'

Все что вы хотели знать о хемометрике – но стеснялись спросить

Понравилась презентация – покажи это...





Слайд 0

10.02.05 1 WSC-4 Courses Все что вы хотели знать о хемометрике – но стеснялись спросить


Слайд 1

10.02.05 2 WSC-4 Courses Содержание Введение Кинетика Промышленность Фармацевтика Многие приложения Информация


Слайд 2

10.02.05 3 WSC-4 Courses Хемометрика - это научная дисциплина, находящаяся на стыке химии и математики, предметом которой являются математические методы исследования химических данных сайт Российского хемометрического общества Хемометрика: два определения Дедуктивное


Слайд 3

10.02.05 4 WSC-4 Courses Что делает хемометрика? Хемометрика имеет дело с данными (зачас-тую с очень большими), поэтому хемометрика - это подраздел информатики (Data mining) Данные, которые исследует хемометрика по большей части происходят из химии, поэтому хемометрика - это подраздел химии (Analytical chemistry) Методы, которые использует хемометрика ориентированы на формальное моделирование (Soft modeling)


Слайд 4

10.02.05 5 WSC-4 Courses Почему «хемо-» ? Хемометрика родилась из задачи анализа хими-ческих спектров Спектроскопия – наилучший метод получения информации по ходу процесса (on-line) в режиме реального времени: быстро и без влияния на процесс «Хемо» подчеркивает практическую, а не ста-тистическую значимость применяемых методов


Слайд 5

10.02.05 6 WSC-4 Courses Почему «-метрика» ? Хемометрические методы легко и плодотворно переносятся в другие области, например, в пси-хологию, биологию, геологию, и т. д. Хемометрика активно эксплуатирует математику статистику, линейную алгебру ‘It is easier to teach a chemist statistics that to teach chemistry to a statistician.’ (Svante Wold)


Слайд 6

10.02.05 7 WSC-4 Courses Много переменных и много измерений Одно измерение – спектр (600 точек)


Слайд 7

10.02.05 8 WSC-4 Courses Основная задача хемометрики Заменить прямые измерения, которые либо – невозможны дороги длительны на косвенные измерения, которые – доступны дешевы быстры с последующей их обработкой (калибровкой).


Слайд 8

10.02.05 9 WSC-4 Courses Определение качества бензина по ИК-спектру


Слайд 9

10.02.05 10 WSC-4 Courses Как определить число ГК? L6. Defining Multivariate Calibration Model Complexity for Model Selection and Comparison John Kalivas Idaho State University, Pocatello, USA


Слайд 10

10.02.05 11 WSC-4 Courses Формальные и содержательные модели


Слайд 11

10.02.05 12 WSC-4 Courses Белые, серые и черные модели L2. Gray Modelling Approaches to Investigate Chemical Processes Roma Tauler Institute of Chemistry and Environmental Research, CSIC, Barcelona, Spain


Слайд 12

10.02.05 13 WSC-4 Courses Хемометрика среди своих сестер Область приложений Оригинальность методов


Слайд 13

10.02.05 14 WSC-4 Courses H – принцип. Основы хемометрики L3.The H-principle of Mathematical Modeling Agnar Hoskuldsson IPL, DTU, Kgs Lyngby, Denmark


Слайд 14

10.02.05 15 WSC-4 Courses Хемометрика


Слайд 15

10.02.05 16 WSC-4 Courses Хемометрика – от археологии до астрономии L5. Exploration and Classification: Applications from Archaeometry to Spectroscopy Kurt Varmuza Vienna Technical University, Vienna, Austria


Слайд 16

10.02.05 17 WSC-4 Courses Кинетика – curve resolution


Слайд 17

10.02.05 18 WSC-4 Courses Хемометрика


Слайд 18

10.02.05 19 WSC-4 Courses Как найти кинетику по спектрам? Концентрации «Чистые» спектры компонент


Слайд 19

10.02.05 20 WSC-4 Courses Эволюция спектра компонент реакции


Слайд 20

10.02.05 21 WSC-4 Courses Оценки кинетических констант


Слайд 21

10.02.05 22 WSC-4 Courses Кинетика и хемометрика L1.Principal Component Analysis in Photochemistry Владимир Разумов Institute of Problems of Chemical Physics, Chernogolovka, Russia


Слайд 22

10.02.05 23 WSC-4 Courses Хемометрика в промышленности по материалам Nouna Kettaneh-Wold, Sweeden и Richard Brereton, UK


Слайд 23

10.02.05 24 WSC-4 Courses Хемометрика


Слайд 24

10.02.05 25 WSC-4 Courses PAT & FDA Process Analytical Technology (PAT) = Технология (методы) анализа процессов PAT = Статистический контроль процессов (SPS) + Хемометрика (Chemometrics) FDA = U.S. Department of Health and Human Services Food and Drug Administration Guidance for Industry PAT — A Framework for Innovative Pharmaceutical Development, Manufacturing, and Quality Assurance Pharmaceutical CGMPs, September 2004


