Chemometria w chromatografii

Podobne dokumenty
CHEMOMETRYCZNE PODEJŚCIE W POSZUKIWANIU MARKERÓW AUTENTYCZNOŚCI POLSKICH ODMIAN MIODÓW

ZASTOSOWANIE TECHNIK CHEMOMETRYCZNYCH W BADANIACH ŚRODOWISKA. dr inż. Aleksander Astel

KLASYFIKACJA. Słownik języka polskiego

Kurs Chemometrii Poznań 28 listopad 2006

METODY CHEMOMETRYCZNE W IDENTYFIKACJI ŹRÓDEŁ POCHODZENIA

Monitorowanie i Diagnostyka w Systemach Sterowania na studiach II stopnia specjalności: Systemy Sterowania i Podejmowania Decyzji

w ekonomii, finansach i towaroznawstwie

Process Analytical Technology (PAT),

W badaniach podjęto się rozwiązania tzw. problemu porównawczego, w którym formułowane są następujące hipotezy:

Transformacja wiedzy w budowie i eksploatacji maszyn

Statystyka i chemometria w analityce chemicznej #

ANALITYKA PRZEMYSŁOWA I ŚRODOWISKOWA

Informacje i materiały dotyczące wykładu będą publikowane na stronie internetowej wykładowcy, m.in. prezentacje z wykładów

01, 02, 03 i kolejne numer efektu kształcenia. Załącznik 1 i 2

CO TO JEST CHEMIA ANALITYCZNA?

Zastosowanie sztucznej inteligencji w testowaniu oprogramowania

Analiza danych i data mining.

Próba wykorzystania podejścia wielomodelowego w klasyfikacji jednostek samorządowych

Spis treści. Przedmowa... XI. Rozdział 1. Pomiar: jednostki miar Rozdział 2. Pomiar: liczby i obliczenia liczbowe... 16

Woltamperometryczny odcisk palca jako źródło informacji o badanych obiektach

1.7. Eksploracja danych: pogłębianie, przeszukiwanie i wyławianie

Rozpoznawanie twarzy za pomocą sieci neuronowych

WYZNACZANIE WARTOŚCI PODSTAWOWYCH PARAMETRÓW TECHNICZNYCH NOWOCZESNYCH KOMBAJNÓW ZBOŻOWYCH PRZY UŻYCIU SSN

Statystyka i chemometria w analityce chemicznej #

INSTRUMENTALNE METODY ANALIZY CHEMOMETRIA (ANALIZA DANYCH WIELOWYMIAROWYCH) WYKŁAD 7 ANALIZA GŁÓWNYCH SKŁADOWYCH

UCHWAŁA Nr 17/2013 Senatu Uniwersytetu Wrocławskiego z dnia 27 lutego 2013 r.

Metody tworzenia efektywnych komitetów klasyfikatorów jednoklasowych Bartosz Krawczyk Katedra Systemów i Sieci Komputerowych Politechnika Wrocławska

Systemy pomiarowo-diagnostyczne. Metody uczenia maszynowego wykład I dr inż. 2015/2016

Moduły kształcenia. Efekty kształcenia dla programu kształcenia (kierunku) MK_06 Krystalochemia. MK_01 Chemia fizyczna i jądrowa

V Seminarium Naukowe "Inżynierskie zastosowania technologii informatycznych" - relacja

Wykaz tematów prac magisterskich w roku akademickim 2018/2019 kierunek: informatyka

Elementy statystyki wielowymiarowej

Maria Chudzińska OPTYMALIZACJA I ZASTOSOWANIE METODY ICP-MS JEDNOCZESNEGO OZNACZANIA 15 PIERWIASTKÓW W MIODZIE. MARKERY AUTENTYCZNOŚCI MIODU

Systemy pomiarowo-diagnostyczne. Metody uczenia maszynowego wykład III 2016/2017

Egzamin / zaliczenie na ocenę*

Michał Strzelecki Metody przetwarzania i analizy obrazów biomedycznych (3)

Efekty kształcenia na kierunku AiR drugiego stopnia - Wiedza Wydziału Elektrotechniki, Automatyki i Informatyki Politechniki Opolskiej

PODSTAWY OPRACOWANIA WYNIKÓW POMIARÓW Z ELEMENTAMI ANALIZY NIEPEWNOŚCI POMIAROWYCH

Analiza danych. TEMATYKA PRZEDMIOTU

5.2. PODEJMOWANIE DECYZJI - DIAGRAM ISHIKAWY WYKRES OŚCI RYBY (ang. fishbone diagram) WYKRES PRZYCZYNA-SKUTEK (ang. cause-effect diagram)

