电子与计算机技术(仪器分析英文版)

计算机与仪器分析一、计算机对仪器分析开展的促进作用improvetodevelopmentofinstrumentsanalysis二、计算机在仪器分析中的运用applicationofcomputerininstrumentsanalysis三、网络中的仪器分析资源resourceofinstrumentsanalysisininternet2024/1/10GoalsofAnalyticalChemistryWhatisit?IdentificationQualitativeAnalysisHowmuch?QuantitativeAnalysisInstrumentalAnalysisinthe21stCenturyBetterandFasterMoreData(Images)MiniaturizationBetterdataprocessingmethods-Chemometrics2024/1/10AnalyticalInstrumentsStimulusResponseEnergySourceSystemstudiedAnalyticalInformationAnalyticalSignalsDataDomain–informationencodedNon-electricalDomains(scale,number,chemical)ElectricalDomains–(volts,current,charge)AnalogDomains–continuousquantities(volts,current)TimeDomains–(pulses,slopes)DigitalDomains–(Off/OnorHi/Lo)2024/1/10TimeDomainsPulsesSlope/shape2024/1/10Time=>DigitalDomainsContinuousHi/Lo2024/1/10DigitalDomainsCountbase10Binary2024/1/10InstrumentalComponents2024/1/10InstrumentComponentsSignalSourceSampleSignalAnalyzerSignalDetector/TransducerDataProcessor4.23Answer2024/1/10FluorometerComponents2024/1/10SelectinganAnalyticalMethodRequiredAccuracyAmountofsampleConcentrationrange(s)ofanalyte(s)PossibleinterferencesChemicalandphysicalpropertiesofmatrixNumberofsamples2024/1/10DesirableCharacteristicsforanAnalyticalMethodSpeedEaseandConvenienceSkillrequiredofoperatorCostandavailabilityofequipmentPer-samplescost2024/1/10NumericalCriteriafor

SelectinganAnalyticalMethodPrecisionAbsolutestandarddeviationRelativestandarddeviationCoefficientofvariationVarianceBiasAbsolutesystematicerrorRelativesystematicerrorSensitivityCalibrationAnalyticalDetectionLimitBlankplusthreetimesStd.Dev.ofblankConcentrationRangeLimitofQuantitation(LOQ)LimitofLinearity(LOL)SelectivityEffectsofinterferencesCoefficientofSelectivity2024/1/10Precision–

FiguresofMerit2024/1/10CalibrationSensitivity2024/1/10CalibrationSensitivity(m)ScSblm=slope2024/1/10AnalyticalSensitivity2024/1/10SignalDetectionLimit2024/1/10ConcentrationDetectionLimit2024/1/10LimitsofQuantitation

andLinearity2024/1/10Example-

Sensitivity2024/1/10Selectivity2024/1/10CalibrationSelectivityScASblmA=slopemB=slopemC=slopecBcC2024/1/10InstrumentalAnalysisChapter2ACCircuitsandSemiconductors2024/1/10AlternatingCurrentsI2024/1/10AlternatingCurrentsII2024/1/10AlternatingSignals2024/1/10AlternatingSignalswithdifferentamplitudesandphasesI2024/1/10AlternatingSignalswithdifferentamplitudesandphasesII2024/1/10AlternatingandDirectCurrents–

RootMeanSquareValues2024/1/10CapacitorsCapacitor– pairofconductorsseparatedbya dielectricsubstance(electricalinsulator). Similartoatemporarystoragebattery.DielectricConductors2024/1/10RCCircuitsISwitchon1Switchon22024/1/10RCCircuitsII2024/1/10RCCircuitsIII2024/1/10RCCircuitsIV2024/1/10RCCircuitsV2024/1/10RCCircuitsVI2024/1/10RCCircuitswithacSourceICRacsource2024/1/10RCCircuitswithacSourceIICRacsourcePhaseShift2024/1/10RCCircuitswithacSourceIIICRacsourcePhaseShift2024/1/10CapacitiveReactanceI2024/1/10CapacitiveReactanceII2024/1/10Impedance“Z〞inaRCCircuit2024/1/10Ohm’sLawforRCCircuits2024/1/10RCFiltersI

