CH2BP_6W4S Základy chemometrie

Pedagogická fakulta
jaro 2012
Rozsah
0/2/0. 2 kr. Ukončení: z.
Vyučující
doc. RNDr. Luděk Jančář, CSc. (cvičící)
Garance
doc. RNDr. Luděk Jančář, CSc.
Katedra fyziky, chemie a odborného vzdělávání – Pedagogická fakulta
Kontaktní osoba: Helena Pelcová
Dodavatelské pracoviště: Katedra fyziky, chemie a odborného vzdělávání – Pedagogická fakulta
Předpoklady
Znalost vysokoškolské matematiky a analytické chemie.
Omezení zápisu do předmětu
Předmět je nabízen i studentům mimo mateřské obory.
Mateřské obory/plány
Cíle předmětu
Hlavní cíle kurzu jsou:
seznámení se se základy moderních chemometrických metod chemické analýzy a zpracování chemických dat.
Osnova
  • 1. Chemometrie a její rozdělení.
  • 1.1. Definice a význam chemometrie, členění chemometrických metod.
  • 1.2. Aplikace chemometrie v chemických disciplínách.
  • 1.3. Chyby měření a statistické zpracování dat a výsledků měření.
  • 2. Klasické metody multivariatní kalibrace.
  • 2.1. Lineární a polynomická regrese.
  • 2.2. Přesně určené a přeurčené systémy.
  • 2.3. Finitní a iterační metody.
  • 2.4. Modifikace metod v případě nelinearit.
  • 2.5. Využití klasických multivariatních metod v chemii.
  • 3. Statistické plány a jejich využití při analýze.
  • 3.1. Úplný a částečný faktorový plán, centrální složený plán.
  • 3.2. Box-Hunterův a Box-Behnkenův plán.
  • 4. Moderní metody multivariatní kalibrace.
  • 4.1. Vícenásobná lineární regrese (MLR).
  • 4.2. Regrese hlavních komponent (PCR).
  • 4.3. Partial Least Squares (PLS).
  • 4.4. Nelineární regrese (NR).
  • 4.5. Kalman filter (KF).
  • 4.6. Aplikace moderních metod multivariatní kalibrace v chemii.
  • 5. Klasifikační metody.
  • 5.1. Rozdělení a základní principy klasifikačních metod.
  • 6. Faktorová analýza.
  • 6.1. Metoda hlavních komponent (PCA).
  • 6.2. Obecná metoda faktorové analýzy (FA).
  • 6.3. Aplikace faktorové analýzy v chemii.
  • 7. Metody rozpoznávání vzoru (Pattern recognition - PR).
  • 7.1. Supervised a unsupervised learning.
  • 7.2. Třídění.
  • 7.3. SIMCA.
  • 7.4. Využití metod rozpoznávání vzoru v chemii.
  • 8. Shluková analýza (Cluster analysis - CA).
  • 8.1. Hierarchické a nehierarchické shlukovací metody.
  • 8.2. Aglomerativní a divizivní shlukování.
  • 8.3. Metriky a dendrogramy.
  • 8.4. Využití metod shlukové analýzy v chemii.
  • 9. Neuronové sítě a jejich využití v chemii.
  • 10. Simplexová metoda, metoda Monte-Carlo a jejich využití v chemii.
Literatura
  • ECKSCHLAGER, Karel. Chemometrie. 1. vyd. Praha: Universita Karlova, 1991, 156 s. ISBN 80-7066-487-8. info
  • ECKSCHLAGER, Karel. Chemometrie a chemická metrologie. 1. vyd. Brno: Universita Jana Evangelisty Purkyně, 1986, 226 s. info
Výukové metody
seminář, teoretická příprava, skupinová diskuse
Metody hodnocení
zápočet;
písemný test - splnění 60 %
Další komentáře
Předmět je dovoleno ukončit i mimo zkouškové období.
Předmět je vyučován každoročně.
Výuka probíhá každý týden.
Předmět je zařazen také v obdobích jaro 2005, jaro 2006, jaro 2007, jaro 2008, jaro 2009, jaro 2010, jaro 2011, jaro 2013, jaro 2014, jaro 2015, jaro 2016, jaro 2017, jaro 2018.