PRZETWARZANIE GRAFICZNYCH DANYCH EMPIRYCZNYCH DLA POTRZEB EDUKACJI SZTUCZNYCH SIECI NEURONOWYCH, MODELUJĄCYCH WYBRANE ZAGADNIENIA INŻYNIERII ROLNICZEJ

ALGORYTMY SZTUCZNEJ INTELIGENCJI

Modelowanie i obliczenia techniczne. dr inż. Paweł Pełczyński

SPIS TREŚCI do książki pt. Metody badań czynników szkodliwych w środowisku pracy

Recenzja rozprawy doktorskiej mgr Yasena Asada Mhanna Rajihy. nt. ICA and Artificial Neural Networks in Supporting Decision Process

Badania w sieciach złożonych

a) Szczegółowe efekty kształcenia i ich odniesienie do opisu efektów

Modelowanie glikemii w procesie insulinoterapii

Sterowanie jakością badań i analiza statystyczna w laboratorium

4.1. Wprowadzenie Podstawowe definicje Algorytm określania wartości parametrów w regresji logistycznej...74

Projekt i implementacja systemu wspomagania planowania w języku Prolog

Zmierzyłem i co dalej? O opracowaniu pomiarów i analizie niepewności słów kilka

Prof. Stanisław Jankowski

Chemometria w analityce chemicznej

Analiza korespondencji

Rola materiałów odniesienia w zapewnieniu jakości wyników pomiarów chemicznych

JAK WYZNACZA SIĘ PARAMETRY WALIDACYJNE

Egzamin / zaliczenie na ocenę*

SIGMA KWADRAT. Wykorzystanie programu MS Excel do opracowań statystycznych CZWARTY LUBELSKI KONKURS STATYSTYCZNO-DEMOGRAFICZNY

Plan. Zakres badań teorii optymalizacji. Teoria optymalizacji. Teoria optymalizacji a badania operacyjne. Badania operacyjne i teoria optymalizacji

Analiza głównych składowych- redukcja wymiaru, wykł. 12

Wykorzystanie programu MS Excel do opracowań statystycznych

Rozpoznawanie płci na podstawie zdjęć twarzy

Opis programu studiów

VI. SZKOLENIA SPECJALNE

Sylabus. Zaawansowana analiza danych eksperymentalnych Advanced analysis of experimental data

Rok akademicki: 2030/2031 Kod: ZZP MK-n Punkty ECTS: 3. Poziom studiów: Studia II stopnia Forma i tryb studiów: Niestacjonarne

Relacja: III Seminarium Naukowe "Inżynierskie zastosowania technologii informatycznych"

Wyznaczanie natężenia deszczów obliczeniowych w Niemczech na podstawie atlasu KOSTRA.

(studia II stopnia) Monitoring i analityka zanieczyszczeń środowiska Temat pracy

Kontrola i zapewnienie jakości wyników

Statystyka. Rozkład prawdopodobieństwa Testowanie hipotez. Wykład III ( )

TRANSFORMACJE I JAKOŚĆ DANYCH

Algorytm. Krótka historia algorytmów

MODELOWANIE ZA POMOCĄ MES Analiza statyczna ustrojów powierzchniowych

ODPORNOŚĆ WAŻNA CECHA METODY BADAWCZEJ

RAPORT Z PIERWSZEGO ETAPU REALIZACJI PROJEKTU POLONIUM

Zastosowanie sieci neuronowych w problemie klasyfikacji wielokategorialnej. Adam Żychowski

Doświadczenia w eksploatacji gazomierzy ultradźwiękowych

SPRAWOZDANIE Z REALIZACJI XXXIII BADAŃ BIEGŁOŚCI I BADAŃ PORÓWNAWCZYCH (PT/ILC) HAŁASU W ŚRODOWISKU Warszawa września 2012r.

Akademia Górniczo-Hutnicza im. Stanisława Staszica w Krakowie Wydział Elektrotechniki, Automatyki, Informatyki i Inżynierii Biomedycznej

Analityka danych publicznych dla diagnoz i prognoz dotyczących osób niepełnosprawnych

Obliczenia inżynierskie. oprogramowanie matematyczne

Informacja w zakresie jakości miodów pitnych - kontrola doraźna II kwartał r.

