JMP 開發團隊一直在努力工作,他們已經在軟體結構中實現了一些用於化學計量分析功能的出色新工具。非常感謝@clay_barker 、 @RyanParker和@chris_gotwalt1的超能力,使他們能夠將所有這些化學計量分析功能整合到一個平台中。另外,特別感謝@MikeD_Anderson,感謝他基於 Spectris 插件對峰值分析和峰值查找所做的貢獻,該插件可以在 用戶社區文件交換中找到。
在這篇部落格中, @Mark_Bailey和我向您介紹了最新版本的 JMP 和 JMP Pro 18 中的新增功能。這些建模類型更適合直接解釋,尤其是在分析混合物時。
感謝@nick_shelton ,還有一個新的 Python 腳本允許您打開 .spc 文件,而@jmpstopper提供了一個新的 Python 腳本,允許您打開 .spa 文件。
新的直接函數 PCA 方法
JMP 在現有的直接函數 PCA 標籤中新增了四個新選項:
- 多元曲線解析度 (MCR)
- 無約束MCR
- 懲罰奇異值分解 (SVD)
- 懲罰非負 SVD
這些新方法建立在目前功能的基礎上,當您前往模型 > 直接模型時,可以在功能資料資源管理器中找到這些新方法。
Figure 1. New Direct Model options in FDEFigure 1. New Direct Model options in FDE圖 1. FDE 中的新直接模型選項
多元曲線分辨率
多元曲線分辨率 (MCR) 多年來一直用於化學計量數據分析。它在分析混合物的光譜和辨別混合物的成分時特別有用,因此 MCR 也稱為自建模混合物分析。
以下是醇混合物的 NMR 分析圖:丁醇、丙醇和戊醇。資料以寬格式設定用於分析,並且沒有初始預處理或資料清理。有23行數據,混合物成分是根據純醇的NMR譜確定的。
Figure 2. MCR model fit for all 23 NMR spectraFigure 2. MCR model fit for all 23 NMR spectra圖 2. 適用於所有 23 個 NMR 譜圖的 MCR 模型
分析大約需要 30 秒,因此如果您沒有立即看到某些內容,請不要擔心。根據上圖,需要 20 個形函數或函數主成分才能與此方法達到最佳擬合。總體而言,該模型在識別混合物成分的分解方面表現良好。
MCR 有兩種類型:常規 MCR 和無約束 MCR-。無約束 MCR 允許形狀函數中的負權重。在 Daniel Pelliccia 的部落格「多元曲線解析:簡介」中,Pelliccia 指出「只有當您確定非負約束適用於您嘗試估計的函數時,非負約束才有意義,作為加速收斂過程。在一般情況下擺脫它。
懲罰奇異值分解 (SVD)
懲罰 SVD 有兩個選項:懲罰非負 SVD 將分析限制為非負權重(如 MCR),而懲罰 SVD 允許負權重(如無約束 MCR-)。兩種 SVD 選項都對載荷和奇異值使用 LASSO 型懲罰,以實現非活動載荷的清零。
Figure 3. Penalized SVD model of the alcohol mixtureFigure 3. Penalized SVD model of the alcohol mixture圖 3. 酒精混合物的懲罰 SVD 模型
MCR 和 SVD 以分數圖進行比較
透過查看如下所示的無約束MCR、MCR 和懲罰SVD 的得分圖,與基於其他附近子分組的其他兩個模型相比,無約束MCR 在辨別戊醇(1020) 的純光譜方面更具挑戰性。作為參考,丙醇的光譜為 1008,丁醇的光譜為 1018。
Figure 4. Unconstrained MCR score plotFigure 4. Unconstrained MCR score plot圖 4. 無約束 MCR 得分圖
Figure 5. MCR score plotFigure 5. MCR score plot圖 5. MCR 得分圖
Figure 6. Penalized SVD score plotFigure 6. Penalized SVD score plot圖 6. 懲罰 SVD 得分圖
存取更多資料檔案類型
隨著 JMP 18 的發布及其改進的 Python 集成,有兩個新選項可用於將光譜資料匯入 JMP 進行分析。
由於採用 Christian Stopp 的 .spa 和 Nick Shelton 的 .spc,現在 .spa 和 .spc 檔案都可以直接匯入到 JMP 中。兩種檔案格式都基於不同的儀器包,.spa 來自 OMNIC 軟體,.spc 來自 Grams 軟體。兩種文件類型均以高格式匯入,必須進行轉置以進行進一步的預處理和分析。
JMP 始終致力於改進我們的軟體,我們希望您讓我們知道哪些工具有助於分析化學計量數據,尤其是光譜和色譜圖。