Классификация географического происхождения лекарственных трав с помощью многопараметрического спектрального анализа

Abstract

На примере ромашки аптечной, изготовленной в России и Беларуси, проведена классификация географического происхождения и производителя лекарственных трав методами многопараметрического анализа спектров оптической плотности 70 % спиртовых настоек в диапазоне длин волн 230–2600 нм. Для построения классификационных моделей применялись метод главных компонент, метод построения деревьев классификации и метод выбора спектральных переменных. Метод главных компонент позволяет существенно уменьшить размерность пространства признаков, в котором осуществляется построение деревьев классификации. Максимальное количество рассматриваемых главных компонент ограничено величиной 10, что дает возможность описать более 0,999 общей дисперсии измеренных спектров. Деревья классификации при проведении десятикратной кроссвалидации идентифицируют страну происхождения образцов в четырехмерном пространстве и производителя в трехмерном пространстве главных компонент широкополосных спектров оптической плотности с точностью более 0,93. Ранжирование спектральных переменных в порядке уменьшения модуля среднего отклонения оптической плотности от усредненной величины позволяет повысить точность классификационных моделей. Достоверная классификация географического происхождения ромашки аптечной достигается в пространстве главных компонент 20 из 2623 переменных, имеющихся в широкополосных спектрах. Точность классификации производителя была повышена до 0,94 за счет выбора 14 спектральных переменных.