پیاده‌سازی یک سامانه ماشین بویایی برای طبقه‌بندی انواع مختلف فلفل سیاه براساس منشاء جغرافیایی و تشخیص تقلب در فلفل سیاه هندی

Abstract

ادویه‌جات از با ارزش‌ترین گیاهان دارویی مورداستفاده در صنایع غذایی و علم پزشکی هستند و با توجه به تفاوت کیفیت و قیمت بین گونه‌های مختلف، تشخیص، طبقه‌بندی و جداسازی آن‌ها براساس خلوص و درجه کیفیت از اهمیت بالایی برخوردار است. ادویه‌ها درکشورهای مختلفی از جمله هندوستان، پاکستان، چین و کشورهای آسیای شرقی و جنوبی تولید می‌شوند. در این پژوهش، یک سامانه ماشین بویایی بر پایه هشت حسگر نیمه هادی اکسید فلزی در ترکیب با روش‌های تشخیص الگو به‌منظور طبقه‌بندی و جداسازی ادویه فلفل سیاه براساس منشاء جغرافیایی و تشخیص تقلب‌های کبابه چینی و پودر هسته خرما به‌کارگرفته شد. به‌منظور تحلیل داده‌های استخراج شده از سیگنال پاسخ حسگرها از روش تحلیل مولفه‌های اصلی (PCA) استفاده شد. براساس نتایج حاصل، آنالیز مولفه‌های اصلی با مجموع دو مولفه اصلی اول %96 برای نمونه‌های فلفل سیاه براساس منشاء جغرافیایی و 95% برای تقلب‌های کبابه چینی و هسته خرما از واریانس داده‌ها قابل توصیف است. همچنین از سه روش تحلیل تفکیک خطی (LDA)، ماشین بردار پشتیبان (SVM) و درخت تصمیم‌گیری (DT) برای طبقه‌بندی نمونه‌ها استفاده شد. استفاده از روش LDA، برای نمونه‌های فلفل سیاه دقت طبقه‌بندی 100% و برای تقلب­ها دقت 14/97% را نشان داد. نتایج نشان داد که SVM با تابع گاوسی بالاترین دقت را در طبقه‌بندی نمونه‌های فلفل سیاه، تقلب کبابه چینی و تقلب هسته خرما را دارد. همچنین میزان موفقیت روش DT در تفکیک و طبقه‌بندی نمونه‌های فلفل سیاه، تقلب کبابه چینی و تقلب هسته خرما به‌ترتیب 66/96% و 5/88% برآورد شد.

Keywords

• ماشین بویایی
• فلفل سیاه
• کبابه چینی
• هسته خرما