基于模式識(shí)別方法的葡萄酒質(zhì)量預(yù)測(cè)研究——分類與聚類算法的結(jié)合應(yīng)用.pdf

1、隨著社會(huì)的快速發(fā)展和人民生活水平的日益提高，人們的飲食越來(lái)越豐富，相應(yīng)的人們的飲用酒品種也越來(lái)越豐富，曾經(jīng)一度被當(dāng)作奢侈品來(lái)看待的葡萄酒，現(xiàn)在也越來(lái)越多的被平常老百姓接受，而且也越來(lái)越多被廣泛的消費(fèi)者喜愛。在中國(guó)加入世貿(mào)組織(WTO)后，葡萄酒在中國(guó)人日常飲酒中占的比重也越來(lái)越大，現(xiàn)在不僅僅在國(guó)外，在中國(guó)，葡萄酒的市場(chǎng)越來(lái)越壯大,人們對(duì)葡萄酒的需求量也越來(lái)越大，各大葡萄酒廠商越來(lái)越重視中國(guó)市場(chǎng)，尤其是比較知名的葡萄酒品牌在中國(guó)的市場(chǎng)占有

2、率也越來(lái)越高，為了支持其發(fā)展，整個(gè)葡萄酒行業(yè)都非常重視在釀酒和銷售過程中投資研發(fā)新技術(shù)。而且葡萄酒認(rèn)證和質(zhì)量評(píng)估尤其是這方面的關(guān)鍵要素。葡萄酒的認(rèn)證可以防止非法摻假葡萄酒（這主要是保障人體健康），并且可以保證葡萄酒市場(chǎng)的健康有序發(fā)展。
　　葡萄酒質(zhì)量評(píng)價(jià)往往是認(rèn)證過程的很重要的一部分，它可以用來(lái)改善釀酒工藝（尋找并確定影響力最大的因素），并且對(duì)葡萄酒品質(zhì)分級(jí)別，如優(yōu)質(zhì)品牌的葡萄酒（用于制定價(jià)格）。葡萄酒質(zhì)量認(rèn)證一般使用物理，化學(xué)和

3、感官測(cè)試評(píng)估。經(jīng)常用來(lái)描述葡萄酒的物理化學(xué)實(shí)驗(yàn)測(cè)試包括密度，酒精或pH值的測(cè)定，而感官測(cè)試主要依賴于專家的感官評(píng)測(cè)，如專業(yè)的品酒師等。這里應(yīng)當(dāng)強(qiáng)調(diào)的是，依賴于人的感官去評(píng)測(cè)帶有很多主觀性和不準(zhǔn)確性，因此，葡萄酒分級(jí)是一項(xiàng)艱巨的任務(wù)。
　　隨著計(jì)算機(jī)信息技術(shù)的進(jìn)步，人們現(xiàn)在已經(jīng)可以收集，存儲(chǔ)和處理大量的，甚至是高度復(fù)雜的數(shù)據(jù)集。所有這些數(shù)據(jù)所持有的有價(jià)值的信息，如趨勢(shì)和模式，它可以用來(lái)改善決策和優(yōu)化成功的機(jī)會(huì)。
　　本文從葡萄

4、酒的生產(chǎn)過程入手，嘗試討論如何在生產(chǎn)過程中對(duì)葡萄酒質(zhì)量進(jìn)行分析和預(yù)測(cè),由于葡萄酒的生產(chǎn)工藝相對(duì)比較復(fù)雜，影響質(zhì)量的因素比較多，這是一個(gè)很典型的多特征分析方法，提出可以使用模式識(shí)別的方法來(lái)解決這個(gè)問題。
　　自20世紀(jì)60年代以來(lái)，模式識(shí)別的理論與方法研究及在工程中的實(shí)際應(yīng)用取得了很大的進(jìn)展。模式識(shí)別一般學(xué)習(xí)過程分為監(jiān)督和非監(jiān)督類型兩種。監(jiān)督學(xué)習(xí)過程也就是說(shuō)已經(jīng)提供了一組訓(xùn)練數(shù)據(jù)（訓(xùn)練集）。在這個(gè)學(xué)習(xí)的過程，生成一個(gè)模型，試圖滿足兩

5、個(gè)有時(shí)相互沖突的目標(biāo)：盡可能好地執(zhí)行訓(xùn)練數(shù)據(jù)，并歸納概況新的數(shù)據(jù)。無(wú)監(jiān)督學(xué)習(xí)，沒有預(yù)先提供訓(xùn)練數(shù)據(jù)，并試圖找出固有的模式，然后可以使用這種模式對(duì)新的數(shù)據(jù)實(shí)例進(jìn)行識(shí)別分類。本文提出可以使用這兩種模式識(shí)別的方法來(lái)分析和預(yù)測(cè)葡萄酒的質(zhì)量，并且通過實(shí)驗(yàn)證明模式識(shí)別的有效性。
　　本文實(shí)驗(yàn)采用米尼奧大學(xué)(University of Minho，Guimar)提供的Wine Quality數(shù)據(jù)作為實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),分別研究KNN算法以及使用KNN結(jié)合