Optimizing machine learning approaches for multimode interference fiber sensors: Classification vs. regression in wide-range refractive index detection

多模光纤 干扰(通信) 航程(航空) 折射率 索引(排版) 归一化频率(单位) 计算机科学 回归 阶跃索引配置文件 光纤 纤维 光学 材料科学 人工智能 光纤传感器 模式识别(心理学) 渐变折射率纤维 物理 统计 数学 电信 万维网 频道(广播) 复合材料 频率合成器 相位噪声 锁相环
作者
Nurul Farah Adilla Zaidi,Muhammad Yusof Mohd Noor,Nur Najahatul Huda Saris,Sumiaty Ambran,Azızul Azizan,Aznilinda Zainuddin,Farabi Iqbal,Wan Hafiza Wan Hassan
出处
期刊:Physica Scripta [IOP Publishing]
标识
DOI:10.1088/1402-4896/ade2a0
摘要

Abstract The optimization of machine learning (ML) approaches for multimode interference (MMI) fiber sensors plays a critical role in enhancing wide-range refractive index (RI) detection for applications in biomedical diagnostics, industrial monitoring, and environmental assessments. ML-based models improve sensing accuracy and resolve RI ambiguities by effectively interpreting complex spectral responses. However, choosing between classification and regression models presents a challenge, particularly when balancing discrete RI categorization with the need for continuous, high-precision measurements. This study systematically evaluates Decision Tree (DT), Support Vector Machine (SVM), and Neural Network (NN) models under both classification and regression frameworks to determine their effectiveness in ML-enhanced MMI fiber sensing. The findings reveal that classification models efficiently segment RI ranges, while regression models achieve superior predictive accuracy and continuity, with improvements exceeding 90% (NN: 99.27%, DT: 99.05%, SVM: 95.47%). The results underscore the advantages of regression-based ML approaches for uninterrupted and precise RI measurements, providing valuable insights for optimizing ML methodologies in next-generation fiber optic sensing applications.

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
更新
PDF的下载单位、IP信息已删除 (2025-6-4)

科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
1秒前
1秒前
2秒前
邢哥哥发布了新的文献求助10
2秒前
2秒前
王帅松发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
4秒前
夏郁完成签到 ,获得积分10
5秒前
5秒前
6秒前
冷静访梦完成签到,获得积分10
6秒前
广东最奶的龙给广东最奶的龙的求助进行了留言
7秒前
苑世朝完成签到,获得积分10
7秒前
做光催化的狗完成签到,获得积分10
7秒前
YHJ发布了新的文献求助10
8秒前
10秒前
社会你搏哥关注了科研通微信公众号
12秒前
充电宝应助陈皮糖不酸采纳,获得10
13秒前
老迟到的泡芙完成签到 ,获得积分10
13秒前
poegtam完成签到,获得积分10
14秒前
15秒前
清蒸完成签到,获得积分10
17秒前
柴桑青木应助123.采纳,获得10
18秒前
18秒前
19秒前
20秒前
枯藤老柳树完成签到,获得积分10
20秒前
开朗囧发布了新的文献求助10
20秒前
21秒前
21秒前
21秒前
玉林完成签到,获得积分10
22秒前
结实寒梦发布了新的文献求助10
23秒前
24秒前
Bassvv发布了新的文献求助10
25秒前
27秒前
27秒前
27秒前
27秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
高温高圧下融剤法によるダイヤモンド単結晶の育成と不純物の評価 5000
Treatise on Geochemistry (Third edition) 1600
Vertebrate Palaeontology, 5th Edition 500
ISO/IEC 24760-1:2025 Information security, cybersecurity and privacy protection — A framework for identity management 500
碳捕捉技术能效评价方法 500
Optimization and Learning via Stochastic Gradient Search 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 医学 生物 材料科学 工程类 有机化学 内科学 生物化学 物理 计算机科学 纳米技术 遗传学 基因 复合材料 化学工程 物理化学 病理 催化作用 免疫学 量子力学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 4715774
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 4078063
关于积分的说明 12612490
捐赠科研通 3781406
什么是DOI,文献DOI怎么找? 2088752
邀请新用户注册赠送积分活动 1115043
科研通“疑难数据库(出版商)”最低求助积分说明 992191