Дифференциация пластмасс сочетанием методов спектроскопии комбинационного рассеяния света и машинного обучения

Классификация образцов пластмасс выполнена на основе объединения КР-спектроскопии с машинным обучением. Конфокальная КР-система с длиной волны возбуждения 532 нм использована для сбора КР-спектральных данных образцов, анализ главных компонент применен для выделения их признаков. Проведено сравнение прогностических моделей классификации пластмасс на основе трех алгоритмов машинного обучения. Показана удовлетворительная классификация 11 видов пластмасс  с помощью рассматриваемых моделей. 

1. A. L. Andrady, M. A. Neal, Philos. Trans. Roy. Soc. B, 364, 1977–1984 (2009).

2. R. C. Thompson, S. H. Swan, C. J. Moore, et al., Philos. Trans. Roy. Soc. B, 364, 1973–1976 (2009).

3. R. Geyer, J. R. Jambeck, K. L. Law, Sci. Adv., 3, No. 7, e1700782 (2017).

4. ICIS, Chemical, Business, Plastics Europe (2019).

5. D. K. Barnes, F. Galgani, R. C. Thompson, et al., Philos. Trans. Roy. Soc. B, 364, 1985–1998 (2009).

6. C. M. Rochman, M. A. Browne, B. S. Halpern, et al., Nature, 494, 169–171 (2013).

7. S. Gregoire, M. Boudinet, F. Pelascini, et al., Anal. Bioanal. Chem., 400, 3331–3340 (2011).

8. Y. V. Vazquez, S. E. Barbosa, Waste Manage, 53, 196–203 (2016).

9. Q. Wang, X. Wu, L. Chen, et al., Appl. Spectrosc., 71, No. 11, 2538–2548 (2017).

10. S. Pongstabodee, N. Kunachitpimol, S. Damronglerd, Waste Manage, 28, No. 3, 475–483 (2008).

11. R. Leitner, H. Mairer, A. Kercek, Real-Time Imag., 9, No. 4, 245–251 (2003).

12. Q. Zhao, M. Chen, Anal. Lett., 48, No. 2, 301–307 (2014).

13. Y. Yu, L. B. Guo, Z. Q. Hao, et al., Opt. Express, 22, No. 4, 3895–3901 (2014).

14. R. Lenz, K. Enders, C. A. Stedmon, et al., Mar. Poll. Bull., 100, No. 1, 82–91 (2015).

15. B. K. Chabuka, J. H. Kalivas, Appl. Spectrosc., 74, No. 9, 1167–1183 (2020).

16. V. K. Unnikrishnan, K. S. Choudhari, S. D. Kulkarni, et al., RSC Adv., 3, 48 (2013).

17. E. Tognoni, G. Cristoforetti, Opt. Laser Technol., 79, 164–172 (2016).

18. Y. Xi, Y. Li, Z. Duan, et al., Appl. Spectrosc., 72, No. 12, 1752–1763 (2018).

19. J. Wang, K. Liu, S. Jin, et al., Appl. Spectrosc., 74, No. 2, 130–159 (2020).

20. W. Cowger, A. Gray, S. H. Christiansen, et al., Appl. Spectrosc., 74, No. 9, 989–1010 (2020).

21. H. S. Chen, Plast. Sci. Technol., 40, No.6, 69–72 (2012).

22. V. Allen, J. H. Kalivas, R. G. Rodriguez, Appl. Spectrosc., 53, No. 6, 672–681 (1999).

23. A. Tsuchida, H. Kawazumi, A. Kazuyoshi, et al., In: Sensors, IEEE Christchurch, New Zealand, October 25–28, 2009, 1473–1476 (2009).

24. I. T. Jolliffe, J. Cadima, Philos. Trans. Roy. Soc. A, 374, 20150202 (2016).

25. D. M. Camacho, K. M. Collins, R. K. Powers, et al., Cell, 173, No. 7, 1581–1592 (2018).

26. C. Berghian-Grosan, D. A. Magdas, Talanta, 218 (2020).

27. Y. Li, R. Shen, H. Wu, et al., Spectrochim. Acta A, 225, 117483 (2020).

28. R. W. Kennard, L. A. Stone, Technometrics, 11, No. 1, 137–148 (1969).

29. I. M. Nolasco Perez, A. T. Badaro, S. J. Barbon, et al., Appl. Spectrosc., 72, No. 12, 1774–1780 (2018).

30. A. L. Boulesteix, S. Janitza, J. Kruppa, et al., Wires Data Min. Knowl., 2, No. 6, 493–507 (2012).

31. Y. Yu, Y. Lin, C. Xu, et al., Biomed. Opt. Express, 9, No. 12, 6053–6066 (2018).

32. D. Wang, J. Jiang, J. Mo, et al., Appl. Spectrosc., 74, No. 6, 674–683 (2020).

33. C. C. Chang, C. J. Lin, ACM Trans. Intell. Syst. Technol., 2, No. 3, 1–27 (2011).

34. N. M. Nawi, R. S. Ransing, M. N. B. M. Salleh, et al., In: Proc. Database Theory and Application, BioScience and Bio-Technology, Jeju Island, South Korea, December 13–15, 177–188 (2010).