MODEL TWARDOŚCI ZIARNIAKÓW PSZENICY WYKORZYSTUJĄCY SZTUCZNE SIECI NEURONOWE

Podobne dokumenty
WYKORZYSTANIE SSN DO WYZNACZANIA TWARDOŚCI ZIARNA PSZENICY

WYZNACZANIE WARTOŚCI PODSTAWOWYCH PARAMETRÓW TECHNICZNYCH NOWOCZESNYCH KOMBAJNÓW ZBOŻOWYCH PRZY UŻYCIU SSN

ZASTOSOWANIE AUTORSKIEJ METODY WYZNACZANIA WARTOŚCI PARAMETRÓW NOWOCZESNYCH SYSTEMÓW TECHNICZNYCH DO PŁUGÓW I OPRYSKIWACZY POLOWYCH

PROGNOZOWANIE CENY OGÓRKA SZKLARNIOWEGO ZA POMOCĄ SIECI NEURONOWYCH

Streszczenie. Słowa kluczowe: modele neuronowe, parametry ciągników rolniczych

METODA PROGNOZOWANIA SZEREGÓW CZASOWYCH PRZY UŻYCIU SZTUCZNYCH SIECI NEURONOWYCH

MODEL SSN DO WYZNACZANIA SIŁY NISZCZĄCEJ SKORUPĘ ORZECHA WŁOSKIEGO

ZASTOSOWANIE SZTUCZNYCH SIECI NEURONOWYCH DO OPISU PRZENIKALNOŚCI ELEKTRYCZNEJ MĄKI

MODEL NEURONOWY ZMIAN TEMPERATURY PODCZAS KONWEKCYJNEGO SUSZENIA ZRĘBKÓW WIERZBY ENERGETYCZNEJ

Inżynieria Rolnicza 3(121)/2010

ANALIZA SIŁY NISZCZĄCEJ OKRYWĘ ORZECHA WŁOSKIEGO

WPŁYW ZMIAN ZAWARTOŚCI WODY NA TWARDOŚĆ ZIARNA PSZENICY PODCZAS PRZECHOWYWANIA W SILOSIE W WARUNKACH MODELOWYCH

ANALIZA TWARDOŚCI SELERA W CZASIE SUSZENIA

CECHY GEOMETRYCZNE ZIARNA WYBRANYCH ODMIAN ZBÓŻ

Zastosowanie optymalizacji rojem cząstek (PSO) w procesie uczenia wielowarstwowej sieci neuronowej w problemie lokalizacyjnym

MODELOWANIE PROCESU OMŁOTU PRZY WYKORZYSTANIU SZTUCZNYCH SIECI NEURONOWYCH

Temat: Sztuczne Sieci Neuronowe. Instrukcja do ćwiczeń przedmiotu INŻYNIERIA WIEDZY I SYSTEMY EKSPERTOWE

PROGNOZOWANIE OSIADAŃ POWIERZCHNI TERENU PRZY UŻYCIU SIECI NEURONOWYCH**

MODELOWANIE SKURCZU SUSZARNICZEGO WYBRANYCH WARZYW KORZENIOWYCH ZA POMOCĄ SIECI NEURONOWYCH

SZTUCZNE SIECI NEURONOWE W MODELOWANIU PROCESÓW Z OGRANICZONYM ZBIOREM DANYCH W INŻYNIERII ROLNICZEJ

ALGORYTMY SZTUCZNEJ INTELIGENCJI

MODELOWANIE PROCESÓW PRZETWÓRCZYCH Z UŻYCIEM SZTUCZNYCH SIECI NEURONOWYCH

Oznaczanie porowatości złóż nasion

1. Historia 2. Podstawy neurobiologii 3. Definicje i inne kłamstwa 4. Sztuczny neuron i zasady działania SSN. Agenda

ZASTOSOWANIE SZTUCZNYCH SIECI NEURONOWYCH DO OCENY ZDOLNOŚCI KREDYTOWYCH ROLNIKÓW KLIENTÓW FIRMY LEASINGOWEJ

ZASTOSOWANIE SZTUCZNYCH SIECI NEURONOWYCH DO OCENY SUSZU MELONA ŻÓŁTEGO

Uczenie sieci radialnych (RBF)

