定量分析模型

摘要： 土壤重金属元素含量检测及防治,对我国农业、生态环境修复具有重大意义。利用外加腔体约束结合激光诱导击穿光谱技术(LIBS)获得土壤光谱数据,采用机器学习对土壤中重金属元素Ni和Ba含量进行分析。实验设置延迟时间为0.5~5μs,选择NiⅡ221.648 nm和BaⅡ495.709 nm作为目标研究特征谱线,计算两种LIBS条件下延迟时间对信噪比、光谱强度及增强因子的影响。结果表明,腔体约束LIBS(CC-LIBS)可以增大光谱强度及目标元素信噪比,同时随着采集延迟时间增长,等离子体数目变少,光谱强度及信噪比逐渐减小并趋于稳定;当延迟时间设置为1μs时,CC-LIBS条件下Ni和Ba元素特征谱线信噪比达到最优,确定此时为LIBS最优实验条件。通过最优条件获取9种含Ni和Ba元素土壤样品的光谱数据,由于采集到的每组光谱信息有12248个数据点,利用主成分分析(PCA)对CC-LIBS条件下的光谱数据降维,在保留95%以上的土壤原始信息后,选择9个主成分作为定量分析模型的输入变量,以提高模型的运算速度。采用机器学习中的Lasso,AdaBoost和Random Forest模型,对PCA降维后的光谱数据进行建模及预测,实现土壤重金属元素Ni和Ba的定量分析。结果表明,与Lasso和AdaBoost模型相比,Random Forest模型在训练集和测试集中表现出的预测性能最优。Random Forest模型下Ni元素在测试集中的R^(2)为0.937,RMSEP为3.037;Ba元素在测试集中的相关系数R^(2)为0.886,均方根误差RMSEP为90.515。基于腔体约束LIBS技术结合机器学习,为土壤重金属元素的高精度检测提供了技术指导。

摘要： 多重接触式静密封广泛应用于海洋工程、石油化工、工程机械、医疗设备、建筑等领域,文中针对其泄漏特性提出了一种定量分析理论模型,通过数值仿真分析了密封区域数量、密封空间体积对泄漏特性的影响。该理论模型也同样适用于动密封和非接触式密封,为开展多重密封设计,定量分析密封性能提供了参考。

摘要： 基于激光诱导击穿光谱(LIBS)技术,结合偏最小二乘回归(PLSR),建立了废钢中铬、镍、铜、硅、锰、钒、碳、钛等8种元素的定量分析模型。采用便携激光诱导击穿光谱废钢成分检测仪对12个钢铁标准样品进行扫描,对光谱数据进行剔除、平均、基线校正、归一化等预处理,以美国国家标准与技术研究院发射谱线数据库为参考依据,以筛选出的各元素建模波段的光谱数据作为模型输入,采用十折交叉验证方法,确定铬、镍、铜、硅、锰、钒、碳、钛的潜变量数分别为16,24,18,22,25,14,9,22,在优化的参数下分别对8种元素进行建模。结果显示:8种元素模型的相关决定系数为0.9571~0.9996,均方根误差为0.0034~0.0706,平均百分比误差为6.6764~75.645,残差平方和为0.0020~0.6532;除碳元素外,其余7种元素测定值的相对标准偏差(n=5)均不大于7.0%;模型用于预测实际废钢样品中锰、硅、铜元素的含量,所得结果与火花直读光谱法的基本一致。

