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Strumenti spettrali

Descrizione

Spectral Tools è uno sforzo collaborativo di @JeremyAshJMP e @Bill_Worley . Fornisce alcune funzioni utili per l'analisi dei dati spettrali o dei dati correlati (cromatogrammi, ecc.). La maggior parte delle funzionalità può già essere eseguita in JMP, ma l'intento era quello di semplificare il processo. Si spera che questo aiuti ad abbassare la barriera all'ingresso di nuovi utenti e a rendere le attività di routine più veloci per gli utenti esperti. Vedere parte 1 e parte 2 del nostro blog che descrive il flusso di lavoro dell'analisi spettrale.

 

Utilizzo

Dati di esempio: Un esempio di set di dati spettrali da Marten et al. Chimica anale.2003 febbraio 1;75(3):394-404.

Importa spettri: Quando si importano spettri, Spectral Tools presuppone che ogni spettro si trovi in un file separato in una singola directory.

Importa spettri > Importa file di testo delimitati: Gli spettri possono trovarsi in file di testo delimitati (.csv o .tsv, ad esempio).Strumenti spettrali presuppone che la variabile X sia sulla prima colonna e la variabile Y sia sulla seconda.

Importa spettri > Importa file JCAMP-DX: È supportata anche la variazione più semplice dei file JCAMP-DX.Ciò significa file JCAMP-DX senza compressione e con un elenco di variabili XYDATA=(X++(Y..Y)).Non l'ho testato su diverse varianti del formato del file.Ho intenzione di aggiungere a questo post alcuni dati con cui ho testato, una volta ottenuto il permesso dai proprietari.

Preelaborazione > Standard Normale Variazione: Crea una nuova colonna con la variazione normale standard applicata agli spettri.Presuppone che i tuoi dati siano nel formato in pila.

Preelaborazione > Levigatura Savtizky-Golay: Avvia Graph Builder con uno smoother Savitzky-Golay applicato a ciascuno spettro. Seleziona il tuo parametro di smoothing (larghezza locale) e poi usa il pulsante in alto a sinistra del report per creare una nuova colonna per lo smoother.Presuppone che i tuoi dati siano nel formato in pila.Disponibile solo in JMP 16 e versioni successive.

Avvia Generatore di grafici: Avvia un grafico a linee di spettri per una colonna di spettri o due colonne di spettri per il confronto (ad esempio, prima e dopo la pre-elaborazione). Alcune delle funzioni che potresti voler utilizzare sono configurate per te. Presuppone che i tuoi dati siano nel formato in pila.

 

Vedere questo post sul blog per un'aggiunta del filtro derivato Savtizky-Golay e l'utilizzo dimostrato.

 

Disclaimer

C'è un disclaimer che appare in ogni finestra di dialogo di avvio. Fondamentalmente si dice che questo è solo un prototipo.Questo non è stato rigorosamente testato e non fa molto in termini di gestione degli errori.Non intendiamo fornire manutenzione o supporto regolari e questo è solo un primo passo per rendere più conveniente l'analisi degli spettri in JMP.

 

Detto questo, sarebbe fantastico se potessi provarlo e darci un feedback nei commenti o tramite messaggio a @Bill_Worley .Probabilmente non avremo il tempo di implementare nuove funzionalità nel componente aggiuntivo, ma sarebbe utile per lo sviluppo conoscere le funzionalità che vorresti vedere in futuro.La lista dei desideri di JMP è anche un ottimo posto per fare richieste.

 

 

 

 

 

 

 

 

Spectral Tools è uno sforzo collaborativo di @JeremyAshJMP e @Bill_Worley . Fornisce alcune funzioni utili per l'analisi dei dati spettrali o dei dati correlati (cromatogrammi, ecc.).

Visualizzazione datiAnalisi dei dati esplorativiUtilitàRe: Strumenti spettrali

e quello che ho dimenticato come opzione di preelaborazione: il classico centraggio medio e ridimensionamento a volte sarebbe anche bello. Anche la normalizzazione (ad area o picco) può aiutare.

Re: Strumenti spettrali

@JeremyAshJMP con l'aggiunta di concentrazioni di riferimento intendo che daresti una colonna (o più) all'Addin che contiene la concentrazione di una sostanza chimica ecc. Che stai cercando di analizzare tramite i loro spettri. La colonna ID, spettri è un buon inizio, ma a volte ho più di un valore di riferimento e forse gli spettri hanno il proprio nome campione. Oppure se uso la concentrazione come colonna ID e ho più di uno spettri con la stessa concentrazione ma misurazioni diverse...

 

Per quanto riguarda la deconvoluzione, penso anche che sia 1 che 2 sarebbero un grande vantaggio. L'MCR è ottimo quando si hanno dati risolti nel tempo o ordinati in altro modo, 1 potrebbe funzionare meglio quando si tenta di risolvere un singolo spettro o quelli (tempestivi) disgiunti. Il peak fitting è un grande classico quando si ha a che fare con gli spettri.

Re: Strumenti spettrali

grazie mille, non vedo l'ora di vederlo implementato

Re: Strumenti spettrali

@Vincenzo La modellazione della miscela di spettri EPR è un perfetto esempio di un'applicazione per 2 a cui stavamo pensando.Davvero utile sapere che sei riuscito a far sì che JMP si adatti a miscele di picchi con alcune ipotesi plausibili in non lineare.  

 

Sembra che tu pensi che sia 1 che 2 sarebbero utili, poiché 1 spesso ti darà ipotesi plausibili di cui hai bisogno per ottenere una buona soluzione per 2.Conosco persone che hanno modellato un tipo simile di spettri (XRD, per esempio) e hanno avuto molte difficoltà a ottenere le ipotesi plausibili necessarie per ottenere una buona vestibilità.Spesso devi provare diversi numeri di componenti, inizializzazioni, vincoli.Quindi la mia lettura su 2 è che creare qualcosa che funzioni bene in generale potrebbe richiedere un'interfaccia utente ricca con molte opportunità per l'intervento dell'utente. Facci sapere se ti senti diversamente però.

 

Siamo decisamente interessati a rendere sia 1 che 2 più facili da usare ed è bene conoscere i tuoi casi d'uso.

 

Interessante anche conoscere il tuo caso d'uso per MCR perché questo è stato richiesto anche da altri utenti, quindi lo aggiungerò al nostro record di richieste!

 

Apprezzo davvero che mantieni i suggerimenti in arrivo!

 

 

Re: Strumenti spettrali

Ciao Jeremy,

 

In passato, ho analizzato gli spettri EPR facendo qualcosa tra 1) e 2).Stavo adattando le curve usando un numero fisso (definito a priori) di funzioni gaussiane o lorentziane. JMP si stava comportando bene con un adattamento stabile con alcune ipotesi iniziali istruite.

 

Stavo anche adattando le curve SAXS e UV VIS, ma per quelle il modello delle miscele non era molto utile, stavo scomponendo le curve usando PCA come primo passaggio, stavo creando una migliore decomposizione per adattare la cinetica odel usando la risoluzione della curva multivariata, tuttavia questo passaggio successivo non era possibile in JMP.

 

In generale la chemiometria è un campo molto interessante con molti metodi disponibili e con applicazioni interessanti.Mi interessava in particolare analizzare una serie di spettri generati da temperature e tempi variabili e stavo tentando di creare modelli pseudocinetici, comprendendo quanti fenomeni indipendenti stavano subendo contemporaneamente.

 

 

 

Re: Strumenti spettrali

@Feli @Vincenzo Potrei avere dei chiarimenti su cosa cerchi per quanto riguarda la deconvoluzione?Ciò si riferisce spesso a 1) rilevare i picchi e calcolare i parametri dei picchi come le aree dei picchi, o 2) adattare un modello di miscela completo agli spettri e stimare i componenti della miscela sottostanti.2 sarebbe più impegnativo ed è spesso un processo noioso in altri software perché richiede molte modifiche ai parametri nell'installatore della miscela.Ma sarebbe bello sapere se c'è molto interesse da parte degli utenti in questo ....

Re: Strumenti spettrali

@Feli Grazie per questo feedback. Qualsiasi idea tu abbia su come possiamo migliorare il flusso di lavoro sarebbe utile!

 

La sottrazione di uno spettro di riferimento sarebbe facile da aggiungere come opzione di preelaborazione nel componente aggiuntivo, quindi cercherò di risolverlo presto.

 

Passerò il tuo altro suggerimento su PLS allo sviluppo.Abbiamo pensato di fare qualcosa del genere.

 

Non sono sicuro di aver capito la tua ultima richiesta, però.Potresti chiarire cosa intendi per aggiungere concentrazioni di riferimento agli spettri?

 

 

Re: Strumenti spettrali

Quando lavori di recente con SpectralTools (molto divertente ora, grazie!), mi mancavano due caratteristiche:

- facile sottrazione di uno spettro di riferimento (es. acqua)

- Mi piace saltare direttamente dagli spettri a un PLS. Sfortunatamente, PLS funziona solo su un formato tabella largo e non su quello impilato, a differenza di FDE. Un pulsante per creare il formato non impilato corretto sarebbe carino

 

Sarebbe interessante anche la possibilità di aggiungere concentrazioni di riferimento agli spettri (variabile y nel PLS).