ZALEśNOŚCI POMIĘDZY WŁAŚCIWOŚCIAMI GEOMETRYCZNYMI ZIARNA ZBÓś

Inteligentne systemy przeciw atakom sieciowym

MASA WŁAŚCIWA NASION ZBÓś W FUNKCJI WILGOTNOŚCI. Wstęp. Materiał i metody

IMPLEMENTACJA SIECI NEURONOWYCH MLP Z WALIDACJĄ KRZYŻOWĄ

NAPRĘŻENIA ŚCISKAJĄCE PRZY 10% ODKSZTAŁCENIU WZGLĘDNYM PRÓBEK NORMOWYCH POBRANYCH Z PŁYT EPS O RÓŻNEJ GRUBOŚCI

Zastosowania sieci neuronowych

Inżynieria Rolnicza 3(121)/2010

ZASTOSOWANIE SIECI NEURONOWYCH DO OPTYMALIZACJI WARUNKÓW OBRÓBKI CIEPLNEJ STOPÓW Mg-Al

MATLAB Neural Network Toolbox przegląd

Podstawy sztucznej inteligencji

Metody Sztucznej Inteligencji II

WŁAŚCIWOŚCI GEOMETRYCZNE I MASOWE RDZENI KOLB WYBRANYCH MIESZAŃCÓW KUKURYDZY. Wstęp i cel pracy

METODA POMIARU POWIERZCHNI KONTAKTU MIĘDZY NASIONAMI

LABORATORIUM NAUKI O MATERIAŁACH

Podstawy Sztucznej Inteligencji

Analiza możliwości szacowania parametrów mieszanin rozkładów prawdopodobieństwa za pomocą sztucznych sieci neuronowych 4

Sztuczne Sieci Neuronowe. Wiktor Tracz Katedra Urządzania Lasu, Geomatyki i Ekonomiki Leśnictwa, Wydział Leśny SGGW

Wstęp do teorii sztucznej inteligencji Wykład III. Modele sieci neuronowych.

ROZWARSTWIANIE NASION RZEPAKU PODCZAS WYPŁYWU Z SILOSÓW

ZASTOSOWANIE GRAFIKI KOMPUTEROWEJ W REKONSTRUKCJI 3D NASION

Sztuczna Inteligencja Tematy projektów Sieci Neuronowe

MODELOWANIE WARSTWY POWIERZCHNIOWEJ O ZMIENNEJ TWARDOŚCI

PROGNOZOWANIE ZMIAN MIKROKLIMATU SZKLARNI W OKRESIE LETNIM

Cel i zakres ćwiczenia

WYKORZYSTANIE SIECI NEURONOWEJ DO BADANIA WPŁYWU WYDOBYCIA NA SEJSMICZNOŚĆ W KOPALNIACH WĘGLA KAMIENNEGO. Stanisław Kowalik (Poland, Gliwice)

METODA OCENY NOWOCZESNOŚCI TECHNICZNO- -KONSTRUKCYJNEJ CIĄGNIKÓW ROLNICZYCH WYKORZYSTUJĄCA SZTUCZNE SIECI NEURONOWE CZ. I: ZAŁOŻENIA METODY

WPŁYW WIELOKROTNYCH OBCIĄŻEŃ STATYCZNYCH NA STOPIEŃ ZAGĘSZCZENIA I WŁAŚCIWOŚCI REOLOGICZNE MASY ZIARNA

Sieci neuronowe w Statistica

WYKORZYSTANIE ALGORYTMÓW ROZPOZNAWANIA OBRAZU W BADANIACH NAUKOWYCH NA PRZYKŁADZIE PROGRAMU ZIEMNIAK-99

WSKAŹNIKI CHARAKTERYZUJĄCE PRZYDATNOŚĆ CIĄGNIKÓW ROLNICZYCH DO PRACY W TERENACH GÓRSKICH

INSTRUKCJA DO ĆWICZEŃ LABORATORYJNYCH

... Definicja procesu spawania gazowego:... Definicja procesu napawania:... C D

... Definicja procesu spawania łukowego ręcznego elektrodą otuloną (MMA):... Definicja - spawalniczy łuk elektryczny:...

