SpektralwerkzeugeBeschreibung
Spectral Tools ist eine Gemeinschaftsarbeit von @JeremyAshJMP Und @Bill_Worley . Es bietet einige praktische Funktionen zur Analyse von Spektraldaten oder verwandten Daten (Chromatogramme usw.). Die meisten Funktionen können bereits in JMP ausgeführt werden, aber die Absicht bestand darin, den Prozess zu rationalisieren. Hoffentlich wird dies dazu beitragen, die Einstiegshürde für neue Benutzer zu senken und Routineaufgaben für erfahrene Benutzer zu beschleunigen. Sehen Teil 1 Und Teil 2 unseres Blogs, der den Spektralanalyse-Workflow beschreibt.
Verwendung
Beispieldaten: Ein beispielhafter Spektraldatensatz von Martens et al. Anal Chem.2003 Feb1;75(3):394-404.
Spektren importieren: Beim Importieren von Spektren geht Spectral Tools davon aus, dass sich jedes Spektrum in einer separaten Datei in einem einzigen Verzeichnis befindet.
Spektren importieren > Durch Trennzeichen getrennte Textdateien importieren: Spektren können in durch Trennzeichen getrennten Textdateien vorliegen (z. B. .csv oder .tsv).Spectral Tools geht davon aus, dass sich die X-Variable in der ersten Spalte und die Y-Variable in der zweiten Spalte befindet.
Spektren importieren > JCAMP-DX-Dateien importieren: Die einfachste Variante von JCAMP-DX-Dateien wird ebenfalls unterstützt.Damit sind JCAMP-DX-Dateien ohne Komprimierung und mit einer Variablenliste XYDATA=(X++(Y..Y)) gemeint.Ich habe dies nicht an verschiedenen Variationen des Dateiformats getestet.Ich habe vor, diesem Beitrag einige Daten hinzuzufügen, mit denen ich Tests durchgeführt habe, sobald ich die Erlaubnis der Eigentümer habe.
Vorverarbeitung > Standardnormalvariable: Erstellt eine neue Spalte mit der auf die Spektren angewendeten Standardnormalvariablen.Geht davon aus, dass Ihre Daten im gestapelten Format vorliegen.
Vorverarbeitung > Savtizky-Golay-Glättung: Startet Graph Builder mit einer Savitzky-Golay-Glättung, die auf jedes Spektrum angewendet wird. Wählen Sie Ihren Glättungsparameter (lokale Breite) aus und verwenden Sie dann die Schaltfläche oben links im Bericht, um eine neue Spalte für die Glättung zu erstellen.Geht davon aus, dass Ihre Daten im gestapelten Format vorliegen.Nur in JMP 16 und höher verfügbar.
Graph Builder starten: Startet ein Spektrenliniendiagramm für eine Spektrenspalte oder zwei Spektrenspalten zum Vergleich (z. B. vor und nach der Vorverarbeitung). Einige der Funktionen, die Sie möglicherweise verwenden möchten, sind für Sie eingerichtet. Geht davon aus, dass Ihre Daten im gestapelten Format vorliegen.
Sehen dieser Blogbeitrag für ein Savtizky-Golay-Derivat-Filter-Add-In und demonstrierte Verwendung.
Haftungsausschluss
In jedem Startdialog erscheint ein Haftungsausschluss. Im Grunde heißt es, dass es sich nur um einen Prototyp handelt.Dies wurde nicht gründlich getestet und trägt nicht viel zur Fehlerbehandlung bei.Wir beabsichtigen nicht, regelmäßige Wartung oder Support anzubieten, und dies ist nur ein erster Schritt, um die Analyse von Spektren in JMP komfortabler zu gestalten.
Trotzdem wäre es toll, wenn du es ausprobieren und uns in den Kommentaren oder per Nachricht an Feedback geben könntest @Bill_Worley .Wir werden wahrscheinlich keine Zeit haben, neue Funktionen im Add-In zu implementieren, aber es wäre für die Entwicklung hilfreich, zu erfahren, welche Funktionen Sie in Zukunft gerne sehen würden.Die JMP-Wunschliste ist auch ein großartiger Ort, um Anfragen zu stellen.
Spectral Tools ist eine Gemeinschaftsarbeit von @JeremyAshJMP Und @Bill_Worley . Es bietet einige praktische Funktionen zur Analyse von Spektraldaten oder verwandten Daten (Chromatogramme usw.).