Re: Strumenti spettrali

@joelahn Scusa per il ritardo nella risposta.Presumo che i dati siano salvati in un file di testo delimitato, come un csv?Per i file di testo delimitati, gli strumenti spettrali forniscono semplicemente un'interfaccia semplificata all'importatore di file multipli, che dovresti essere in grado di mettere al lavoro per la tua attività.Proveresti quanto segue:

 

1. Vai su File >> Importa più file.

2. Vai alla directory dei file e seleziona i file che desideri importare.

3. Selezionare aggiungi colonna nome file, se si desidera una colonna nome file.

4. Vai alle impostazioni.Nella sezione dell'intestazione aveva. Impostare la prima riga di dati su 38. La riga di intestazione è sulla riga 37 ed è una riga.

5. Fare clic su Importa.

 

Quella procedura ha funzionato per me in un set di dati di test che ho appena simulato.Dovrebbe essere facile aggiungere questa opzione nel componente aggiuntivo, quindi se funziona per te andrò avanti e lo farò.Grazie per la richiesta e il chiaro esempio di ciò di cui hai bisogno!

 

 

 

Re: Strumenti spettrali

Sarai in grado di darci l'opzione durante l'importazione di file nella cartella per scegliere quale riga avvierà i dati per le variabili X e Y?

I nostri dati spettrali per il formato di dati grezzi FTIR hanno 37 righe e 2 colonne di descrizione del file. Quindi la colonna n. 1 avrà le etichette dei caratteri, la colonna n. 2 avrà valori misti di caratteri e numeri. Dopodiché, tutte le righe a partire dalla riga#38 sulla colonna#1&2 avranno numeri in formato di cifre scientifiche.

 

Quindi, in altre parole, possiamo troncare tutti i dati sopra il numero di riga specifico e impilare i dati inclusi i nomi dei file durante l'importazione?

 

Di seguito è riportato un esempio di questo.

 

RES	4
APERTURA	APRIRE
TRAVE	INT
DET	INT1
FILTRO	1.2
SENSIBILITA'	1
SIM	SIM
UDR	2
SCANSIONI	64
Etichetta dell'asse X	Numero d'onda
YAxisLabel	Assorbimento
Titolo	Assorbimento
Separazione di punti	1.93E+00
Numero del punto di partenza	207
Posizione di punta	3555
Etichetta XL	20402
Etichetta Y	20502
Tipo di file	20602
DisplayDirection	20300
PeakDirection	20312
Posizione X (mm)	0
Posizione Y (mm)	0
Raggio (mm)	0
Theta (gradi)	90
Numero del sito	1
Volta	06302021_155524
Ricetta	asdadsad
Sfondo
Velocità di scansione (kHz)	5
Metodo di base	Locale/A Pezzo/Lineare
Levigante utilizzato	FALSO
Metodo di levigatura	Media mobile
Lunghezza finestra levigante	3
Ordine polinomiale levigante	2
Compensazione atmosferica utilizzata	VERO
Spettro di riferimento della CO2	RiferimentoSpectrumCO2_20210617T084605.csv
Spettro di riferimento H2O	ReferenceSpectrumH2O_20210617T084605.csv
Numero d'onda	Assorbimento
3.99263973E+02	4.29913431E-02
4.01192784E+02	4.45658502E-02
4.03121596E+02	4.56853577E-02
4.05050407E+02	4.88489802E-02
4.06979219E+02	5.18775801E-02
4.08908030E+02	5.25619803E-02
4.10836841E+02	5.26030929E-02
4.12765653E+02	5.19562901E-02
4.14694464E+02	5.12063073E-02
4.16623276E+02	5.23197525E-02

Re: Strumenti spettrali

@Vincenzo Concordare. La deconvoluzione spettrale sarebbe molto elegante.

Re: Strumenti spettrali

@Vincenzo Notato grazie.Queste sono le tipologie di richieste che stiamo cercando!

Re: Strumenti spettrali

sarebbe utile costruire anche alcune capacità di deconvoluzione dei dati spettrali

 

Re: Strumenti spettrali

@Feli , l'aggiornamento allegato dovrebbe funzionare con 15.2. Si noti che il livellamento Savitsky-Golay è disponibile solo in 16.Ho testato il componente aggiuntivo per la compatibilità con le versioni precedenti tramite JMP 14. Grazie!

Re: Strumenti spettrali

Grazie @Feli .Beh, non era molto grazioso, vero?Sembra che ci sia JSL nel componente aggiuntivo che dipende da 16. Non mi ero reso conto che 16 non erano ancora stati spediti.Dovrebbe essere disponibile a fine marzo, credo.Sto lavorando per renderlo compatibile con le versioni precedenti 15.2.Spero di avere una soluzione presto.

Re: Strumenti spettrali

Grazie a voi due! Mi mancavano sempre strumenti migliori per l'analisi spettrale.

Sfortunatamente, il tentativo di utilizzare il generatore di grafici di avvio con i dati di esempio provoca l'arresto anomalo del mio JMP 15.2