摘要： 基于光谱技术建立的多元校正模型通常条件下只适用于同一台仪器、相同的测试条件及同批次或同类别的样品.在仪器、测试环境、样品发生变化后,已建光谱模型不再适配,需要进行模型转移.模型转移是限制光谱技术推广应用的关键技术瓶颈,模型转移是否成功直接影响到可见-近红外光谱技术的推广应用,为此,综述了其研究现状,并探讨了其未来发展方向.首先,将模型转移问题分成了两类:第一类是相同样品在不同仪器或不同测试环境(不同温度/不同湿度)等条件下产生的模型不适配问题;第二类是不同批次、不同物理形态、不同种类间产生的模型不适配问题.这两类问题性质不同,解决第一类模型转移,能够保证同源样品的准确性和稳定性;解决第二类,能够实现光谱模型在不同样品间的自动传递和匹配应用.然后,梳理了常用的模型转移算法并进行了分类,包括模型更新、基于光谱校正算法、基于结果校正算法等,并列举了每个类别的模型转移算法的应用.模型更新是一种重新计算模型系数最直接的方法,通过扩展和调整模型来满足新的变化;基于光谱校正算法是通过算法计算转移矩阵,实现对光谱的校正;基于结果校正算法是通过算法计算预测结果和实际结果系数,从而实现预测结果的校正.最后,指出未来应着重研究第二类模型转移问题,并且要寻找能够实现机器自动校正的模型转移,从根本上解决模型转移这一限制光谱速测应用的主要技术瓶颈.

摘要： 建立了一种快速检测白酒基础酒总酯的检测方法.根据GB/T 10345-2007中总酯含量检测方法为参比方法,采用红外分析技术结合偏最小二乘法,分别建立了基础酒总酯的中红外定量分析模型和近红外定量分析模型.对比这两个定量分析模型:中红外定量分析模型的效果更显著,模型校正集交互验证均方根误差(RMSEC)为0.123,校正集决定系数R2C为0.9951;样品验证集均方根误差(RMSEP)为0.134,验证集相关系数R2P为0.9914;该方法预测值与理化值的绝对误差为-0.31～0.50,相对误差-5.91％～9.62％.

摘要： 在前期探究的最佳测试条件下,利用自主研制的“纤维制品主体组分高效识别与分选装置”对废旧聚酯/棉混纺织物样品进行在线原始近红外光谱采集.基于在线原始谱图,探讨出最佳光谱预处理方法为S-G平滑+最大最小归一化(MMN) +S-G导数,并利用偏最小二乘法建立了废旧聚酯/棉混纺织物的在线近红外定量分析模型,模型的交互验证均方根误差(RMSECV)为1.47,校正相关系数(RC)、验证相关系数(RV)值均不小于0.99,校正相对预测偏差(RPDC)为18.17,验证相对预测偏差(RPDV)为13.13,交互验证相对预测偏差(RPDCV)为11.76.为验证模型的可靠性,选取30个外部样本进行在线验证,验证结果的线性方程为y=(1.00 ±0.01)x-(0.88 ±0.56),预测准确率为93.3％.将模型导入分选装置的“纺织品在线主控程序”后,对设备设定不同聚酯含量织物的分选类别,即可对废旧聚酯/棉混纺织物样本进行含量预测,并通过装置的吹分分选系统将样品自动吹扫到相应的收集框中.每个样品预测并分选的时间小于2 s,机械自动分选结果无误.利用所建模型和分选装置可对废旧聚酯/棉混纺织物进行在线高效测定与自动分选.

摘要： 以9种阿替洛尔片为研究对象,以高效液相色谱(HPLC)法准确测定出阿替洛尔片中阿替洛尔的有效含量为标准;利用近红外光谱技术,建立了阿替洛尔片的近红外定量分析模型.结果表明,利用一阶导数谱图,在5 369.48～4 058.51 cm-1和4 884.22～4 061.87 cm-1等两个波段下,得到的样品片剂定量分析模型最优.模型的预测值与HPLC测定值的绝对误差为-0.38％～0.78％,相对误差为-2.53％～2.67％.建立了一种快速检测阿替洛尔片含量的新方法.

摘要： 将中红外光谱筛选出的598个纯涤、纯棉及涤/棉混纺样本采用GB/T2910.11-2009法测定其涤、棉准确含量,其中校正集样本252个,验证集样本346个.使用便携式近红外光谱仪获取样本的原始近红外光谱(NIRS).校正集样本依据回归系数的分布趋势和范围选取最佳建模谱区,并采用差分一阶导、S-G平滑和均值中心化相结合的方法对原始光谱进行预处理,利用偏最小二乘法(PLS)建立涤/棉混纺织物中涤含量的近红外(NIR)定量分析模型.同时分析了样本颜色对NIRS的影响,探讨了斜线光谱样本、奇异样本和不同组织结构织物对模型预测效果的影响.结果表明:利用PLS法建立的涤/棉混纺织物定量分析模型最优组合包含1个光谱区间和9个主成分因子,校正集相关系数(RC)为0.998,标准差(SEC)为0.908.为验证所建模型的有效性和实用性,对346个未参与建模的涤棉样本进行了预测,并将预测结果与国标法测定值进行方差分析,两种方法结果无显著差异,预测正确率达97％以上.模型的建立为废旧涤/棉混纺织物快速、无损分拣提供了基础数据库.