PRÓBA ZASTOSOWANIA SIECI NEURONOWYCH DO PROGNOZOWANIA OSIADAŃ POWIERZCHNI TERENU POWSTAŁYCH NA SKUTEK EKSPLOATACJI GÓRNICZEJ**

ANALIZA WYDAJNOŚCI PRODUKCYJNEJ RODZINNEGO GOSPODARSTWA ROLNEGO PRZY POMOCY SIECI NEURONOWEJ

NEURONOWA ANALIZA SPEKTRUM SYGNAŁU AKUSTYCZNEGO W OKREŚLANIU CECH FIZYCZNYCH ZIARNIAKÓW

SIECI RBF (RADIAL BASIS FUNCTIONS)

Sztuczne sieci neuronowe (SNN)

WYBÓR PUNKTÓW POMIAROWYCH

WPŁYW KOMPRESJI BARW NA DZIAŁANIE NEURONOWEGO MODELU IDENTYFIKACYJNEGO

Projekt Sieci neuronowe

Testowanie modeli predykcyjnych

Temat: kruszyw Oznaczanie kształtu ziarn. pomocą wskaźnika płaskości Norma: PN-EN 933-3:2012 Badania geometrycznych właściwości

WYKORZYSTANIE SZTUCZNYCH SIECI NEURONOWYCH W PROGNOZOWANIU

Inżynieria Rolnicza 5(114)/2009

WYKORZYSTANIE SZTUCZNYCH SIECI NEURONOWYCH DO ANALIZY WPŁYWU WYBRANYCH PARAMETRÓW NA ŚREDNICE KOLUMN INIEKCYJNYCH

Algorytmy sztucznej inteligencji

MODELOWANIE ROZKŁADU STOPNIA ZAGĘSZCZENIA MASY FORMIERSKIEJ Z WYKORZYSTANIEM SYSTEMÓW UCZĄCYCH SIĘ

MODELOWANIE NEURONALNE ROZWOJU SYSTEMU ELEKTROENERGETYCZNEGO. CZĘŚĆ 2. MODELE SYSTEMU IEEE RTS

Sieci neuronowe w Statistica. Agnieszka Nowak - Brzezioska

Zastosowanie optymalizacji rojem cząstek (PSO) w procesie uczenia wielowarstwowej sieci neuronowej w problemie lokalizacyjnym, kontynuacja badań

WPŁYW PRZECHOWYWANIA PSZENICY W SILOSIE PROSTOPADŁOŚCIENNYM NA INDEKS TWARDOŚCI ZIARNA

PRZETWARZANIE GRAFICZNYCH DANYCH EMPIRYCZNYCH DLA POTRZEB EDUKACJI SZTUCZNYCH SIECI NEURONOWYCH, MODELUJĄCYCH WYBRANE ZAGADNIENIA INŻYNIERII ROLNICZEJ

WPŁYW WILGOTNOŚCI ZIARNA PSZENICY NA ODKSZTAŁCENIA PODCZAS ŚCISKANIA

WPŁYW WYBRANYCH CZYNNIKÓW NA RÓWNOMIERNOŚĆ DOZOWANIA I WYSIEWU NASION PSZENICY KOŁECZKOWYM ZESPOŁEM WYSIEWAJĄCYM

Uczenie sieci neuronowych i bayesowskich

OKREŚLENIE WŁAŚCIWOŚCI MECHANICZNYCH SILUMINU AK132 NA PODSTAWIE METODY ATND.

Algorytm wstecznej propagacji błędów dla sieci RBF Michał Bereta

MODELOWANIE WPŁYWU PARAMETRÓW PROCESU OSADZANIA POWŁOK NA WŁAŚCIWOŚCI WARSTW

Katedra Inżynierii Materiałów Budowlanych

BADANIA WSPÓŁCZYNNIKA TARCIA ZEWNĘTRZNEGO ZIARNA ZBÓś W FUNKCJI WILGOTNOŚCI

Zagadnienia optymalizacji i aproksymacji. Sieci neuronowe.

