استفاده از شبکه عصبی-ژنتیک الگوریتم و نروفازی برای مدل سازی دینامیک جمعیت میکروبی (اشرشیا کلی 29998 ATCC) سوسیس فرانکفورتر حاوی عصاره قره قات

نویسندگان
1 دانشیار و عضو هئیت علمی گروه علوم و صنایع غذایی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد
2 دانشجوی دکتری علوم و صنایع غذایی، دانشکده کشاورزی، دانشگاه فردوسی مشهد
چکیده
چکیده هدف از این پژوهش، بررسی تاثیر پارامتر‌های زمان، نوع عصاره، غلظت عصاره و دمای محیط بر دینامیک جمعیت باکتری اشرشیا کلی در یک سیستم کمپکلس غذایی (سوسیس فرانکفورتر) و مدل سازی آن به وسیله ژنتیک الگوریتم- شبکه عصبی مصنوعی و سیستم‌های نورو فازی ((CANFIS می‌باشد. در این پژوهش، از روش رقت سازی در چاهک برای تعیین حداقل غلظت مهار کنندگی (MIC) و حداقل غلظت کشندگی (MBC) عصاره های آبی و اتانولی قره قات استفاده شد. مدل ژنتیک الگوریتم- شبکه عصبی و سیستم نوروفازی ((CANFIS دارای چهار ورودی شامل، غلظت در پنج سطح (صفر، 2000، 4000، 6000، 8000 ppm)، نوع عصاره (آبی، اتانولی)، دما در سه سطح (5، 15 و 25 درجه سانتی گراد)، و زمان (صفر تا 20روز) بود. نتایج نشان داد شبکه عصبی با یک لایه مخفی، 10 نورون در لایه مخفی، تابع فعال سازی از نوع تانژانت هیپربولیک، قاعده یادگیری مومنتوم، درصد داده‌های 30، 30، 40 به ترتیب برای آموزش، ارزیابی و آزمون برای پیش بینی دینامیک جمعیت باکتری اشرشیای کلی به کار رود‌(995/0 =R2). همچنین همبستگی بسیار مناسبی بین پیش بینی های سیستم نوروفازی و داده های تجربی وجود داشت(96/0 =R2). لازم به ذکر است که در این پژوهش سیستم ژنتیک الگوریتم- شبکه عصبی به شیوه مناسب تری قادر به پیش بینی دینامیک جمعیت باکتری اشرشیا کلی بود.
کلیدواژه‌ها

عنوان مقاله English

The use of ANN-GA and Neuro fuzzy for modeling the population dynamics of bacterial (Escherichia coli ATTC 29998) in the frankfurter sausage containing of Redcurrant extract

نویسندگان English

Farideh Tabataba i Yazdi 1
Ali Alghuneh 2
Behrooz Ali Zadeh 2
Ali Reza Vasi i 2
چکیده English

The purpose of this study was to evaluate the effect of time, kind of extract, extract concentration and temperature on the dynamically the population of Escherichia coli (infectious agents) in the complex food system (frankfurter sausage) and Genetic Algorithm - Artificial neural network and neuro fuzzy system (CANFIS) were used for dynamic modeling of population of E.coli. At this research laboratory, Minimum Inhibitory Concentration (MIC (and Minimum Bactericidal Concentration (MBC) of aqueous and ethanolic extracts were studied using the micro broth dilution method. GA- ANN, neuro fuzzy (CANFIS) were fed with four inputs: concentration at the five level (0, 2000, 4000, 6000, 8000 ppm), kind of extract ( watery, ethanol), temperature at the three level (5,15, 25 ̊С) and time (1-20). The results showed that the ANN with 1 hidden layer comprising 10 neurons, Tangent hyperbolic function, momentum training rule and percent of used data 30/30/40 for training/cross validation/testing respectively gives the best fitting with the experimental data, which made it possible to predict with high determination coefficient (R2 equal to 0.995). Also the correlation between CANFIS predictions and experimental data was very good (R2 equal to 0.96). It's worth to mention that in this research GA- ANN was better approach to simulation dynamically the population of E.coli.

کلیدواژه‌ها English

Key words: Escherichia coli
Redcurrant
genetic algorithm
artificial neural network
Neuro fuzzy