摘要： 本文针对共因失效的问题，解释了共因失效产生的原因；造成共因失效的原因包括工程因素、使用因素和环境因素三个方面；这三个方面每一个所包含大量子因素。同时，基于共因失效的定量分析模型；如：Beta因子模型、基本参数模型、α因子模型，对三中取二表决系统进行共因失效的定量计算。在独立失效条件与共因失效条件对三中取二表决系统分别进行系统失效概率计算。结论表明，在共因失效条件下对三中取二表决系统计算的结果比独立失效条件下计算的要精确，这一结论与实际情况相符合。

摘要： 信息安全建设时,决策者往往面临着在既有主观风险偏好下,对建设方案进行风险评估,进而做出方案决策的情况.通过一定的信息安全历史统计数据或模拟实验数据的支持,运用贝叶斯风险分析,实现两次数学期望的求解,消除特殊情况产生个别计量值造成的偏差,从而形成基于贝叶斯风险分析的信息安全方案决策的定量分析模型.

摘要： 目的:采用近红外漫反射光谱分析技术和化学计量学的方法建立快速分析硝苯地乎缓释片中间体内水分及乙醇总量的定量模型.方法:采集100批硝苯地平缓释片中间体样品的NIR光谱,并通过N(ae)s算法确定校正集和验证集,光谱预处理方法为一阶导数及矢量归一化,谱段范围为9014.1～7972.1cm-1和7517.6～6453.0cm-1,回归方法采用偏最小二乘法.结果:74个校正集样品经交叉验证建立校正模型,浓度范围为2.3%～24.7％,交叉验证均方根误差(RMSECV)为0.299％,决定系数为99.74％;26个验证集的预测均方根误差(RMSEP)为0.118％,预测值与真实值的相关系数为99.93％.对10批建模外样品进行含量预测,通过配对t检验,在95％可信区间内模型的预测值与理论值为无明显差异.结论:建立的定量模型能对不同批次硝苯地平缓释片中间体内水分及乙醇的总量进行准确、快速、无损的定量分析.

摘要： 本文采用美国Brimrose公司AOTF自由空间近红外光谱仪直接对两个密封在玻璃瓶中的药物进行光谱扫描，湿度分别为0.65%和1.54%，分析了近红外光谱图预处理前后对湿度不同的这两个样品的分辨能力，并对建立湿度定量分析模型进行了可行性探讨。

摘要： 为了提高茶叶近红外光谱咖啡碱预测模型的精度,利用净分析物预处理法(NAP)对茶叶近红外光谱进行了预处理,将原始光谱矩阵中待测组分的净分析物信号(NAS)提取出来。并用区间偏最小二乘法(iPLS)与遗传算法(GA)相结合的PLS建模波长筛选方法iPLS—GA建立了咖啡碱的预测模型：首先利用iPLS,将整个光谱划分为40个子区间,选择交互验证均方根误差RMSECV值低于全光谱区间的第26和35子区间的组合为信息区间,共166个波数点,然后用GA对这166个波数点进行全局优化组合,最终共有17个波数点用于建立茶叶咖啡碱模型。结果表明,用NAP和iPLS—GA后所建立的茶叶咖啡碱模型的预测相关系数Rp和预测均方根误差RMSEP分别为0.978 7和0.220。该结果均好于其它模型。建模所用数据量从3 320个减少到17个,使模型的建立得到简化。