DOBÓR POMP CIEPŁA Z WYKORZYSTANIEM SZTUCZNYCH SIECI NEURONOWYCH DLA DOMÓW JEDNORODZINNYCH DLA PEŁNYCH I NIEPEŁNYCH ZBIORÓW DANYCH

WYKORZYSTANIE SIECI NEURONOWEJ DO ESTYMACJI WARTOŚCI WILGOTNOŚCI WZGLĘDNEJ POWIETRZA NA PODSTAWIE WARTOŚCI JEGO TEMPERATURY

Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny INSTYTUT INŻYNIERII MATERIAŁOWEJ ZAKŁAD METALOZNAWSTWA I ODLEWNICTWA

KRÓTKOTERMINOWE PROGNOZOWANIE ZAPOTRZEBOWANIA NA ENERGIĘ ELEKTRYCZNĄ ODBIORCÓW WIEJSKICH PRZY WYKORZYSTANIU MODELI MAMDANIEGO

OPTYMALIZACJA PARAMETRÓW PRACY PNEUMATYCZNEGO SEPARATORA KASKADOWEGO

ZASTOSOWANIE REGRESJI LOGISTYCZNEJ DO WYZNACZENIA CECH O NAJWIĘKSZEJ SILE DYSKRYMINACJI WIELKOŚCI WSKAŹNIKÓW POSTĘPU NAUKOWO-TECHNICZNEGO

PROCEDURY POMIARÓW PARAMETRÓW KONSTRUKCYJNYCH, MATERIAŁOWYCH I SZYBKOŚCI ZUśYCIA KOMBAJNOWYCH NOśY STYCZNO-OBROTOWYCH

STATYCZNA PRÓBA ROZCIĄGANIA

WPŁYW BIOLOGICZNYCH I CHEMICZNYCH ZAPRAW NASIENNYCH NA PARAMETRY WIGOROWE ZIARNA ZBÓŻ

MODEL NEURONOWY LOKALIZACJI USZKODZEŃ POMP WTRYSKOWYCH

INSTRUKCJA DO ĆWICZEŃ LABORATORYJNYCH

Transkrypt:

Inżynieria Rolnicza 13/2006 Tomasz Hebda, Sławomir Francik Katedra Inżynierii Mechanicznej i Agrofizyki Akademia Rolnicza w Krakowie MODEL TWARDOŚCI ZIARNIAKÓW PSZENICY WYKORZYSTUJĄCY SZTUCZNE SIECI NEURONOWE Wstęp Streszczenie W pracy opracowano modele wykorzystujące sztuczne sieci neuronowe do wyznaczania twardości ziarna pszenicy (odmiany Mewa, Korweta, Sakwa, Symfonia, Zyta i Elena) na podstawie wymiarów geometrycznych, masy ziarniaka, grubości jego okrywy owocowo-nasiennej oraz odmiany. Po przebadaniu 150 sieci wybrano jako model sieć typu perceptron trójwarstwowy o siedmiu neuronach w warstwie ukrytej. Jako dane wejściowe istotne okazały się wszystkie przyjęte do badań zmienne. Słowa kluczowe: sztuczne sieci neuronowe, ziarno, twardość, grubość okrywy owocowo-nasiennej Jedną z ważniejszych właściwości fizycznych roślinnych materiałów ziarnistych jest twardość. W wielu krajach o wysokiej kulturze rolnictwa (np. Kanada czy USA) cecha ta jest uwzględniana już na etapie klasyfikacji pszenicy, czego wyrazem są nazwy handlowe np.: Hard Red Spring, Australian Prime Hard. Twardość ziarna pszenicy jest również najlepszym wskaźnikiem przydatności technologicznej, służącym m. in. do oceny wartości wypiekowej [Soszyńska i Cacek-Pietrzak 1992]. W przemyśle zbożowo-młynarskim do oceny twardości opracowano wiele metod technologicznych jak np.: WHI (Wheat Hardnes Index) wskaźnik twardości pszenicy według Greenawaya, PSI (Particle Size Index) - wskaźnika wielkości cząstki, PRI (Pearling Resistance Index) - wskaźnik odporności na obłuskiwanie HI (Hardnes Index) indeks twardości. Sposoby te są często zawodne i nie do końca spełniają swoje zadania [Hebda 2003]. Dodatkowo trzeba zaznaczyć, że pomiar twardości w wyżej wymienionych metodach odbywa się nie na pojedyn- 139