High/LowPass2024/1/10RCFiltersII

High/LowPass2024/1/10RCFiltersIII

High/LowPass2024/1/10MultimetersIVoltageMeasurementsCurrentMeasurementsResistanceMeasurements2024/1/10MultimetersII2024/1/10Semiconductors

DiodesISidopedwithGpIIIelements,InorGaSidopedwithGpVelements,AsorSb+-2024/1/10Semiconductors

DiodesII2024/1/10Semiconductors

DiodesIIIForwardBiasReverseBias2024/1/10Semiconductors

TransistorsIpnp-typenpn-type2024/1/10Semiconductors

TransistorsIIinputoutput2024/1/10Semiconductors

TransistorsIV2024/1/10Transformers2024/1/10Rectifiers2024/1/10RectifiedVoltageacdc2024/1/10FilteredVoltageacdc2024/1/10ProblemsDoproblems1-7inEXCELandbyFriday,Feb7.2024/1/10InstrumentalAnalysisChapter3OperationAmplifiers2024/1/10OperationalAmplifierProperties: 1.Largeopen-loopgains(104to107) 2.Highinputimpedance(106to1013) 3.Lowoutputimpedance(1to10ohms)2024/1/10OperationalAmplifiers

Symbols2024/1/10OperationalAmplifiers

CompleteCircuit2024/1/10NegativeFeedbackCircuit

Properties

Properties: 1.Largeopen-loopgains(104to107) 2.Highinputimpedance(106to1013) 3.Lowoutputimpedance(1to10ohms)InputonInvertingContactNon-InvertingContacconnectedtoGround2024/1/10NegativeFeedbackCircuit

Variables

2024/1/10NegativeFeedbackCircuit

EquationsforOpAmp2024/1/10NegativeFeedbackCircuit

EquationsforCircuit2024/1/10NegativeFeedbackCircuit

ImportantRelationshipforCircuit2024/1/10NegativeFeedbackforMultiplication/Division2024/1/10NegativeFeedbackforAddition/Subtraction2024/1/10NegativeFeedbackforAddition/Subtraction2024/1/10NegativeFeedbackforAddition/Subtraction2024/1/10NegativeFeedbackforAddition/Subtraction2024/1/10Addition/SubtractionProblem2024/1/10Addition/SubtractionProblem2024/1/10Addition/SubtractionProblem2024/1/10VoltageFollowerCircuit

Relationships

Verysmallcurrentrequiredfrominputside.Plentyofcurrentavailableonoutputside.2024/1/10NegativeFeedbackinPhoto-tubeCircuit

2024/1/10NegativeFeedbackforVoltageMeasurments

2024/1/10NegativeFeedbackforConductanceMeasurements

2024/1/10OpAmpsasSwitchesI2024/1/10OpAmpsasSwitchesII2024/1/10SignalShaper2024/1/10InstrumentalAnalysisChapter4DigitalElectronicsandMicrocomputers2024/1/10DecimalNumbers2024/1/10BinaryNumbersDecimal2024/1/10BinaryDecimalNumbers2024/1/10DecimalBinary2024/1/10PulseCounters2024/1/10OpAmpsasSwitchesIII2024/1/10SignalShaper2024/1/10BinaryCounter2024/1/10InputstoBinaryCounter2024/1/10BinaryCounter-Summary2024/1/10DecadeCountingUnits–(DCU)2024/1/10DigitaltoAnalogConverters(DAC)2024/1/10DigitaltoAnalogConverters(DAC)2024/1/10StaircaseAnalogtoDigitalConverter(ADC)2024/1/10StaircaseAnalogtoDigitalConverter(ADC)Input2024/1/10AnalogtoDigitalConverter(ADC)withSuccessiveApproximation2024/1/10Problems

Chapter41through82024/1/10InstrumentalAnalysisChapter5SignalsandNoise2024/1/10Signal-to-NoiseRatio(S/N)2024/1/10ComparisonsofS/NratiosSignalNoiseHigh=StandDev.NoiseLow=StandDev.2024/1/10ComparisonsofS/Nratios

inSpectraLowSignalHighNoiseHighSignalLowNoise2024/1/10SourcesofNoiseChemicalNoiseInstrumentalThermalorJohnsonNoise-thermalagitationofelectronsinelectroniccomponents-generatessmallpotentialsShotNoise-electronscrossjunctions-causescurrentfluctuationsFlicker=1/f(verylowfrequency!)Environmental 2024/1/10DifferentialAmplifiers2024/1/10AnalogFiltering2024/1/10EnvironmentalNoise2024/1/10Signal“Chopping〞