Слайд 25

10.02.05 26 WSC-4 Courses Многомерный статистический контроль процессов (MSPC) Цель: Научиться у самих себя принимать оптимальные решения в различных ситуациях. Средства: Сбор истории работы процесса, а также анализ накопленных данных. Результат: Снижении затрат при стабилизации качества. MSPC – это математический анализ реальных истори-ческих данных, характеризующих опыт работы MSPC – это один из методов анализа процессов (PAT)


Слайд 26

10.02.05 27 WSC-4 Courses Зачем в MSPC нужна хемометрика? Потому, что все больше данных о процессах получают с помощью современных, эффективных приборов Макропеременные (температура, pH, давление, ... ) Спектроскопия (УФ, ИК, БИК, ...) Хроматография (ЖХ, ГХ, ...) Гибридные методы (ЖХ/МС, ЖХ/ЯМР, ...) Видео образы и гиперспектры (2D, 3D)


Слайд 27

10.02.05 28 WSC-4 Courses Контроль с помощью SPC


Слайд 28

10.02.05 29 WSC-4 Courses Контроль с помощью MSPC X2 X1 X3


Слайд 29

10.02.05 30 WSC-4 Courses Периодические (batch) процессы Периодические процессы применяются при производ-стве лекарств, полимеров, пищевых продуктов, и т. п. Они характеризуются – Конечной продолжительностью Кинетикой протекания Изменчивостью, как внутри, так и между циклами Частой сменой производимых продуктов В непрерывных процессах важны только взаимоотно-шения между переменными, тогда как в периодических важно знать как переменные меняются во времени. Поэтому здесь особенно важен контроль в реальном времени.


Слайд 30

10.02.05 31 WSC-4 Courses Сравнение двух типов процессов Непрерывный процесс Периодический процесс


Слайд 31

10.02.05 32 WSC-4 Courses Контроль в фармацевтике Реакция идет при T= – 50оС


Слайд 32

10.02.05 33 WSC-4 Courses MSPC в фармацевтике Реактор История процесса


Слайд 33

10.02.05 34 WSC-4 Courses Трехмодальные (3-way) данные


Слайд 34

10.02.05 35 WSC-4 Courses Регрессия p >> n rank (X) < p


Слайд 35

10.02.05 36 WSC-4 Courses Вполне реальный пример


Слайд 36

10.02.05 37 WSC-4 Courses MSPC Контроль по первым двум ГК Средняя траектория хороших циклов (зеленая) ± 3? (красные). Хорошие циклы должны лежать в этих пределах.


Слайд 37

10.02.05 38 WSC-4 Courses Контроль процесса в реальном времени Bad batch Плохой процесс (черный) выходит за пределы допустимых отклонений по ГК1. Причина выясняется с помощью графика вкладов переменных в первую ГК. Bad variable


Слайд 38

10.02.05 39 WSC-4 Courses Контрольная карта для этой переменной


Слайд 39

10.02.05 40 WSC-4 Courses Многомерный анализ изображений (MIA) по материалам Paul Geladi, Sweeden


Слайд 40

10.02.05 41 WSC-4 Courses Хемометрика Распознавание образов Эл. язык и нос


Слайд 41

10.02.05 42 WSC-4 Courses Разложение изображения по каналам


Слайд 42

10.02.05 43 WSC-4 Courses Оцифровка изображения


Слайд 43

10.02.05 44 WSC-4 Courses Применение МГК для анализа X PCA


Слайд 44

10.02.05 45 WSC-4 Courses Он же в пространстве ГК1 Исходный аэроснимок Исследование состояния лесов (Канада)


Слайд 45

10.02.05 46 WSC-4 Courses Хемометрика и экспертиза по материалам Оксаны Родионовой, Россия и Lars P. Houmoller, Denmark


Слайд 46

10.02.05 47 WSC-4 Courses Хемометрика Множество приложений


Слайд 47

10.02.05 48 WSC-4 Courses Фальшивые таблетки


Слайд 48

10.02.05 49 WSC-4 Courses ИК Спектры таблеток Прибор Bomem MB160 в диапазоне 3800 – 10000 cm-1 (ближний ИК спектр); 1609 значений. N1 - таблетки от производителя –10 штук; N1Cut – образец N1 разрезанный N2 - таблетки фальсифицированные – 10 штук; N2Cut – образец N2 разрезанный


Слайд 49

10.02.05 50 WSC-4 Courses PCA полного спектра


Слайд 50

10.02.05 51 WSC-4 Courses Отдельные участки спектра


Слайд 51

10.02.05 52 WSC-4 Courses Анализ «наихудшего» участка спектра


Слайд 52

10.02.05 53 WSC-4 Courses SIMCA Полный спектр (1609 точек) Участок спектра (130 точек)


Слайд 53

10.02.05 54 WSC-4 Courses Гипреспектры таблеток


Слайд 54

10.02.05 55 WSC-4 Courses Хемометрика и экология по материалам Pentti Minkkinen, Finland


