빈도 우선 선택 전략 및 IRIV-BOSS 기반 토양 중금속 함량 예측 연구

REN Shun ,  

DING Hao ,  

HONG Zi-yu ,  

LU Min-bo ,  

摘要

본 논문은 XRF 분광기술을 기반으로 87개의 조제 토양 시료의 X선 형광 스펙트럼 값을 수집하여 토양 내 중금속(Cu, Zn, As, Pb, Cr) 함량의 정량적 검출 모델을 구축하였다. 먼저 반복 정보 보존 알고리즘(IRIV)을 통해 변수를 선별하고, 이어서 빈도 우선 선택 전략 하의 유도 소프트 임계값 알고리즘(BOSS)을 결합하여 각 변수의 빈도를 산출하였으며, 30회 또는 35회 이상의 빈도를 가진 변수를 최종 모델 입력으로 선택하여 부분 최소 제곱법(PLS) 모델을 구축하였다. 실험 결과, 빈도 우선 선택 전략을 적용한 IRIV-BOSS 알고리즘이 예측 정확도를 효과적으로 향상시켰으며, 테스트 세트에서 Cu, Zn, As, Pb, Cr의 결정 계수는 각각 0.9948, 0.9907, 0.9967, 0.9938, 0.9942로 나타났고, 선택된 특징 파장의 개수는 각각 69, 53, 60, 51, 67이었다. 빈도 우선 선택 전략 기반 IRIV-BOSS 알고리즘은 간섭 변수를 효과적으로 제거하는 동시에 핵심 정보를 보존하여 모델 예측 정확도를 높이고, XRF 기술의 토양 중금속 정량 분석 응용에 이론적 및 실질적 가치를 제공한다.

关键词

X선 형광 분광;토양 중금속;파장 선택;반복 정보 보존 알고리즘;유도 소프트 임계값 알고리즘

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