DCACDC2024/1/10ChopAnalyticalSignals2024/1/10ChopAnalytical/ElectricalSignals2024/1/10SignalAveragingI2024/1/10SignalAveragingII2024/1/10SignalAveragingIII2024/1/10SignalAveragingIV2024/1/10DataProcessingImprovements

ApplicationofFourierTransforms2024/1/10DataProcessingImprovements

SmoothingRoutines5-pointsmoothingfunctionRawdata5-pointsmooth13-pointsmooth77-pointsmooth2024/1/10Problems

Chapter5-7,8,10,11and132024/1/10一、计算机对仪器分析开展的促进作用theeffectofcomputeroninstrumentanalysis1.促进仪器分析自动化计算机曾经成为分析仪器的重要组成部分，色谱自动进样器，色谱任务站；电化学任务站。2.促进新分析仪器出现现代分析仪器是建立在计算机根底之上，如傅里叶变换红外；联用仪器；二极管阵列检测器〔三维显示〕；生物芯片技术等。2024/1/10未来的网络分析实验室3.提高仪器性能4.实现分析仪器的智能化、网络化、人性化5.未来的网络分析实验室用户：传感器+计算机+网络；数据网络分析实验室结果资源共享2024/1/10二、计算机在仪器分析中的运用技术applicationofcomputerininstrumentanalysis1.计算机数据采集与控制计算机：数字符号；分析仪器：模拟信号(电压或电流)Digital-AnalogConverter〔DAC〕作用：将数字信号转变成模拟量。实现计算机控制。Analog-DigitalConverter〔ADC〕作用：将模拟量转变成数字信号。实现数据延续采集。计算机接口分析仪器接口(信号转换)2024/1/102.计算机分析仪器任务站2024/1/10色谱任务站2024/1/102024/1/10任务站2024/1/103.专家系统与人工智能(1)液相色谱专家系统柱系统引荐软件包;色谱条件优化及离线色谱数据计算软件包;(2)基于谱图库的辅助解析系统Munk红外光谱解释程序;Sasaki的Chemics-F程序;(3)方式识别本页内容详见本章第四节2024/1/10智能化分析仪器

表示图分析仪器热、光、电新技术新型资料、电子器件操作分析对象控制信号实施检测数据库信息数据处理方法描画报告结果判别多媒体计算机人工智能专家系统最优化技术自动化技术2024/1/10三、网络中的仪器分析资源resourceofinstrumentsanalysisininternet1.数据库各种数据查询；2.期刊与文献最新文献的最快查阅方法；时实信息；3.软件chemoffice〔绘图〕,计算软件，教学软件；4.仪器消费厂家获取新仪器信息；网络资源2024/1/10内容选择第一节计算机与仪器分析computerandinstrumentanalysis第二节数据采集与计算机控制computercontrolanddatacollection第三节信息处置与数据发掘技术informationprocessandtechnologyofdateexcavate第四节人工智能与仿真模拟artificialintelligenceandmultimediaexperimentsimulationtechnology终了2024/1/10第二章

计算机与仪器分析一、数-模转换(DAC)与计算机控制技术analog-digitalconverter(ADC)andtechnologyofcomputercontrol二、数据采集技术与模-数转换器〔ADC〕datacollectanddigital-analogconverterand第二节