Слайд 55

10.02.05 56 WSC-4 Courses Хемометрика


Слайд 56

10.02.05 57 WSC-4 Courses Влияние ванадиевой пыли на людей Испытательная группа 17 человек подверженных пыли V2O5 на фабрике Контрольная группа 18 человек Измерялись 26 клинических показателей плазмы крови


Слайд 57

10.02.05 58 WSC-4 Courses График ГК


Слайд 58

10.02.05 59 WSC-4 Courses Матрица дескрипторов X CLASS C CLASS V PLS-D Дискриминация PLS2 Матрица индикаторов Y


Слайд 59

10.02.05 60 WSC-4 Courses -5 -4 -3 -2 -1 0 1 2 3 4 -3 -2 -1 0 1 2 3 V V V V V V V V V V V V V V V V V V C C C C C C C C C C C C C C C C C ГК1 ГК2 График ГК в PLS-D


Слайд 60

10.02.05 61 WSC-4 Courses Хемометрика в биологии по материалам David O. Nelson and Matt Coleman, USA


Слайд 61

10.02.05 62 WSC-4 Courses Хемометрика


Слайд 62

10.02.05 63 WSC-4 Courses Новая биология: X- omics Традиционный подход: Один ген/белок/реакция за раз Исследование отдельной модели Новый «системный» подход: Все ДНК/РНК/белки исследуются вместе Глобальный анализ больших данных


Слайд 63

10.02.05 64 WSC-4 Courses Что такое microarray - чип? Каждый микрореактор содержит ДНК (или белок) Обычно в каждом реакторе разные ДНК, с повторами для контроля точности За один раз несколько микрореакторов гибридизируются с экстрактами тканей Результат виден как образ, состоящий из множества цветных пятен


Слайд 64

10.02.05 65 WSC-4 Courses Эксперименты с ДНК Сравниваются две пробы ДНК. Они подкрашиваются разными красителями Результат эксперимента это интенсивности через два фильтра - красный и зеленый


Слайд 65

10.02.05 66 WSC-4 Courses Схема обнаружения промоторов Из Thomas Werner Biomolecular Engineering, 17: 87-94 (2001)


Слайд 66

10.02.05 67 WSC-4 Courses QSAR и QSPR по материалам Альфреда Сулейманова, Россия


Слайд 67

10.02.05 68 WSC-4 Courses Хемометрика


Слайд 68

10.02.05 69 WSC-4 Courses QSAR/QSPR Quantitative structure-activity/property relationships Количественная связь «структура-активность/свойство» Цель – создание новых продуктов с заданными свойствами Что такое QSAR/QSPR?


Слайд 69

10.02.05 70 WSC-4 Courses Разработка изделий из ПВХ (QSPR) Матрица дескрипторов X Матрица свойств Y PLS


Слайд 70

10.02.05 71 WSC-4 Courses Связь «состав-свойства» График X и Y нагрузок Прогноз ударной прочности


Слайд 71

10.02.05 72 WSC-4 Courses Подробнее о QSAR/QSPR T14. QSAR/QSPR: Universal Approach to the Prediction of Properties of Chemical Compounds and Materials Владимир Палюлин Moscow State University, Russia


Слайд 72

10.02.05 73 WSC-4 Courses Электронные язык и нос по материалам Алисы Рудницкой, Россия


Слайд 73

10.02.05 74 WSC-4 Courses Хемометрика


Слайд 74

10.02.05 75 WSC-4 Courses Схема электронного языка


Слайд 75

10.02.05 76 WSC-4 Courses Реальный вид


Слайд 76

10.02.05 77 WSC-4 Courses Корреляция «человек-сенсор»


Слайд 77

10.02.05 78 WSC-4 Courses Подробнее о языке и носе T5. Comparison of PLS Regression and Artificial Neural Network for the Processing of the Electronic Tongue Data from Fermentation Growth Media Monitoring Алиса Рудницкая Sr. Petersburg University, Russia


Слайд 78

10.02.05 79 WSC-4 Courses Пробоотбор по материалам Pentti Minkkinen, Finland


Слайд 79

10.02.05 80 WSC-4 Courses Теория пробоотбора Пробоотбор Искусство отделения малой части из большой массы и подготовки этой пробы к анализу Лозунг дня Результат анализа всегда хуже, чем проба, по которой он сделан Проба должна быть представительной Теория, соединяющая техническую и статистическую стороны была разработана Pierre Gy: Sampling for Analytical Purposes, Wiley, 1998 и теперь развивается в работах Kim Esbensen & Pentti Minkkinen


Слайд 80

10.02.05 81 WSC-4 Courses Неправильный отбор образца


Слайд 81

10.02.05 82 WSC-4 Courses Правильный отбор образца


Слайд 82

10.02.05 83 WSC-4 Courses Выводы Хемометрика находит приложение во многих, очень многих областях


Слайд 83

10.02.05 84 WSC-4 Courses Конференция Analytica Expo 2005 APPLICATIONS OF CHEMOMETRICS TO PAT Richard G. Brereton Centre for Chemometrics University of Bristol United Kingdom Москва, Выставочный Центр «Сокольники», 19 апреля 2005 г.


×

HTML:





Ссылка: