Автоматизация контроля показателей вкуса шоколадных изделий

• Автор: Шаверин, Андрей Вениаминович
• Шифр специальности: 05.13.06
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2009
• Место защиты: Москва
• Количество страниц: 148 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ
1. СОВРЕМЕННЫЕ МЕТОДЫ КОНТРОЛЯ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ВКУСА ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ ШОКОЛАДНЫХ ИЗДЕЛИЙ.
1.1. Анализ технологического процесса производства шоколадных батончиков с помадносливочной начинкой как объекта управления
1.1.1. Характеристика стадий и материальных потоков технологического процесса производства шоколадных батончиков с помадносливочной начинкой. Требования при создании системы контроля вкуса
1.1.2. Анализ влияния состояния сырья и полуфабрикатов шоколадных батончиков с помадносливочной начинкой на вкус готового изделия
1.1.3. Исследование и анализ технологического процесса производства шоколадных батончиков с помадносливочной, влияние схем их формирования на вкус готового изделия.

1.2. Методы органолептического контроля показателей вкуса шоколадных изделий.

1.2.1. Место органолептического контроля в производственном цикле изготовления шоколадных изделий.

1.2.2. Подготовительные операции органолептического контроля

1.2.3. Методы проведения органолептического контроля

1.2.4. Недостатки органолептического контроля.

1.3. Обзор и анализ основных инструментальные методов и средств оценки вкуса пищевых изделий.
С целью выбора подхода к решению задачи автоматизации контроля показателей вкуса шоколадных изделий в диссертационной работе проведен обзор и анализ методов, используемых при решении аналогичных задач в различных отраслях промышленности.
1.3.1. Применение методов газожидкостной хроматографии.
1.3.2. Использование пьезорезонансных сенсоров
1.3.3. Электронный язык.
1.4. Исследование возможностей применения нейросетсвых технологий для оценки вкуса шоколадных изделий на производстве.
1.4.1. Анализ сфер применения нейросетевых технологий на уровне технологических процессов.
1.4.2. Возможность применения нсйросстевых технологий для оценки вкуса шоколадных изделий на производстве.
1.5. Задачи исследования.
2. МАТЕМАТИЧЕСКАЯ ПОСТАНОВКА ЗАДАНИИ КОНТРОЛЯ ВКУСА ГОТОВОГО ИЗДЕЛИЯ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ ШОКОЛАДНЫХ БАТОНЧИКОВ С ПОМАДНОСЛИВОЧНОЙ НАЧИНКОЙ
2.1. Содержательная постановка задачи контроля вкуса готового кондитерского изделия
2.2. Математическая постановка задачи контроля вкуса готового изделия. .
2.3. Формулировка основных этапов решения задачи контроля вкуса готового изделия
2.4. Разработка технических решений для реализации программноаппаратного комплекса контроля вкуса шоколадных изделий
2.5. Выводы
3. РАЗРАБОТКА НЕЙРОСЕТЕВОЙ МОДЕЛИ ОЦЕНКИ ВКУСА ШОКОЛАДНЫХ БАТОНЧИКОВ С ПОМАДНОСЛИВОЧНОЙ ИАЧИНКОЙ
3.1. Выявление контрольных точек для составления оптимальной выборки входных параметров нейросетевой модели.
3.1.1. Анализ измеряемых технологических параметров в процессе изготовления шоколадных батончиков с помадносливочной начинкой.
3.1.2. Анализ измеряемых показателей качества в процессе изготовления шоколадных батончиков с помадносливочной начинкой
3.1.3. Формирование оптимальной выборки входных параметров нейронной сети
3.2. Подбор архитектуры нейронной сети и алгоритма обучения для реализации нейросетевой модели.
3.2.1. Классификация нейронных сетей.
3.2.2. Анализ возможности применения нейронных сетей различных типов для решения задачи контроля вкуса шоколадных изделий
3.2.3. Подбор количества слоев и количества нейронов каждого слоя нейронной сети
3.2.4. Подбор алгоритма и проведение обучения нейронной сети.
3.3. Анализ работоспособности нейросетевой модели
3.4. Формализация результатов моделирования
3.5. Выводы
4. РАЗРАБОТКА ТЕХНИЧЕСКИХ РЕШЕНИЙ ДЛЯ РЕАЛИЗАЦИИ ПРОГРАММНОАППАРАТНОГО КОМПЛЕКСА КОНТРОЛЯ ВКУСА ШОКОЛАДНЫХ ИЗДЕЛИЙ
4.1. Разработка структуры и описание функций программноаппаратного комплекса контроля вкуса шоколадных изделий.
4.2. Подбор технических средств для физической реализации программноаппаратного комплекса контроля вкуса шоколадных изделий.
4.3. Разработка алгоритма работы интеллектуального программного модуля оценки вкуса шоколадных изделий.
4.4. Разработка интерфейса пользователя ввода данных и аналитической обработки полученных результатов.
4.5. Выводы
ЗАКЛЮЧЕНИЕ И ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ


Успешное решение этой задачи при минимальных затратах на подготовку и проведение анализов становится возможным, благодаря внедрению в производственный процесс разработанного автоматизированного программноаппаратного комплекса ПАК контроля вкусовых показателей шоколадных изделий, в основе алгоритма работы которого заложена нейросетевая модель НСМ. Функционирование НСМ базируется на применении аппарата искусственных нейронных сетей НС, который является одним из направлений развития теории искусственного интеллекта. Модель НС состоит из одного или нескольких слоев искусственных нейронов, которые имитируют работу своих биологических аналогов нервных клеток. Использование системы автоматизированного контроля вкуса уменьшит влияние человеческого фактора на объективность анализа, а также сократит производственный цикл выпуска шоколадных изделий, исключив стадию органолептической оценки вкуса. Цель и задачи исследования. Целью настоящей работы является повышение эффективности кондитерского производства и качества готовой продукции за счет разработки научной концепции и методологии создания автоматизированной системы контроля показателей вкуса шоколадных изделий на примере линии по производству шоколадных батончиков с помадносливочной начинкой. АСУ ТП для реализации предложенного метода контроля показателей вкуса шоколадных изделий. Объекты и методы исследования. Объектом исследования является поточная технологическая линия по производству шоколадных батончиков с помадносливочной начинкой, функционирующая на производстве ОАО Кондитерский Концерн Бабаевский типовая линия производства шоколадных изделий. Предмет исследования составила совокупность теоретических, методологических и практических задач, связанных с автоматизацией контроля показателей вкуса шоколадных изделий. Были исследованы модели, методы, средства и способы конзроля показателей вкуса готовых изделий по результатам значений различных наиболее информативных технологических параметров, а также основных показателей качества сырья и полуфабрикатов, измеренных в процессе производства шоколадных батончиков. Научная новизна работы. В результате теоретического анализа и экспериментальных расчетов обоснованы наиболее перспективные направления автоматизации контроля вкуса кондитерских изделий на основе применения аппарата искусственных нейронных сетей. Разработаны методологические основы создания автоматизированной системы контроля показателей вкуса кондитерских изделий. НСМ. ПАК, реализующего способ автоматического контроля показателей вкуса шоколадных изделий. Практическая ценность работы состоит в возможности автоматизации контроля показателей вкуса шоколадных изделий на основе НСМ для создания АСУ ТП в кондитерской промышленности. Создана и апробирована методика автоматического контроля показателей вкуса шоколадных изделий в режиме реального времени. Разработано и обосновано математическое и алгоритмическое обеспечение задач автоматизации контроля показателей вкуса шоколадных изделий. Сформулированы предложения для обеспечения широкого использования в пищевой промышленности аппарата искусственных нейронных сетей НС, который является одним из направлений развития теории искусственного интеллекта. Даны рекомендации по созданию автоматизированного ПАК для контроля вкусовых показателей шоколадных изделий с использованием НСМ. Данная разработка позволит контролировать вкусовые показатели шоколадных изделий. Даны рекомендации по подбору технических средств автоматизации ПАК контроля показателей вкуса с возможностью интеграции его в АСУ Т П. Снижение риска получения некачественной продукции за счет научнообоснованных методов, приборов и систем автоматического контроля безопасности сырья, полуфабрикатов и готовых продуктов питания аналитической ведомственной целевой программы Развитие научного потенциала высшей школы код ГРНТИ , регистрационный номер . Апробация работы. Уой Юбилейной школеконференции с международным участием Высокоэффективные пищевые технологии, методы и средства для их реализации г.