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Funktionelles DOE zur Optimierung der Form UND Position einzelner Peaks

Hallo,

Ein JMP Pro-Benutzer ist daran interessiert, FDOE zur Optimierung eines Zellassays zu verwenden.

Jeder Lauf erzeugt eine Signal-Zeit-Kurve mit einem Peak. Die Form UND Position der Kurve ist von den Faktoren abhängig. Ziel ist es, Faktorbedingungen zu finden, um nach 17 Stunden einen scharfen Höhepunkt zu erreichen.

Possible cell assay curves (left) and optimal (right)Possible cell assay curves (left) and optimal (right)Mögliche Zelltestkurven (links) und optimal (rechts)

Ich denke, dass dafür DTW die Spitzen ausrichten muss und FDE dann in der Lage sein sollte, verschiedene Kurvenformen zu modellieren. Aber dann müssen wir die DTW-Verschiebung anhand der Faktoren modellieren, um herauszufinden, wie wir optimieren können.

Hat sich jemand ein Beispiel wie dieses angesehen?

Danke,

Phil

Betreff: Funktionelles DOE zur Optimierung der Form UND Position einzelner Peaks

Hallo @SamGardner ,

Ja, es sieht aus wie Chromatographiedaten – das war auch mein erster Gedanke. Tatsächlich handelt es sich um einen zellbasierten Assay, und die Daten stammen von einem Plattenlesegerät. Daher weiß ich nicht, ob es eine Peak-Picking-Software geben wird.

Der Curve-DOE-Ansatz nähert sich diesem Ziel @yuichi_katsumur vorgeschlagen scheint hier die beste Lösung zu sein. Es ist vielleicht übertrieben und ich kann mir nicht vorstellen, dass irgendjemand Pro kauft, nur um das zu tun. Aber es wäre trotzdem ein schönes Beispiel und ich denke, es entspricht den Zielen des beteiligten Wissenschaftlers.

Danke!
Phil

Betreff: Funktionelles DOE zur Optimierung der Form UND Position einzelner Peaks

Dies scheint ein Beispiel für eine Chromatographie zu sein.Ein weiterer einfacherer Ansatz besteht darin, einfach die Elutionszeit des Peaks und die Peakbreite aufzuzeichnen, die die meisten modernen Chromatographiesysteme automatisch oder halbautomatisch bestimmen.Verwenden Sie dann die Elutionszeit und die Peakbreite als Antworten.   

Betreff: Funktionelles DOE zur Optimierung der Form UND Position einzelner Peaks

HALLO @Mark_Bailey ,

Schöne Beispieldaten!

Ja, das habe ich gedacht.

In diesem Fall ist die Optimierung der Spitzenposition das Hauptziel, daher der Curve-DOE-Ansatz von @yuichi_katsumu1 scheint die beste Option zu sein.

Danke,

Phil

Betreff: Funktionelles DOE zur Optimierung der Form UND Position einzelner Peaks

Das DTW richtet alle Kurven an einer Referenz aus und verliert die Position (Merkmal) des Peaks. In diesem Fall wäre es besser, DTW nicht zu verwenden. Hier ein Beispiel zur Veranschaulichung der Vorgehensweise ohne und mit DTW. Ich habe willkürlich ID=1 als goldene Kurve verwendet, und ich habe willkürlich ID=2 für das DTW verwendet. In der zweiten Analyse können Sie keine Standortoptimierung durchführen.

Names Default to Here( 1 );

dt = New Table( "Peak Shape and Location",
 New Column( "Peak ID", "Character", "Nominal" ),
 New Column( "X", "Numeric", "Continuous" ),
 New Column( "Y", "Numeric", "Continuous" )
);

nPoints = 100;
nFunctions = 5;
id = {};
domain = Transpose( Index( 1, 100 ) );
response = time = [];

For( c = 1, c <= nFunctions, c++,
 Insert Into( id, Eval( Repeat( List( Char( c ) ), nPoints ) ) );
 time |/= domain;
 response |/= Normal Density( domain, 10*c+20, c );
);

:Peak ID << Set Values( id );
:X << Set Values( time );
:Y << Set Values( response );

// launch and fit P-splines without DTW
dt << Functional Data Explorer( Y( :Y ), X( :X ), ID( :Peak ID ),
 Data Processing( Load Targets( "1" ) ),
 P Splines( Functional PCA( 1 ) )
);

// launch and fit P-splines with DTW
dt << Functional Data Explorer( Y( :Y ), X( :X ), ID( :Peak ID ),
 Data Processing( Load Targets( "1" ), Dynamic Time Warping( Reference( "2" ) ) ),
 P Splines( Functional PCA( 1 ) )
);

 

Betreff: Funktionelles DOE zur Optimierung der Form UND Position einzelner Peaks

Großartige Idee, @yuichi_katsumur . Ich denke, es wird davon abhängen, wie gut die realen Daten einer Gaußverteilung folgen. Aber ich vermute, dass es, auch wenn es nicht perfekt passt, gut genug sein könnte, um ihre wissenschaftlichen Ziele zu erfüllen.

Danke,

Phil

Betreff: Funktionelles DOE zur Optimierung der Form UND Position einzelner Peaks

Hallo Phil,

Wie wäre es mit der Verwendung einer „Anpassungskurve“, wenn die Daten der Gaußschen Verteilung folgen? Bitte beachten Sie die beigefügten simulierten Daten. Mein Kollege hat mir schon einmal eine ähnliche Frage gestellt.

 

• Analysieren > Spezialisierte Modellierung > Kurve anpassen
• Weisen Sie die Faktoren den Rollen Y, X, Gruppe und Z zu.
• Passen Sie das Gaußsche Peak-Modell an
• Wählen Sie „Kurven-DOE-Analyse“ aus dem roten Dreieck.