Niniejszy dokument stanowi własność Firmy Doradczej ISOTOP s.c. i przeznaczony jest do użytku służbowego

PROGNOZOWANIE CENY OGÓRKA SZKLARNIOWEGO ZA POMOCĄ SIECI NEURONOWYCH

RMSD - Ocena jakości wybranych molekularnych struktur przestrzennych

Przykładowa analiza danych

NARZĘDZIA DO KONTROLI I ZAPEWNIENIA JAKOŚCI WYNIKÓW ANALITYCZNYCH. Piotr KONIECZKA

KIERUNKOWE EFEKTY KSZTAŁCENIA

JAK WYZNACZA SIĘ PARAMETRY WALIDACYJNE

Mechatronika i inteligentne systemy produkcyjne. Paweł Pełczyński ppelczynski@swspiz.pl

ANALIZA TWARDOŚCI SELERA W CZASIE SUSZENIA

ANALIZA SEMANTYCZNA OBRAZU I DŹWIĘKU

STATYSTYKA I DOŚWIADCZALNICTWO

4. EKSPLOATACJA UKŁADU NAPĘD ZWROTNICOWY ROZJAZD. DEFINICJA SIŁ W UKŁADZIE Siła nastawcza Siła trzymania

KARTA PRZEDMIOTU. WYMAGANIA WSTĘPNE W ZAKRESIE WIEDZY, UMIEJĘTNOŚCI I INNYCH KOMPETENCJI 1. Brak

Program Analiza systemowa gospodarki energetycznej kompleksu budowlanego użyteczności publicznej

Transkrypt:

Plan prezentacji Chemometria w chromatografii Definicja Historia Wielowymiarowe metody analizy danych - zastosowanie Anna Kaczmarek Katedra Zarządzania Jakością Żywności UP w Poznaniu ak@up.poznan.pl Definicja (1) Chemometria - zastosowanie metod matematycznych i statystycznych w pomiarach chemicznych. (B. Kowalski, Anal. Chem. 52 (1980) 112R) Definicja (2) Wielowymiarowa analiza danych zajmuje się badaniem zbiorów obiektów, opisanych wieloma cechami. Chemometria jest dziedziną nauki i techniki zajmującą się wydobywaniem użytecznej informacji z wielowymiarowych danych pomiarowych, wykorzystującą statystykę i metody numeryczne (J. Mazerski, Podstawy chemometrii, WPG, 2000) 1

Cechy metod chemometrycznych analiza bardzo dużych zbiorów danych pomiarowych wykorzystanie dużej liczby zmiennych do kompleksowego opisu zjawiska dążenie do minimalizacji liczby próbek możliwość uzyskania wysokiej jakości informacji na podstawie danych o dużym poziomie niepewności podejmowanie zagadnień trudnych, leżących na granicy stosowalności metod statystycznych możliwość rozwiązania lub objaśnienia rzeczywistych problemów przy pomocy algorytmów obliczeniowych Historia Pojęcie chemometria wprowadzone zostało przez Svante Wolda i Bruce Kowalski w 1972 r. W roku 1974 założyli Międzynarodowe Towarzystwo Chemometryczne 1974 pierwsza publikacja, w której zastosowano wielowymiarową analizę danych w chemii żywności ( Reiner and Piendl in 1974) 1977 - Chemometrics: Theory and applications - pierwsza książka Schemat obszarów zastosowania technik chemometrycznych Etapy analizy chemometrycznej 1) 2) 3) 4) 5) 6) Postawienie problemu Planowanie pomiarów Wykonanie pomiarów Kontrola danych (wykrywanie błędów grubych, transformacja danych) Wybór odpowiedniej metody Kontrola wiarygodności uzyskanych wyników Źródło: J. Mazerski, Podstawy chemometrii, 2004 2

Macierz danych Analiza chemometrycznachemometryczna- metody Planowanie ekserymentu Metody uczenia bez nadzoru (eksploracja danych) porównywanie obiektów lub zmiennych (PCA, CA, SOM) Matody uczenia z nadzorem - znana wartość parametru,poszukujemy zależności. - kalibracja (jedno- i wielowymiarowa) - analiza dyskryminacyjna i algorytmy klasyfikacji (np. LDA, PLS-DA, SIMCA, ANN) Obszary zastosowania w żywności Traceability of honey origin based on volatiles pattern processing by artificial neural networks Cajka et. al., J. Chromatogr Chromatogr.. 2009 Identyfikacja i kontrola 1) pochodzenie (geograficzne) 2) odmiana 3) pochodzenie zanieczyszczeń 4) fałszowanie, rozcieńczanie 5) pochodzenie składników 6) proces produkcji Cel: Wykorzystanie HS-SPME GC GC TOF-MS do badania związków lotnych miodów Corsica posiadającej certyfikat chronionej nazwy pochodzenia (ChNP) produkowanej na Korsyce. Materiał i metody badań: Badaniami objęto mody z dwóch zbiorów 2006-374 próbek miodu: 111 z Korsyki, 18 z innego rejonu Francji, 15 z Włoch, 18 z Austrii, 2 z Irlandii i 18 z Niemiec. W 2007 108 z Korsyki, 28 z innego rejonu Francji, 15 z Włoch, 23 z Austrii i 18 z Niemiec. Analiza chemometryczna: PCA (Principal Component Analysis) i ANN-MLP(Artificial Neural Network with Multilayer Perceptrons. 3