DatenvisualisierungExplorative DatenanalyseDienstprogrammeBetreff: Spectral Toolsund was ich als Vorverarbeitungsoption vergessen habe: Die klassische Mittelwertzentrierung und -skalierung wäre manchmal auch schön. Auch eine Normalisierung (auf Fläche oder Spitze) kann hilfreich sein.
Betreff: Spectral Tools@JeremyAshJMP Mit dem Hinzufügen von Referenzkonzentrationen meine ich, dass Sie dem Add-In eine Spalte (oder mehrere) geben würden, die die Konzentration einer Chemikalie usw. enthält, die Sie anhand ihrer Spektren analysieren möchten. Die Spalte „ID,Spektren“ ist ein guter Anfang, aber manchmal habe ich mehr als einen Referenzwert und möglicherweise haben die Spektren einen eigenen Probennamen. Oder wenn ich die Konzentration als ID-Spalte verwende und mehr als ein Spektren mit derselben Konzentration, aber unterschiedlichen Messungen habe ...
Was die Dekonvolution betrifft, denke ich auch, dass sowohl 1 als auch 2 ein großer Vorteil wären. MCR ist großartig, wenn Sie zeitaufgelöste oder anderweitig geordnete Daten haben. 1 funktioniert möglicherweise besser, wenn Sie versuchen, ein einzelnes Spektrum oder (zeitlich) unzusammenhängende Spektren aufzulösen. Peak-Fitting ist ein großer Klassiker im Umgang mit Spektren.
Betreff: Spectral ToolsVielen Dank, ich freue mich auf die Umsetzung
Betreff: Spectral Tools@Vincenzo Die Mischungsmodellierung von EPR-Spektren ist ein perfektes Beispiel für eine Anwendung für 2, über die wir nachgedacht haben.Es ist wirklich hilfreich zu hören, dass Sie JMP dazu bringen konnten, Peak-Mischungen mit einigen fundierten Vermutungen im nichtlinearen Bereich anzupassen.
Anscheinend denken Sie, dass sowohl 1 als auch 2 nützlich wären, da 1 Ihnen oft fundierte Vermutungen liefert, die Sie benötigen, um eine gute Lösung für 2 zu finden.Ich kenne Leute, die ähnliche Arten von Spektren modelliert haben (z. B. XRD) und große Schwierigkeiten hatten, die fundierten Vermutungen anzustellen, die für eine gute Anpassung erforderlich sind.Sie müssen häufig eine unterschiedliche Anzahl von Komponenten, Initialisierungen und Einschränkungen ausprobieren.Ich lese also zu Punkt 2, dass für die Erstellung von etwas, das im Allgemeinen gut funktioniert, eine umfangreiche Benutzeroberfläche mit vielen Möglichkeiten für Benutzereingriffe erforderlich sein könnte. Lassen Sie uns jedoch wissen, wenn Sie anders denken.
Wir sind auf jeden Fall daran interessiert, sowohl 1 als auch 2 benutzerfreundlicher zu machen, und es ist gut, über Ihre Anwendungsfälle Bescheid zu wissen.
Es ist auch interessant, etwas über Ihren Anwendungsfall für MCR zu erfahren, da dies auch von anderen Benutzern angefordert wurde, daher werde ich dies zu unserer Anfrageliste hinzufügen!
Ich schätze es wirklich, mach weiter so mit den Vorschlägen!
Betreff: Spectral ToolsHallo Jeremy,
In der Vergangenheit habe ich EPR-Spektren analysiert und dabei etwas zwischen 1) und 2) getan.Ich habe die Kurven mithilfe einer festen Anzahl (a priori definiert) von Gauß- oder Lorentz-Funktionen angepasst. JMP verhielt sich gut und hatte eine stabile Passform mit einigen fundierten anfänglichen Vermutungen.
Ich habe auch SAXS- und UV-VIS-Kurven angepasst, aber für diejenigen, die das Mischungsmodell nicht wirklich nützlich waren, habe ich Kurven mit PCA als ersten Schritt zerlegt, dann habe ich mithilfe multivariater Kurvenauflösung eine bessere Zerlegung erstellt, um sie an das Kinetikmodell anzupassen, allerdings in diesem späteren Schritt war in JMP nicht möglich.