计算机控制与数据采集computerandinstrumentanalysiscomputercontrolanddatacollection2024/1/10一、计算机控制与数-模转换器(DAC)computercontrolanddigital-analogconverter(DAC)计算机：数字符号；分析仪器：模拟信号(电压或电流)Digital-AnalogConverter〔DAC〕作用：将数字信号转变成模拟量。实现计算机控制。计算机DAC分析仪器2024/1/10DAC原理图2024/1/10DAC原理在一个二进制数字的每一位上对应产生一个与它的数字及权重成正比的电流，并将每一个逻辑为1的数位的电流相加，成为相应的电流模拟量〔或电压模拟量〕。每一个电阻值与“权〞对应，权值越大，电阻越小。二进制数的每一位控制一个开关。1开；0关。2024/1/10表10位二进制数码经DAC转换对应的电压值2024/1/10二、数据采集与模/数转换器(ADC)datacollectandanalog-digitalconverter(ADC)作用：将延续的模拟量方式的数据转变成非延续的二进制方式数据。实现计算机数据采集。DAC的逆过程。种类：积分式：高精度，低速度跟踪式：高速，易受噪声影响多比较器式：最高速，高分辨逐次逼近式：高速，高分辨2024/1/10ADC原理设定一数据值，送入DAC，产生Vb，与Vi比较，C满足要求时，输出一个二进制数字。类似于天平称量加砝码，但由大到小。多比较器式〔右图〕10位，需1023个的转换器，每个比较器对应一个逻辑输出。2024/1/10有关问题〔1〕采样坚持电路转换需一定时间，在转换时，坚持输入量。〔2〕干扰及其抑制干扰源：电器，电机等经过阻抗耦合、电场耦合、磁场耦合等途径进入数据采集系统。如右图所示加屏蔽线，正确接地，屏蔽线应接现场地。2024/1/10Nyquist采样规那么计算机处置的任何变量都只能是分立取值，数组；假设要无限准确描画一个延续量采样间隔为零；受采样速度，存储空间限制，实践不能够也不用要。如何确定采样频率：保证信号不失真？采样频率：以最高频率的2倍速度采样。2024/1/10内容选择：第一节计算机与仪器分析computerandinstrumentanalysis第二节数据采集与计算机控制computercontrolanddatacollection第三节信息处置与数据发掘技术informationprocessandtechnologyofdateexcavate第四节人工智能与仿真模拟artificialintelligenceandmultimediaexperimentsimulationtechnology终了2024/1/10第二章

计算机与仪器分析一、化学计量学引见abriefintroductionofchemometrics二、信息评价informationappraise三、信号与噪声signalandnoise四、信号的处置技术technologyofsignalprocess五、多元分析方法polybasisanalysismethods第三节

信息处置与数据发掘技术computerandinstrumentanalysisinformationprocessandtechnologyofdateexcavate2024/1/10一、化学计量学简介abriefintroductionofchemometrics化学计量学：化学与计算机结合的产物1974年，Kowalski与Wold提出建立国际化学计量学协会义务：运用数学和统计的方法设计或选择最正确测试过程和实验经过化学数据分析提供更多化学信息。范畴：纯化学与量子化学之间凡涉及计算和计算机的一切领域。运用举例：大连湾海水污染物与污染源之间的关系；控制由尿样获取身体安康情况的全部信息；简化化合物性质数据——构造,构造与性质的关系；新药产质量量检验——消费中的问题；决策犯罪现场的烟雾分析：香烟牌号，种类；破案2024/1/10二、信息评价informationappraise分析仪器是分析化学家为获取化学信息所运用的工具，因此可以由信息实际来评价仪器的性能。1.信息量和熵设有一事件有几种能够性，他们各自的概率为pi，Shannon定义信息熵：在信息实际中，习惯取“2〞作为对数的底，此时单位为bit(e为底，nat)。设有一具有两种能够性的等概率事件：2024/1/10信息量和熵熵是事件不确定程度的度量，不确定程度越大，熵就越大。对于一个概率密度为p(x)的延续型分布熵的定义为：信息的概念是与事件发生的概率相联络的，出现小概率事件所包含的信息量大，因此可定义信息量：I=-lgpi假设事件发生后的概率不等于1，即它是不确定的，那么信息量可表示为：I=lg(qi/pi)式中qi是事件发生后的概率。2024/1/102.信息量与熵的关系假设经过某些方法获取信息使原来事件的不确定程度减小，所得到的信息的数量就是信息量，故信息量就是熵减少的量：I=H0-H式中H0和H分别表示获取“情报〞前后，事件不确定程度。在分析化学中那么是实验前后的熵。假设经过实验后的结果完全确定，即实验后的熵=0，那么：I=H0=Hmax即经过这样一个实验后，能够得到的最大信息量。2024/1/103.分析化学实验中的信息量与熵在定性分析实验中，判别某一组分能否存在。实验前：概率：各为1/2〔实验前并无任何信息〕H0=1bit实验后：H=0故信息量：I=H0-H=1bit假设采用仪器分析定性，不能将全部组分检测出，如何确定？例：原子吸收测定含铜、锌试样(组成未知)。仅测定出Cu2+时的信息量，测定出Cu2+、Zn2+时的信息量分别是多少？〔阴离子不能检测〕。2024/1/104.定量分析中有关参数与信息量在定量分析实验中，假照实验前知道某一组分的大致范围时，即p(x)均匀地分布在(x1,x2)区间内，那么：由于分析中偶尔误差的存在，结果不能够是一定值而成正态分布。设其规范偏向为σ，那么：2024/1/10于是：σ越小，信息量越大。实验中增大信息量的途径？减少干扰、提高仪器灵敏度、减小噪声、添加测定次数等。2024/1/105.仪器的最大信息量分析仪器通常有一测定限cmin，待测试样浓度低于此值时，不能用该仪器测定。该仪器实验前的熵为：Δc为仪器能分辨的最小浓度差，实践的信息量：2024/1/10对于多通道的仪器，可以有n个通道同时测定n种组分，其总的信息量是各通道的信息量之和：单位时间内信息量的变化称为信息流：理想的分析仪器应该在很短的时间内获得很大的信息量。2024/1/106.仪器的效率和剩余度仪器的效率可用剩余度来衡量。剩余度的定义：R=Hman—H剩余度是熵偏离其最大值的度量。熵的一个重要性质是当一切的能够性都是等概率时，熵有最大值。在定量分析中，假设试样中待测组分的含量完全是未知的，那么其能够的含量为0～100%，故：2024/1/10仪器的效率和剩余度在分析仪器中，剩余度常被定义为：R=Iman—I即它是分析过程中被保管，未被利用的信息量的度量。剩余度大表示该仪器的效率低。分析时，普通样品的大致含量范围总是知道的，设其范围为x1～x2。故：那么：2024/1/10三、信号与噪声

