本发明专利技术公开了一种基于原料理化成分特征的普洱茶智能拼配方法，包括以下步骤：确定采集拼配参数信息、控制参数；建立普洱茶原料基础信息及相应原料香气、滋味理化成分特征库；根据理化成分特征进行数据预处理，为建模提供高质量数据集；收集用户对拼配普洱茶理化成分特征的量化目标值，基于原料理化成分特征综合计算香气、滋味评分；通过原料理化成分特征与拼配目标值构建基于随机森林的普洱茶智能拼配模型；根据拼配目标值及适应度函数，建立拼配适应度函数选择知识库；通过遗传算法，选择适应度函数进行拼配模型交叉验证优化，形成最佳拼配方案；最佳拼配配方参数输出确认及拼配控制。实现科学、高效的茶叶拼配，提高最终产品的质量和一致性。
1、普洱茶作为一种独具特色的地方茶，在国内外市场上享有较高的声誉。普洱茶的生产过程涉及原料的摊青、杀青、发酵、干燥、存储等多个环节，其中，原料的拼配是决定最终产品质量的重要因素。传统的普洱茶拼配方法主要依赖于经验丰富的茶叶专家，通过他们的感官评价和经验积累来制定拼配方案。这种方法具有一定的局限性，主要表现在以下几个方面：
2、1.主观性强：茶叶专家的经验和感官评价虽然在一定程度上能够保证拼配的质量，但由于个体差异和主观判断的影响，不同专家的拼配结果可能存在较大差异，难以保证每次拼配的一致性。
4、3.稳定性差：茶叶原料的质量受气候、土壤、采摘时间等多种因素的影响，即使同一批次的茶叶，其品质也可能存在一定的波动，传统方法难以有效应对这些变化，导致最终产品质量的不稳定。
6、随着大数据技术和人工智能技术的发展，基于数据驱动的智能拼配方法逐渐成为研究热点。通过对普洱茶原料的物理和化学特性进行全面的数据采集，利用先进的机器学习算法，可以实现对普洱茶茶叶拼配过程的科学分析和优化，从而提高拼配的效率和质量。
r/>技术实现思路
1、本专利技术的目的在于：针对目前存在的上述问题，提供了一种基于原料理化成分特征的普洱茶智能拼配方法，通过对普洱茶原料信息的采集、处理和分析预测，实现科学、高效的茶叶拼配，提高最终产品的质量和一致性。
2、本专利技术的技术方案如下：
3、一种基于原料理化成分特征的普洱茶智能拼配方法，包括以下步骤：
4、确定采集拼配参数信息、控制参数；
5、建立普洱茶原料基础信息及相应原料香气、滋味理化成分特征库；
6、根据原料香气、滋味理化成分特征库数据进行数据预处理，为建模提供高质量数据集；
7、收集用户对拼配普洱茶理化成分特征的量化目标值，基于原料理化成分特征综合计算香气、滋味评分；
8、通过原料理化成分特征与拼配目标值构建基于随机森林的普洱茶智能拼配模型；
9、根据拼配目标值及适应度函数，建立拼配适应度函数选择知识库；
10、通过遗传算法，选择适应度函数进行拼配模型交叉验证优化，形成最佳拼配方案；
11、最佳拼配配方参数输出确认及拼配控制。
12、进一步的，所述基于原料理化成分特征的普洱茶智能拼配模型包括以下步骤：
13、建立目标函数：以最小成品等级、最大成品滋味特征、最大成品香气特征为目标的拼配方案；
14、建立规则与约束条件：原料理化成分特征、用户拼配目标值为输入条件；
15、模型建立：利用python建立基于随机森林算法的智能拼配预测模型；
16、适应的函数：利用训练好的随机森林模型计算每个拼配方案的香气和滋味评分，并与用户目标值进行比较，通过遗传算法进一步在普洱茶拼配优化，构建适应度函数计算评估随机森林模型计算每个拼配方案与用户期望的香气、滋味和等级目标的接近程度；
17、拼配模型优化：适应度函数计算，拼配适应度函数系数特征库作为优化模型的交叉验证输入，通过遗传算法进行模型参数优化。
18、进一步的，所述适应度函数为：
19、