Tomasz Hebda, Sławomir Francik czych ziarnach ale w masie. Otrzymany wynik jest więc wypadkową twardości ziarniaków [Hebda i Francik 2006]. W celu zwiększenia dokładności oznaczania własności roślinnych materiałów ziarnistych opracowywane są różne modele. Jednym z wygodnych sposobów modelowania są Sztuczne Sieci Neuronowe, które umożliwiają odwzorowanie zależności o praktycznie dowolnym stopniu komplikacji [Ślipek i in. 2003; Francik i in. 2005]. Cel pracy Celem prezentowanej pracy była próba zastosowania Sztucznych Sieci Neuronowych do wyznaczania twardości ziarna pszenicy na podstawie wyników pomiarów wymiarów geometrycznych, masy i grubości okrywy owocowo-nasiennej. Sformułowano model teoretyczny (1), który wykorzystano następnie do tworzenia modelu SSN. HV PZ = f(a, b, c, m PZ, g o ) (1) gdzie: HV PZ twardość pojedynczego ziarniaka pszenicy [MPa], a długość ziarniaka [m], b szerokość ziarniaka [m], c grubość ziarna [m], m PZ masa pojedynczego ziarniaka [kg], grubość okrywy owocowo-nasiennej [m]. g o Metodyka Do badań wykorzystano odmiany Mewa, Korweta, Sakwa, Symfonia, Zyta i Elena. Wilgotność ziarna wynosiła około 12% (powietrznie suche). Pomiary geometrii ziarna wykonano za pomocą elektronicznej suwmiarki firmy Limit - mierząc ich wymiary z dokładnością do 0,01 mm. Nasiona mierzono w trzech płaszczyznach rejestrując wartości długości, grubości i szerokości. Pomiar masy pojedynczych ziarniaków przeprowadzono przy wykorzystaniu wagi WPS 510/c/1, ważąc je z dokładnością do 0,001 grama. Przed przystąpieniem do pomiaru grubości okrywy owocowo-nasiennej nasion, przygotowano preparaty do analizy mikroskopowej. Polegała ona na zatapianiu materiału o żądanej zawartości wody w medium infiltracyjnym, które składało się z mieszaniny roztworu Technovit 7100 i ksylolu w proporcji 50 : 50. W dalszej kolejności ziarno umieszczano w kapsułkach żelatynowych i zalewano roztworem infiltracyjnym z dodatkiem utwardzacza. Tak przygotowane próbki można było przecinać przy użyciu mikrotomu saneczkowego ERGOSTAR HM 200. 140

Model twardości ziarniaków pszenicy... Przygotowane preparaty z przekrojem poprzecznym ziarna mocowano nieruchomo na stoliku mikroskopu stereoskopowego HUND SM-33, na tubusie którego zamontowano aparat cyfrowy Canon. Po oświetleniu powierzchni próbki wiązką światła z oświetlacza światłowodowego dokonywano akwizycji obrazu. W dalszej kolejności po wczytaniu, do programu Multi Scan, bitmapy z obrazem przekroju poprzecznego okrywy oraz makra ze zdefiniowaną skalą, wykonywano pomiar jej grubości. Wynik obliczenia wyświetlany był automatycznie w oknie dialogowym programu (rys. 1). Rys. 1. Fig. 1. Widok ekranu komputera z programem Multi Scan Screenshot of Multi Scan program Dla zagwarantowania powtarzalności uzyskanych wyników pomiary wykonane były zawsze w tej samej części nasienia. Do tworzenia modelu SSN (proces uczenia sieci) konieczna była znajomość rzeczywistej twardości ziarna. Pomiar twardości ziarna pszenicy i obliczenie jej wartości wykonano według metody opracowanej przez Frączka i Hebdę [2003], przy wykorzystaniu diamentowego wgłębnika o kącie wierzchołkowym 120 o i sile nacisku 200 gram. Badania wykonano na maszynie wytrzymałościowej firmy MTS. Jako model służący do wyznaczania twardości pojedynczego ziarniaka zastosowano jednokierunkowe wielowarstwowe sieci neuronowe. Opracowano kilka różnych 141