signalandnoise本底信号：没有试样时，仪器产生的信号；随机噪声；空白信号：试样中无待测组分时，仪器产生的信号；试样预处置：空白信号接近本底信号；2024/1/101.检出限样品的信号能被检出的最低限；由于存在随机噪声〔正态分布〕，有误判的能够；如何规定检出限使误判产生的几率符合要求(统计学)，1969年，国际原子吸收光谱会议；yB+3B1975年，IUPAC；yB+2B保险检出限：yB+6B数学期望值yB；规范偏向B定义：以一定的置信度检出待测组分的最低浓度〔或量〕yA=yB+kBk的取值对应于不同置信概率2024/1/102.灵敏度分析仪器的呼应值与浓度(或量)改动一个单位时所引起的信号的变化，y/c.(IUPAC给出的定义)；单纯灵敏度高不能保证有低的检测限；检测限与B有关，B来自随机噪声，信号变化能够被噪声淹没。2024/1/103.信噪比(S/N)的提高途径：a.改善信号的丈量技术；b.信号经过适当处置;c.优化。(1)信号的平均:噪声信号(2)滤波和调制2024/1/10四、信号处置技术

technologyofsignalprocess对分析信号进展处置是为了提高信息量，改善信噪比。信号处置通常采用以下几种方法和技术：1.曲线拟合用数学方法将获取的数据作曲线拟合。方法：〔1〕根据实践获得的曲线找出与此曲线顺应的数学模型；〔2〕以实验得到的数据对(Xi，Yi)，代入数学模型(关系式)，用最小二乘法求出模型中的待定参数。关键点：选择正确的数学模型例：非正态色谱曲线，可采用r函数与指数衰减曲线相结合的数学模型。2024/1/102.曲线的平滑处置曲线平滑处置可以去除数据集合中的随机噪声，保管有用信息，提高信噪比。小动摇：随机噪声大动摇：包含有用信息方法：boxcar平均化；挪动窗口均化；最小二乘多项式平滑〔Savitzky-Golay卷积法〕，最常用的方法。留意点：不正确的进展平滑处置能够会将微弱信号当作噪声处置掉。2024/1/103.信号求导消除背景和重叠峰的干扰，提高分辨率和灵敏度。方法：模拟微分电路或求导程序软件。微分谱比原谱对谱特征的细微变化反响要灵敏的多，被隐藏的谱的特征可以经过对原谱图的微分而得到加强。运用：〔1〕光谱图、色谱图：重叠峰、弱肩峰的区分；〔2〕电位滴定曲线的导数曲线容易确定滴定钟点。留意点：微分时，原谱的噪声也被加强，高阶导数谱的噪声增大的更明显，处理方法：对原谱进展平滑处置。2024/1/10五、多元分析方法