Im Allgemeinen ist die Chemometrie ein sehr interessantes Gebiet mit vielen verfügbaren Methoden und interessanten Anwendungen.Mein besonderes Interesse galt der Analyse einer Reihe von Spektren, die bei unterschiedlicher Temperatur und Zeit erzeugt wurden, und ich versuchte, pseudokinetische Modelle zu erstellen, um zu verstehen, wie viele unabhängige Phänomene gleichzeitig abliefen.
Betreff: Spectral Tools@Feli @Vincenzo Könnte ich etwas Klarstellung darüber bekommen, wonach Sie in Bezug auf die Entfaltung suchen?Dies bezieht sich häufig auf 1) die Erkennung von Peaks und die Berechnung von Peakparametern wie Peakflächen oder 2) die Anpassung eines vollständigen Mischungsmodells an Spektren und die Schätzung der zugrunde liegenden Mischungskomponenten.2 wäre anspruchsvoller und in anderen Softwareprogrammen oft ein langwieriger Prozess, da viele Parameteranpassungen im Mischungsfitter erforderlich sind.Aber es wäre gut zu wissen, ob das Interesse der Nutzer daran groß ist ...
Betreff: Spectral Tools@Feli Vielen Dank für dieses Feedback. Alle Ideen, die Sie haben, wie wir den Arbeitsablauf verbessern können, wären hilfreich!
Das Subtrahieren eines Referenzspektrums ließe sich leicht als Vorverarbeitungsoption im Add-In hinzufügen, daher werde ich versuchen, bald darauf einzugehen.
Ich werde Ihren anderen Vorschlag zu PLS an die Entwicklung weitergeben.Wir haben darüber nachgedacht, so etwas zu tun.
Ich bin allerdings nicht sicher, ob ich Ihre letzte Bitte verstehe.Könnten Sie klarstellen, was Sie unter dem Hinzufügen von Referenzkonzentrationen zu den Spektren verstehen?
Betreff: Spectral ToolsAls ich kürzlich mit den SpectralTools gearbeitet habe (so viel Spaß jetzt, danke!), Mir haben zwei Funktionen gefehlt:
- einfache Subtraktion eines Referenzspektrums (z. B. Wasser)
- Ich springe gerne direkt von den Spektren zu einem PLS. Leider funktioniert PLS im Gegensatz zu FDE nur im breiten Tabellenformat und nicht im gestapelten Format. Eine Schaltfläche zum Erstellen des richtigen nicht gestapelten Formats wäre schön
Schön wäre auch die Möglichkeit, Referenzkonzentrationen zu den Spektren hinzuzufügen (y-Variable im PLS).
Betreff: Spectral Tools@joelahn Entschuldigung für die verspätete Antwort.Ich gehe davon aus, dass die Daten in einer durch Trennzeichen getrennten Textdatei, z. B. einer CSV-Datei, gespeichert werden.Für durch Trennzeichen getrennte Textdateien bietet Spectral Tools lediglich eine optimierte Schnittstelle zum Importer für mehrere Dateien, die Sie für Ihre Aufgabe nutzen können.Würden Sie Folgendes versuchen:
1. Gehen Sie zu Datei >> Mehrere Dateien importieren.
2. Gehen Sie in das Dateiverzeichnis und wählen Sie die Dateien aus, die Sie importieren möchten.
3. Aktivieren Sie „Dateinamenspalte hinzufügen“, wenn Sie eine Dateinamenspalte wünschen.
4. Gehen Sie zu den Einstellungen.Im Had-Header-Bereich. Setzen Sie die erste Datenzeile auf 38. Ihre Kopfzeile befindet sich in Zeile 37 und ist eine Zeile.
5. Klicken Sie auf Importieren.
Dieses Verfahren hat bei mir in einem Testdatensatz funktioniert, den ich gerade erstellt habe.Es sollte einfach sein, diese Option zum Add-In hinzuzufügen. Wenn dies für Sie funktioniert, werde ich das tun.Vielen Dank für die Anfrage und das klare Beispiel dafür, was Sie brauchen!
Betreff: Spectral ToolsKönnen Sie uns beim Importieren von Dateien in den Ordner die Möglichkeit geben, auszuwählen, in welcher Zeile die Daten für X- und Y-Variablen beginnen?
