型規(guī)則；

步驟7將確定類的實(shí)例填充到本體之中，并對(duì)實(shí)例的屬性值等進(jìn)行填充，此處的實(shí)例即為基于離子遷移譜采集的樣本。