Development and assessment of different modeling approaches for mass estimation of tomato fruit by using nondestructive impact technique

Abstract

Bu çalışmada, hasarsız çarpma tekniği kullanılarak domates meyvesinin kütle tahmini için farklı model yaklaşımlarının geliştirilmesi ve değerlendirilmesi amaçlanmıştır. Denemeler süresince Bandita F1 çeşidi domates kullanılmıştır. Domateslerin kütle tahmininde üç farklı model değerlendirilmiş ve karşılaştırılmıştır. Model 1 olarak adlandırılan kütle tahmin yönteminde impuls-moment ilişkisinden yararlanılmıştır. Model 2'de tek çarpma koşulu dikkate alınarak basit doğrusal model eşitliği geliştirilmiş ve sadece impuls parametresi dikkate alınmıştır. Model 3'de ise dokuz çarpma parametresi çarpma kuvveti-temas zamanı grafiklerinden çıkartılmış ve parametre sayısı stepwise regresyon analiz yöntemi ile azaltılmıştır. Böylece, stepwise regresyon analiz yöntemi ile elde edilen en önemli çarpma parametreleri (I a , F max1 , F max2 ve t uçuş ) çoklu doğrusal regresyon (MLR) analiz yönteminde kullanılarak yeni bir çoklu parametreli doğrusal matematiksel model geliştirilmiştir. İstatistiksel analiz sonuçları Model 3'ün yaklaşık olarak ±2.5 g'lık tahmin hatası ile en iyi tahmin sonucunu verdiğini göstermiştir. Bunu sırasıyla model 2 ve model 1 izlemiştir. Geliştirilen model 3 eşitliğinde I a , F max1 , F max2 ve t uçuş çarpma parametrelerinin kullanılması durumunda ölçülen ve tahmin edilen domates kütlesi arasındaki ilişki yüksek bulunmuştur. Ayrıca, model 3 için kalibrasyon ve doğrulama veri grupları için belirtme katsayıları (R 2 ) sırasıyla 0.94 ve 0.92 olarak hesaplanmıştır.Development and assessment of different modeling approaches for mass estimation of tomato fruit by using nondestructive impact technique Anahtar Sözcükler: Çarpma parametreleri Çoklu doğrusal regresyon Hasarsız çarpma tekniği Kütle tahmini ABSTRACT In this study, development and assessment of different modeling approaches for mass estimation of tomato fruit by using nondestructive impact technique were aimed. Bandita F1 tomato variety was used during the tests. Three different models were evaluated and compared for mass estimation of tomatoes. Impulse-moment relationship was used in the mass prediction method named as model 1. Simple linear model equation for single impact condition on model 2 was developed and only impulse parameter was taken into consideration. On model 3, nine impact parameters were extracted from impact force-contact time curves and number of parameter was decreased with stepwise regression analysis. Thus, a new linear mathematical model with multi-parameters was developed by using the most important impact parameters (I a , F max1 , F max2 ve t uçuş ) obtained with stepwise regression analysis method in the multi linear regression analysis method. Statistical analysis results showed that model 3 gave the best prediction result with an estimation error of around ±2.5 g. This was followed by model 2 and model 1, respectively. Relationship between measured and predicted tomato mass in the case of using I a , F max1 , F max2 ve t uçuş impact parameters on the developed model 3 was found high. Furthermore, the coefficient of determina...