Unsere Spektraldaten für das FTIR-Rohdatenformat umfassen 37 Zeilen und 2 Spalten mit Dateibeschreibungen. Spalte Nr. 1 enthält also Zeichenbeschriftungen, Spalte Nr. 2 enthält gemischte Werte aus Zeichen und Zahlen. Danach haben alle Zeilen ab Zeile Nr. 38 in Spalte Nr. 1 und 2 Zahlen im wissenschaftlichen Zahlenformat.
Mit anderen Worten: Können wir beim Importieren alle Daten über einer bestimmten Zeilennummer abschneiden und Daten einschließlich Dateinamen stapeln?
Nachfolgend finden Sie ein Beispiel hierfür.
| RES | 4 |
| ÖFFNUNG | OFFEN |
| STRAHL | INT |
| DET | INT1 |
| FILTER | 1.2 |
| EMPFINDLICHKEIT | 1 |
| SYM | SYM |
| UDR | 2 |
| SCANNT | 64 |
| XAxisLabel | Wellenzahl |
| YAxisLabel | Absorption |
| Titel | Absorption |
| Punkttrennung | 1,93E+00 |
| Startpunktnummer | 207 |
| Spitzenlage | 3555 |
| XLabel | 20402 |
| YLabel | 20502 |
| Dateityp | 20602 |
| Anzeigerichtung | 20300 |
| PeakDirection | 20312 |
| X-Position (mm) | 0 |
| Y-Position (mm) | 0 |
| Radius (mm) | 0 |
| Theta (Grad) | 90 |
| Seitennummer | 1 |
| Zeit | 06302021_155524 |
| Rezept | asdadsadsd |
| Hintergrund | |
| Scangeschwindigkeit (kHz) | 5 |
| Baseline-Methode | Lokal/Stückweise/Linear |
| Glättung verwendet | FALSCH |
| Glättungsmethode | Gleitender Durchschnitt |
| Fensterlänge glätten | 3 |
| Glättende Polynomordnung | 2 |
| Atmosphärische Kompensation verwendet | WAHR |
| CO2-Referenzspektrum | ReferenzSpectrumCO2_20210617T084605.csv |
| H2O-Referenzspektrum | ReferenzSpectrumH2O_20210617T084605.csv |
| Wellenzahl | Absorption |
| 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 |
Betreff: Spectral Tools@Vincenzo Zustimmen. Die spektrale Entfaltung wäre sehr praktisch.
Betreff: Spectral Tools@Vincenzo Vermerkt, danke.Das sind die Arten von Anfragen, nach denen wir suchen!
Betreff: Spectral ToolsEs wäre nützlich, auch einige Möglichkeiten zur Entfaltung spektraler Daten aufzubauen
Betreff: Spectral Tools@Feli , das beigefügte Update sollte mit 15.2 funktionieren. Beachten Sie, dass die Savitsky-Golay-Glättung nur in 16 verfügbar ist.Ich habe das Add-In mit JMP 14 auf Abwärtskompatibilität getestet. Danke!
Betreff: Spectral ToolsDanke @Feli .Nun, das war nicht sehr anmutig, oder?Es sieht so aus, als ob das Add-In JSL enthält, das von 16 abhängig ist. Mir war nicht klar, dass 16 noch nicht verschickt wurde.Ich glaube, es sollte Ende März verfügbar sein.Ich arbeite daran, dies abwärtskompatibel mit 15.2 zu machen.Ich hoffe, bald eine Lösung zu finden.
Betreff: Spectral ToolsDanke euch beiden! Mir fehlten immer bessere Werkzeuge zur Spektralanalyse.
Leider stürzt mein JMP 15.2 ab, wenn ich versuche, den Launch Graph Builder mit den Beispieldaten zu verwenden
Betreff: Spectral ToolsIch habe Probleme beim Importieren von Raman-Spektren als Textdateien und bei der Spektralanalyse in JMP. Ich konnte den Funktionsdaten-Explorer verwenden, um eine Grundlinienkorrektur darzustellen und durchzuführen. All dies wurde jedoch durchgeführt, ohne dass die Wellenzahl zu den Diagrammen hinzugefügt werden konnte. Ich denke darüber nach, einiges davon in Matlab zu machen, aber ich habe das Gefühl, dass ich es auch in JMP machen sollte. Weiß jemand, wie man das macht?
Danke.