polybasisanalysismethods如何在大批实验数据中总结出有用的规律或者发掘出有用的信息；多元分析是一类计算机信息处置、信息发掘技术，特别适宜用于从多种要素影响的大量实验数据中总结规律；多元分析运用领域：处置卫星照片；指纹鉴别；文字和语音识别；多参数、多变量问题的处置；分析化学中的运用：〔1〕多种微量元素的分布与安康〔或疾病〕的关系〔2〕物质中复杂成分的含量分析〔3〕各种谱的特征与性质关系〔4〕分子构造与谱特征的关系2024/1/101.多元分析方法的特点在多元分析中，对每个研讨对象〔每个察看样本都有M个变量或参数〕取值，调查N个察看对象的集合就作成一张N*M的数据表。察看对象的集合可以是全部样本，也可是较大集合中的一个子集；变量可以是延续的也可以是离散的；在多元分析中，通常采用以下技术：〔1〕简化构造用简一方法来表示所研讨的复杂问题；〔2〕分类将察看对象分成假设干个不同的组或类；〔3〕变量分组将变量按其性质分组；〔4〕相关分析研讨变量之间的相互关系、察看对象之间的相互关系。2024/1/102.多元分析中的主要方法简介多元分析中所采用的方法：〔1〕回归分析：多元线形回归分析；偏最小二乘回归分析；逐渐回归分析。〔2〕相关分析〔3〕因子分析〔4〕降维与映射〔5〕聚类分析〔6〕分类与判别〔7〕人工神经网络〔8〕优化技术2024/1/103.化学因子分析法简介因子分析：经过对一数据矩阵进展特征分析、旋转变换等操作以获取有关信息的数学方法。化学因子分析：将因子分析技术用于处理化学中的问题，构成了带有浓重化学特征的因子分析方法。化学因子分析特点：〔1〕处理复杂问题同时处置多要素相互影响的复杂体系〔2〕快速处置大量数据采用规范因子分析程序〔3〕数据的有序解释与预测在获得规律指点下进展预测2024/1/10因子分析根本步骤2024/1/10常见的因子分析方法(1)主成分分析〔principlecomponentanalysis〕(2)目的因子分析〔targetfactoranalysis〕(3)迭代目的因子分析(iterativetargetfactoranalysis)(4)秩消因子分析(rankannihilationfactoranalysis)(5)渐进因子分析(evolvingfactoranalysis)(6)窗口因子分析(windowfactoranalysis)(7)启发渐进式特征投影(heuristicevolvinglatentprojection)2024/1/10LeastSquaresRegressionAnalysisIntroduction2024/1/10LeastSquaresRegressionAnalysisPage22024/1/10LeastSquaresRegressionAnalysisPage32024/1/10LeastSquaresRegressionAnalysisPage42024/1/10LeastSquaresRegressionAnalysisPage52024/1/10LeastSquaresRegressionAnalysisPage62024/1/10LeastSquaresRegressionAnalysisPage72024/1/10LeastSquaresRegressionAnalysisPage82024/1/10LeastSquaresRegressionAnalysisPage9EXCELPROBLEM xi yi 2 1.500 4 4.500 6 7.500 8 10.500 10 13.500 12 16.5002024/1/10LeastSquaresRegressionAnalysis–MatrixNotationPage102024/1/10LeastSquaresRegressionAnalysis–MatrixNotationPage112024/1/10LeastSquaresRegressionAnalysis–MatrixNotationPage122024/1/10LeastSquaresRegressionAnalysisPage13EXCELPROBLEM xi yi 2 1.501 4 4.524 6 7.441 8 10.420 10 13.409 12 16.5652024/1/10InstrumentalAnalysisStatisticsII2024/1/10Relativefrequency,dN/N+1s-1sm=50s=5x-m010203040-40-30-20-10+1s-1sm=50s=10Where:s=pop.std.dev.m=pop.MeanN=#ofmeasurementsx–m=Abs.DeviationfrommeanIV.NormalErrorLawThefractionofapopulationofmeasurements,dN/N,whosevalueslieintheregionxto(x+dx)isgivenby:2024/1/10024-2-4-3-113Then:zRelativeFrequency,dN/N01020-10-20s=5x-mRelativeFrequency,dN/Ns=5Substitute:z=(x–m)/sanddz=dx/sNormalizethecurvebyexpressingintermsofrelativedeviationfromthemean.2024/1/10+3s-3s+2s-2s+1s-1s68.3%ofmeasurementswillfallwithin±softhemean.95.5%ofmeasurementswillfallwithin±2softhemean.99.7%ofmeasurementswillfallwithin±3softhemean.zRelativefrequency,dN/N-101234-2-3-42024/1/1002s4s-2s-4s-3s-1s1s3sdN/N80%+1.29s-1.29sV.ConfidenceLimitsIntheabsenceofanysystematicerrors,thelimitswithinwhichthepopulationmean(m)isexpectedtoliewithagivendegreeofprobability.02s4s-2s-4s-3s-1s1s3sdN/N50%+0.67s-0.67s02s4s-2s-4s-3s-1s1s3sdN/N95%-1.96s+1.96s2024/1/10A. ConfidenceLimits(CL)whensisagoodestimateofs1. Whensisdeterminedfrom³20replicatemeasurements.a. CLforasinglemeasurement(xi)CLofm=xi±zsConfidenceIntervala. CLformultiplemeasurements(x)ConfidenceIntervalCLofm=x±zsN2024/1/10A. ConfidenceLimits(CL)whensisagoodestimateofs2. Obtainingagoodestimateofsbypoolingdata.Useaseriesofidenticalanalysesonasimilarsetofsamples.Degreesoffreedom³20N1,N2,etc.=Numberofmeasurementsineachsubsetnt=Numberofsubsets2024/1/10Whensisdeterminedfrom<20replicatesUsethetparameterratherthanthezparameter.B. ConfidenceLimits(CL)whensisunknownt=(x-m)sz=(x-m)stdependsonconfidencelevelanddegreesoffreedom(N-1)ConfidenceIntervalCLofm=x±tsN2024/1/10VI.PropagationofErrorTypicalexperimentalmethodsofanalysisinvolveseveralsteps,eachofwhichhasanuncertaintyassociatedthatcontributestothenetuncertaintyoftheanalysis.A. Additionandsubtractionx=p+q-rWherep,q,&reachhaveuncertainties sp,sq,&srsx=sp2+sq2+sr22024/1/10VI.PropagationofErrorTypicalexperimentalmethodsofanalysisinvolveseveralsteps,eachofwhichhasanuncertaintyassociatedthatcontributestothenetuncertaintyoftheanalysis.A. Multiplicationanddivisionx=p·q/rWherep,q,&reachhaveuncertainties sp,sq,&srspsqsrpqr++222sx=x2024/1/10内容选择：第一节计算机与仪器分析computerandinstrumentanalysis第二节数据采集与计算机控制computercontrolanddatacollection第三节信息处置与数据发掘技术informationprocessandtechnologyofdateexcavate第四节人工智能与仿真模拟artificialintelligenceandmultimediaexperimentsimulationtechnology终了2024/1/10第二章

计算机与仪器分析第四节人工智能与实验仿真模拟技术一、人工智能简介anintroductiontoArtificialintelligence二、仪器分析实验多媒体仿真模拟multimediasimulationofinstrumentanalysisexperimentcomputerandinstrumentanalysisartificialintelligenceandmultimediaexperimentsimulationtechnology2024/1/10一、分析化学中的人工智能技术简介

aintroductiontoArtificialintelligence人工智能〔artificialintelligence〕:是指用机器或计算机经过模拟人类的智慧行为来处理实践问题的才干。人工智能技术在化学方面的运用：计算机辅助构造解析；计算机辅助合成设计；智能化分析仪器；计算机多媒体虚拟实验室。普通层次：人工智能=知识库+逻辑推理方法；高级层次：具有自学习、自积累才干。2024/1/10化学人工智能的中心问题：〔1〕化学知识的模型化和表示方法〔2〕知识库的建立与搜索方法〔3〕推理、演绎、判别与求解方法〔4〕程序设计和技术2024/1/101.知识库与知识表示方法知识库：数据库的开展；处理问题的规那么〔具有因果关系的数据〕的分类