摘要： 运用近红外光谱技术，建立一种连翘药材水分含量测定的新方法。方法：以药典法测定87个不同产地连翘药材中的水分含量，并用其中65个样品建立近红外光谱定量分析模型，22个样品来验证。结果：65个样品经内部交叉验证建立预测模型，内部交叉验证决定系数R2=0.991，内部交叉验证均方差RMSECV=0.277，用22个样品进行外部验证，预测值与真实值之间的相关系数(R2)为0.986，平均回收率为101.36％。结论：近红外漫反射光谱法具有快速、无损、准确的特点，能满足生产中连翘药材水分检测的精度要求，对于其它的中药材的水分测定也有一定的参考价值。

摘要： 本文应用近红外漫反射光谱法对感康中对乙酰氨基酚、盐酸金刚烷胺的含量进行了定量分析.讨论了不同预处理方法对建立模型的影响.对乙酰氨基酚采用一阶导数光谱,选择主因子数为4,在1640～2500nm波长范围建立最优的偏最小二乘模型;盐酸金刚烷胺采用二阶导数光谱,选择主因子数为5,在1100～1865nm波长范围建立最优的偏最小二乘模型.所建立的定量分析模型对乙酰氨基酚模型平均回收率为100.245﹪,15个预测集样品相对标准偏差(RSD)为1.159﹪;盐酸金刚烷胺模型平均回收率为99.559﹪,15个预测集样品相对标准偏差(RSD)为3.379﹪.

摘要： 本发明提供一种能够让用户容易地理解所选择的X射线光学系的测量的X射线分析的操作导向系统、操作导向方法、以及操作导向程序。具备：定性分析结果取得单元，其取得试样中所含有的多个结晶相的信息；重量比计算单元，其基于多个结晶相中的、进行了对洛伦兹偏振因子的补正后的衍射强度之和、化学式量、化学式单位中所包含的原子各自所属的电子的个数的平方和，来对所述多个结晶相的重量比进行计算。

摘要： 本发明提供一种晶相定量分析装置，能够更简便地进行包含多个晶相的样品的定量分析。该晶相定量分析装置包括：取得样品的粉末衍射图的单元；取得多个晶相的信息的单元；取得分别针对多个晶相的拟合函数的单元；使用这些拟合函数，对粉末衍射图执行全图拟合，取得其结果的单元；以及基于其结果计算多个晶相的重量比的单元，其中，各拟合函数从由第一拟合函数、第二拟合函数、第三拟合函数构成的组中选择，第一拟合函数使用通过全图分解得到的积分强度，第二拟合函数使用根据观察或计算的积分强度，第三拟合函数使用根据观察或计算的峰形强度。

摘要： 本发明提供一种能够让用户容易地理解所选择的X射线光学系的测量的X射线分析的操作导向系统、操作导向方法、以及操作导向程序。具备：定性分析结果取得单元，其取得试样中所含有的多个结晶相的信息；重量比计算单元，其基于多个结晶相中的、进行了对洛伦兹偏振因子的补正后的衍射强度之和、化学式量、化学式单位中所包含的原子各自所属的电子的个数的平方和，来对所述多个结晶相的重量比进行计算。

摘要： 本发明公开了一种组织成分的定量分析模型构建及定量分析方法、系统，组织成分的定量分析模型构建方法包括：按照正交试验规则利用不同质量的不同样品混合物，制备定标样品，得到样品质量浓度矩阵；利用核磁共振装置，获取定标样品的核磁信号，核磁信号具有不同质量的不同样品混合物相对应的信号特征；利用定标样品的核磁信号和样品质量浓度矩阵，构建离体组织成分的定量分析模型。本发明通过正交试验规则制备定标样品，利用核磁共振装置获取定标样品的核磁信号，进而构建定量分析模型，使得测试可重复、降低了工作量，并且减少了系统偏差，进行保证了构建模型的过程更加快速、安全、可靠，为离体组织主要成分的分析提供了一种强有力的手段。

摘要： 本发明提供一种定量分析模型构建方法、定量分析方法、装置及系统，构建方法为：基于预设线性回归方法及样本集训练获得第一定量分析模型；样本集包括每一样品的目标组分含量及所有样品的光谱矩阵；将目标组分含量的覆盖范围分为连续且不交叠的k个子覆盖范围，基于k个子覆盖范围及相应光谱矩阵将样本集分为k个子样本，k≥2；基于预设非线性回归方法及每一子样本分别训练获得k个第二定量分析模型；该定量分析模型构建方法在构建定量分析模型时通过基于线性回归方法构建第一定量分析模型覆盖全部检测范围，基于非线性回归方法构建k个第二定量分析模型分别覆盖部分检测范围，针对全局线性但局部非线性的样品具有较好的预测效果和精准度。