Markery wybrane do analizy chemometrycznej Markery wybrane do analizy chemometrycznej Schemat sztucznej sieci neuronowej 4

Comparison of the Amounts of Volatile Compounds in French Protected Designation of Origin Virgin Olive Oils Wykres współrzędnych czynnikowych przypadków Berlioz at al., J. Agric. Food Chem Chem..(2006) Cel: Wykorzystanie (HS-SPME) połączonej z (GC-FID) do badania związków lotnych oliwy z oliwek z pierwszego tłoczenia posiadającej certyfikat chronionej nazwy pochodzenia (ChNP) produkowanej na południu Francji (Alpes-Maritimes). Materiał i metody badań: 35 próbek oliwy z oliwek (ChNP) z południa Francji, 6 próbek handlowej oliwy z oliwek oraz 12 próbek oliwy (ChNP) pochodzących z innego rejonu Francji. Analiza chemometryczna: PCA (Principal Component Analysis) i SIMCA (Soft Independent Modelling of Class Analogy). Najważniejsze związki pozwalające rozróżnić poszczególne rodzaje oliwy z oliwek Model klasyfikacji uzyskany za pomocą metody SIMCCA 5

Study of different kinds of Pesto Genovese by the analysis of their volatile fraction and chemometric methods Zunin P., et al., Food Chemistry Chemistry,, (2008) Wykres współrzędnych czynnikowych przypadków (PCA (PCA)) - kategoria 1, - kategoria 2, - kategoria 3 Cel: Wykorzystanie (HSSE) (GC-MS) do badania związków lotnych pesto wytwarzanych trzema sposobami: 1przemysłowo bez pasteryzacji 2- w małych przetwórniach bez pasteryzacji i 3 przemysłowo z pasteryzacją.. Materiał i metody badań: Badaniami objęto próbki pesto kupione w sklepach. Dziewięć z pierwszej kategorii, 13 z drugiej kategorii i 13 z trzeciej kategorii. Analiza chemometryczna: PCA (Principal Component Analysis) STEPLDA (Stepwise Linear Discriminant Analysis). Wykres rozrzutu wartości kanonicznych - kategoria 1 (przemysłowo bez pasteryzacji), pasteryzacji), - kategoria 2 (w (w małych przetwórniach bez pasteryzacji), pasteryzacji), - kategoria 3 (przemysłowo (przemysłowo z pasteryzacją) Tabela wyników wyboru zmiennych dyskryminacyjnych 6

Identification of the Botanical Origin of Raw Spirits Produced from Rye, Potato, and Corn Based on Volatile Compounds Analysis Using a SPMESPME-MS Method Jeleń H., et al.,., J. Agric. Food Chem.( Chem.(2010) Wykres współrzędnych czynnikowych przypadków Cel:Wykorzystanie metody SPME-MS do badania botanicznego pochodzenia spirytusów. Materiał i metody badań: Badaniami objęto 84 próbki spirytusu otrzymanego z żyta, 27 z kukurydzy i 27 z ziemniaków. Analiza chemometryczna: PCA (principal Component Analysis), STEPLDA (Stepwise Linear Discriminant Analysis). Tabela wyników wyboru zmiennych dyskryminacyjnych Wykres rozrzutu wartości kanonicznych 7

Metody chemometryczne-podsumowanie duże zbiory danych (przyczyny: rozwój technik eksperymentalnych, postęp w komputeryzacji, zaawansowane problemy) niepewność, złożony charakter i wielowymiarowość danych informacja: nie jest dostępna bezpośrednio jest zawarta w relacji pomiędzy obiektami lub zmiennymi (znaczny stopień wewnętrznego powiązania) lub przysłonięta przez efekty związane ze specyfiką prowadzonych pomiarów lub pochodzące z otoczenia. dążenie do wydobycia z danych pomiarowych istotnej informacji poszukiwanie zwartej i treściwej reprezentacji danych (numerycznej oraz graficznej) Metody chemometryczne wspierają analizę złożonych danych pomiarowych z zakresu chemii. Oprogramowanie wspierająceobliczenia chemometryczne Matlab Statgraphics MS Excel Mathematica SPSS Statistica Unscrambler 8