20、其中，sp、fp和gp是拼配方案通过模型预测的香气、滋味评分和等级评分，tx、ty和tz是用户提供的目标评分，wx、wy和wz分别是香气、滋味和等级的权重系数，且满足wx+wy+wz＝1，|sp-tx|是拼配方案香气评分与目标香气评分的绝对差值，|fp-ty|是拼配方案滋味评分与目标滋味评分的绝对差值，|gp-tz|是拼配方案茶叶等级评分与目标等级评分的绝对差值，适应度值ffitness的取值范围为0到1，值越接近1，表示拼配方案越接近目标。
21、进一步的，所述滋味特征通过评分模型进行评分，评分模型采用非线性加权、动态调整和协同效应；评分模型为：
22、tcomprehensive＝wbf(tb)+wk(100-g(tk))+wsf(ts)+whf(th)+λh(ts，tk)，
23、其中，f(x)为对厚度、甜感、回甘进行非线性变换，g(tk)为对苦涩度的非线性处理，λh(ts，tk)为引入协同效应，h(ts，tk)表示甜感和苦涩度之间的交互影响，λ是用于调节协同效应强度的系数，wb为厚度权重，wk为苦涩度权重，ws为苦涩度权重，wh为回甘权重。
24、进一步的，所述适应度函数特征库，根据智能拼配模型预测每个拼配方案，结合用户目标值融合专家知识，建立拼配适应度函数特征库，用于优化拼配模型并寻求最佳配方解决方案。
25、进一步的，所述拼配适应度函数特征包括拼配茶滋味评分、拼配茶香气评分、拼配茶等级评分。
26、进一步的，所述将普洱茶香气的主要化学成分按照100分制进行量化评分，采用加权平均的方法，每个成分根据其对整体香气的贡献度赋予不同的权重w，并将其浓度标准化为0-100分，最后，综合各成分的得分得到香气总评分；
27、对于每种成分，标准化浓度得分计算公式为：
28、
29、其中x为实际浓度(单位mg/l)，min表示理想浓度下限，max表示理想浓度上限,i代表化学成分；如果实际浓度低于min，得分为0；如果高于max，得分为100；
30、综合香气评分计算公式为：
31、
32、进一步的，所述确认采集拼配参数信息包括：拼配电子秤信息、拼配物料信息、拼配设备信息、拼配物料重量信息；控制参数涉及拼配配方参数，包括：拼配物料重量、拼配秤流量、拼配设备控制、拼配物料比列。
33、进一步的，所述数据预处理用于原料理化成分特征库特征参数标准化处理及所述采集数据的预处理和特征工程，以提取茶叶原料理化成分特征的数值化表示。
34、进一步的，所述普洱茶原料理化成分特征库包含原料产地、年份、等级原料基本信息和原料理化成分特征的检测数据，原料理化成分的检测数据包括：滋味特征和香气特征，滋味特征包括：咖啡碱、茶多酚、儿茶素、水溶性糖、氨基酸、水浸出物物质成分；香气特征包括：挥发性芳香物质、多酚类化合物、氨基酸、醛糖类、含硫化合物、脂肪酸氧化产物、类胡萝卜素衍生物和微生物代谢产物物质成分；
35、普洱茶原料滋味特征包括：“苦涩度”、“甜感”、“回甘”、“厚度”4个维度,每个维度按100分制进行量化用户目标值；普洱茶香气特征是根据原料物质水浸出物化学成分浓度进行综合评分结果，按照100分制本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于原料理化成分特征的普洱茶智能拼配方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于原料理化成分特征的普洱茶智能拼配方法，其特征在于，所述基于原料理化成分特征的普洱茶智能拼配模型包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的一种基于原料理化成分特征的普洱茶智能拼配方法，其特征在于，所述适应度函数为：
4.根据权利要求1所述的一种基于原料理化成分特征的普洱茶智能拼配方法，其特征在于，所述滋味特征通过评分模型进行评分，评分模型采用非线性加权、动态调整和协同效应；评分模型为：