Tomasz Hebda, Sławomir Francik sieci neuronowych, które poddano następnie weryfikacji w celu wybrania modelu najdokładniej opisującego twardość. Ostatecznie uzyskano 299 wzorców przeznaczonych do uczenia, weryfikacji i testowania sieci neuronowych. Dane te podzielono losowo na zbiory: uczący (151 wzorców), walidacyjny i testowy (po 74 wzorców). Do tworzenia modeli neuronowych użyto programu Statistica Sieci Neuronowe. Testowano 100 różnych sieci zachowując 10 najlepszych modeli. W celu określenia modeli pozwalających uzyskiwać najdokładniejsze prognozy obliczono błąd średniokwadratowy (MSE). Ostatecznego wyboru sieci neuronowej dokonano na podstawie wartości MSE dla danych walidacyjnych. W przypadku równych wartości uwzględniono MSE dla danych uczących. Obliczono globalny względny błąd aproksymacji [Trajer, Czekalski 2005] dla zbioru testowego. Wyniki badań Na rysunku 2 zestawione zostały wartości błędu średniokwadratowego dla 10 najlepszych modeli neuronowych, które uzyskały najmniejsze wartości MSE dla zbioru walidacyjnego. Wśród tych modeli najdokładniejsze były sieci sn.06, sn.09 i sn.10 (dla danych walidacyjnych MSE 2,56). Dla zbioru uczącego najmniejszą wartość MSE 1,49 uzyskała sieć sn.10 sieć tę wybrano jako model do wyznaczania twardości. 3,0 uczący walidacyjny testowy 2,5 2,0 MSE 1,5 1,0 0,5 0,0 Rys. 2. Fig. 2. sn.01 sn.02 sn.03 sn.04 sn.05 sn.06 sn.07 sn.08 sn.09 sn.10 sztuczne sieci neuronowe Wartości błędu MSE dla wybranych sieci neuronowych MSE error values for selected neural networks 142

Model twardości ziarniaków pszenicy... W tabeli 1 przedstawiono architekturę sztucznych sieci neuronowych. W przypadku dwóch sieci (sn.4 i sn.5) w warstwie wejściowej znalazły się po dwa neurony, w warstwie ukrytej i wyjściowej po jednym. Dodatkowo sn.5 posiada jeden neuron w drugiej warstwie ukrytej. Najbardziej rozbudowane sieci to sn.7, sn.8, sn.9 i sn.10, które mają po siedem neuronów w warstwie ukrytej. Tabela 1. Architektura sieci Table 1. Network architecture SSN Typ sieci Wejść Ukryta(1) Ukryta(2) sn.01 Liniowa 1 0 0 sn.02 Liniowa 2 0 0 sn.03 Liniowa 3 0 0 sn.04 MLP 2 1 0 sn.05 MLP 2 1 1 sn.06 MLP 2 3 0 sn.07 RBF 3 7 0 sn.08 RBF 4 7 0 sn.09 RBF 5 7 0 sn.10 RBF 6 7 0 Przeprowadzona analiza wrażliwości wykazała, że dla wybranego modelu neuronowego (sieci sn.10) wszystkie przyjęte zmienne wejściowe (długość, szerokość i grubość ziarna, jego masa, grubość okrywy owocowo-nasiennej i odmiana) mają wpływ na zmienną wyjściową. Najistotniejsza okazała się odmiana pszenicy. W przypadku pozostałych modeli usunięcie niektórych zmiennych zwiększało dokładność działania sieci. Również dla tych modeli neuronowych najważniejszą zmienną była odmiana (za wyjątkiem sn.01). Na rysunku 4 przedstawiono architekturę sieci sn.10. Wybrany model to jednokierunkowa sieć neuronowa o radialnych funkcjach bazowych (RBF), o sześciu wejściach, sześciu neuronach wejściowych, siedmiu neuronach w warstwie ukrytej i jednym neuronie wyjściowym. Dla używanego zbioru danych uczących sieć ta jest trochę przewymiarowana [Osowski 1996] i w dalszych badaniach rozmiar sieci będzie redukowany. 143

