化学计量学 3

化学计量学怎样解决问题？,化学计量学有什么特点？,化学计量学解决什么问题？,化学计量学,分析化学的发展,20世纪初，四大溶液平衡理论使分析化学从一门技术发展成一门科学。20世纪70年代以来，以计算机应用为主要标志的信息时代的来临，使分析化学经历了仪器化、计算机化、智能化、信息化等各个阶段，发展成为一门建立在化学、物理学、数学、计算机、精密仪器制造科学等学科之上的综合性的边缘学科。,现代分析化学的特征,测试数据的多维化、海量化；分析软件固化在分析仪器中，使得分析仪器高度智能化，提高了对仪器使用者的要求；目前分析化学工作者面临的难题是如何从大量的数据中提取有用的化学信息以解决相关的实际问题。,化学计量学与分析化学,化学计量学先驱B.R.Kowalski宣称：分析化学已由单纯地提供数据上升到从分析数据中获取有用的信息和知识，成为实际问题的解决者，发展成为工业过程控制和生命过程控制的重要组成部分。化学计量学中的很多问题是分析化学的基础性问题，它构成分析化学第二层次的基础理论的重要组成部分。,化学计量学解决什么问题？,方法选择预处理实验传统化学数据处理结果解释化学计量学化学计量学研究化学量测过程中的共性问题(如实验设计、优化；数据分析、信息提取等）,化学计量学怎样解决问题？,利用近代数学理论、统计学方法建立信息挖掘和数据处理方法；利用计算机技术处理信息；利用相关的背景知识抽提有用的、重要的信息或特征。,化学计量学定义,化学计量学(chemometrics)是一门新的化学分支学科，它应用数学、统计学、计算机及其他相关学科的理论和方法去优化化学测量过程，并从化学量测数据中最大限度地获取有用的化学信息。,Brown（1995）指出：化学家习惯于将99的精力与资源用在数据的收集上，只余下1%用于将数据转化为信息。这种与信息时代的观念相悖的习惯应通过化学教育加以改变。,（1）化学计量学带来思维方式的革命；（2）实验员实验设计者、问题分析和解决者；（3）有利于作好化学信息的服务；（4）为智能分析仪器的设计提供新的思路。（5）便于快速理解、掌握现代分析仪器（如GC、HPLC、IR、NIR、电子鼻、电子舌等等）的使用与功能开发。,学习化学计量学的益处,化学计量学发展简史,瑞典SvantoWold于1970年首次应用它解决科研课题；1974年Wold与Kowalski成立国际化学计量学学会，学会刊物J.Chem.Inf.向量的长度由构成向量的所有元素的平方和所决定：,向量分量之间的不同比例决定了向量在线性子空间中的方向,两向量间的减法决定了n维空间中两点间的距离,向量的数乘,不同浓度的光谱,向量的内积与外积,向量间的内积或点积生成一个数,两向量间内积的几何意义,两向量外积生成一个双线性矩阵，它在多元分辨中有重要的意义,中药肉桂的一部分二维数据,Lambert-BeerLaw的矩阵表达,单组分在某一波长下的LambertBeer定律AClp个混合物构成的物质在波长j处的吸光度,p个混合物构成的物质在n个波长处的吸光度可用一行向量表示：,p个混合物构成的m个样本在波长j处的吸光度可用一列向量表示：,p个混合物构成的m个样本在n个波长处的吸光度可用一矩阵表示：,思考题,1、什么是化学计量学，它有哪些特点？它主要解