5.根据权利要求2或3所述的一种基于原料理化成分特征的普洱茶智能拼配方法，其特征在于，所述适应度函数特征库，根据智能拼配模型预测每个拼配方案，结合用户目标值融合专家知识，建立拼配适应度函数特征库，用于优化拼配模型并寻求最佳配方解决方案。
6.根据权利要求5所述的一种基于原料理化成分特征的普洱茶智能拼配方法，其特征在于，所述拼配适应度函数特征包括拼配茶滋味评分、拼配茶香气评分、拼配茶等级评分。
7.根据权利要求6所述的一种基于原料理化成分特征的普洱茶智能拼配方法，其特征在于，所述将普洱茶香气的主要化学成分按照100分制进行量化评分，采用加权平均的方法，每个成分根据其对整体香气的贡献度赋予不同的权重w，并将其浓度标准化为0-100分，最后，综合各成分的得分得到香气总评分；
8.根据权利要求1所述的一种基于原料理化成分特征的普洱茶智能拼配方法，其特征在于，所述确认采集拼配参数信息包括：拼配电子秤信息、拼配物料信息、拼配设备信息、拼配物料重量信息；控制参数涉及拼配配方参数，包括：拼配物料重量、拼配秤流量、拼配设备控制、拼配物料比例。
9.根据权利要求1所述的一种基于原料理化成分特征的普洱茶智能拼配方法，其特征在于，所述数据预处理用于原料理化成分特征库特征参数标准化处理及所述采集数据的预处理和特征工程，以提取茶叶原料理化成分特征的数值化表示。
10.根据权利要求1所述的一种基于原料理化成分特征的普洱茶智能拼配方法，其特征在于，所述普洱茶原料理化成分特征库包含原料产地、年份、等级原料基本信息和原料理化成分特征的检测数据，原料理化成分的检测数据包括：滋味特征和香气特征，滋味特征包括：咖啡碱、茶多酚、儿茶素、水溶性糖、氨基酸、水浸出物物质成分；香气特征包括：挥发性芳香物质、多酚类化合物、氨基酸、醛糖类、含硫化合物、脂肪酸氧化产物、类胡萝卜素衍生物和微生物代谢产物物质成分；
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【技术特征摘要】
1.一种基于原料理化成分特征的普洱茶智能拼配方法，其特征在于，包括以下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种基于原料理化成分特征的普洱茶智能拼配方法，其特征在于，所述基于原料理化成分特征的普洱茶智能拼配模型包括以下步骤：
3.根据权利要求2所述的一种基于原料理化成分特征的普洱茶智能拼配方法，其特征在于，所述适应度函数为：
4.根据权利要求1所述的一种基于原料理化成分特征的普洱茶智能拼配方法，其特征在于，所述滋味特征通过评分模型进行评分，评分模型采用非线性加权、动态调整和协同效应；评分模型为：
5.根据权利要求2或3所述的一种基于原料理化成分特征的普洱茶智能拼配方法，其特征在于，所述适应度函数特征库，根据智能拼配模型预测每个拼配方案，结合用户目标值融合专家知识，建立拼配适应度函数特征库，用于优化拼配模型并寻求最佳配方解决方案。
6.根据权利要求5所述的一种基于原料理化成分特征的普洱茶智能拼配方法，其特征在于，所述拼配适应度函数特征包括拼配茶滋味评分、拼配茶香气评分、拼配茶等级评分。
7.根据权利要求6所述的一种基于原料理化成分特征的普洱茶智能拼配方法，其特征在于，所述将普洱茶香气的主要化学成分按照100分制进行...
【专利技术属性】
技术研发人员：林传喜，雷阳，周业宙，李俊燊，陈慧嫔，秦川杨，胥强，艾迎春，关晓阳，殷耀华，高进舟，陈兴毕，罗文杰，周润宏，
申请(专利权)人：云南昆船设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：
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