Tomasz Hebda, Sławomir Francik a b c grubość okrywy masa kod odmiany 1,071 1,002 sn.10 1,003 1,004 1,000 1,005 1,079 1,003 sztuczne sieci neuronowe sn.09 sn.08 sn.07 1,003 1,002 1,005 1,010 1,005 1,001 1,007 1,002 1,068 1,073 sn.06 1,009 1,069 sn.05 1,006 1,076 sn.04 1,007 1,076 sn.03 1,009 1,078 1,001 sn.02 1,008 1,077 sn.01 1,019 0,95 1,00 1,05 1,10 iloraz wrażliwości Rys. 3. Fig. 3. Wartości ilorazu wrażliwości dla najlepszych sieci neuronowych Sensitiveness quotient values for the best neural networks 144

Model twardości ziarniaków pszenicy... warstwa wejściowa warstwa ukryta WEJŚCIE Długość warstwa wyjściowa Grubość Szerokość WYJŚCIE Twardość Odmiana Masa ziarniaka Grubość okrywy Rys. 4. Fig. 4. Architektura modelu neuronowego Neural model architecture Wnioski 1. Opracowany model neuronowy (sn.10) to sieć o radialnych funkcjach bazowych (RBF), posiadająca siedem neuronów w warstwie ukrytej. Sieć ta uzyskła wartość globalnego błędu względnego 26,7% (dla danych testowych). 2. Jako dane wejściowe istotne okazały się: wszystkie wymiary ziarna (długość, grubości i szerokości), grubość okrywy owocowo-nasiennej i odmiana. 3. Różnice wartości błędu średniokwadratowego dla wybranych 10 modeli neuronowych są nieznaczne, pomimo różnej architektury tych sieci. 145

Tomasz Hebda, Sławomir Francik Bibliografia Francik S., Frączek J., Ślipek Z. 2005. The use of artificial neural networks for cereal grain contact surface modelling. II International Scientific Conference: Information Technologies and Control Engineering in Management of Production Systems. Prague 20-22 September 2005, tome I, 52-59. Frączek J., Hebda T. 2003. Wpływ kąta wierzchołkowego końcówki penetratora na mierzoną twardość nasion fasoli. Acta Agrophysica, 82, 41-50. Hebda T. 2003. Ocena twardości i sprężystości ziarnistych materiałów roślinnych. Rozprawa doktorska, Kraków. Hebda T., Francik S. 2006. Wykorzystanie SSN do wyznaczania twardości ziarna pszenicy. Inżynieria Rolnicza praca oddana do druku. Osowski S. 1996. Sieci neuronowe w ujęciu algorytmicznym. WNT. Soszyńska M., Cacek-Pietrzak G. 1992. Twardość ziarna pszenicy jako kryterium jego jakości. Przegląd Zbożowo-Młynarki, nr 2, 7-8. Ślipek Z., Francik S., Frączek J. 2003. Metodyczne aspekty tworzenia modeli SSN w zagadnieniach agrofizycznych. Acta Agrophysica 2003, 2 (1), 231-241. Trajer J., Czekalski D. 2005. Prognozowanie sum napromieniowania słonecznego dla potrzeb energetyki słonecznej. Inżynieria Rolnicza, 8 (68), 393-399. HARDNESS MODEL FOR WHEAT CARYOPSISES USING ARTIFICIAL NEURAL NETWORKS Summary The work presents models using Artificial Neural Networks for setting out hardness of wheat grain (variation Mewa, Korweta, Sakwa, Symfonia, Zyta and Elena) based on geometric dimensions, caryopsis weight, thickness of its fruit and seed coat and variation. After examining 150 networks as a model perceptron tri-layer type network with seven neurons in hidden layer was selected. As input data all the variables taken for tests turned out to be relevant. Key words: Artificial Neural Networks, grain, hardness, thickness of fruit and seed coat 146