摘要： 本发明提供了一种基于近红外拉曼光谱融合的薰衣草精油特征组分定量分析模型的建立方法和定量分析方法，具体步骤为：(1)收集薰衣草精油样品；(2)依据国家标准中的气相色谱获得薰衣草精油样品的特征性和代表性组分百分含量；(3)采集薰衣草精油样品的近红外光和拉曼光谱图，对测定的近红外光和拉曼光谱图进行基线校正和矢量归一化处理；(4)对近红外光谱和拉曼光谱，采用光谱并联的方式融合光谱，共用同一坐标。(5)建立偏最小二乘定量校正模型；(6)采用建立的定量分析模型测定薰衣草精油样品。用本发明方法对薰衣草精油进行定量品质分析，操作简便、准确、省时高效。

摘要： 本发明提供一种定量分析模型构建方法、定量分析方法、装置及系统，构建方法为：基于预设线性回归方法及样本集训练获得第一定量分析模型；样本集包括每一样品的目标组分含量及所有样品的光谱矩阵；将目标组分含量的覆盖范围分为连续且不交叠的k个子覆盖范围，基于k个子覆盖范围及相应光谱矩阵将样本集分为k个子样本，k≥2；基于预设非线性回归方法及每一子样本分别训练获得k个第二定量分析模型；该定量分析模型构建方法在构建定量分析模型时通过基于线性回归方法构建第一定量分析模型覆盖全部检测范围，基于非线性回归方法构建k个第二定量分析模型分别覆盖部分检测范围，针对全局线性但局部非线性的样品具有较好的预测效果和精准度。

摘要： 本发明公开了一种组织成分的定量分析模型构建及定量分析方法、系统，组织成分的定量分析模型构建方法包括：按照正交试验规则利用不同质量的不同样品混合物，制备定标样品，得到样品质量浓度矩阵；利用核磁共振装置，获取定标样品的核磁信号，核磁信号具有不同质量的不同样品混合物相对应的信号特征；利用定标样品的核磁信号和样品质量浓度矩阵，构建离体组织成分的定量分析模型。本发明通过正交试验规则制备定标样品，利用核磁共振装置获取定标样品的核磁信号，进而构建定量分析模型，使得测试可重复、降低了工作量，并且减少了系统偏差，进行保证了构建模型的过程更加快速、安全、可靠，为离体组织主要成分的分析提供了一种强有力的手段。

摘要： 本发明公开了一种基于内标法和定量分析模型的荧光定量PCR方法。其主要过程如下：1.制备含有目标cDNA的标准样本，在标准样本和待测样本中加入内标DNA；2.对标准样本和待测样本进行荧光定量PCR，并在扩增指数期内终止反应，然后测定样本扩增产物的荧光光谱；3.在标准样本的起始浓度与荧光光谱之间建立定量分析模型；4.利用定量分析模型计算出待测样本中的目标cDNA含量。本发明消除了PCR扩增效率不一致对荧光定量PCR结果的影响，具有完备的理论基础和操作性，提高了荧光定量PCR分析结果的准确度。

摘要： 本发明公开了一种基于回归系数的近红外定量分析模型更新方法，包括建立主机仪器上的近红外定量分析基础模型，获得在从机或样本物理状态不一样情况下的参考样本的光谱；挑选目标样本并测定分析指标参数；根据目标光谱和基础光谱，构建混合光谱矩阵，并根据目标参考值和基础参考值，构建混合参考值矩阵，并将该矩阵作中心化预处理；构建与回归系数相关的预设函数；选择预设函数值达到最小值时所对应的近红外定量分析更新模型的待定回归系数，建立近红外定量分析更新模型。本发明能够提供了一种基于回归系数的近红外定量分析模型更新方法，其在进行近红外定量分析模型更新过程中，仅需要少量新样本就可以完成基础模型的共享并使其满足检测要求。