Chemometria

Podstawowa wiedza z zakresu zastosowania arkusza kalkulacyjnego, znajomość rachunku macierzowego.

Godziny realizowane z udziałem nauczycieli ( godz.):

- udział w wykładach – 15 h

- udział w ćwiczeniach – 30 h

Czas poświęcony na pracę indywidualną studenta ( godz.):

- przygotowanie do ćwiczeń – 50 h

- przygotowanie do kolokwiów – 20 h

- konsultacje i praca z nauczycielem akademickim - 10 h

Łącznie: 125 godz.:25= 5 ECTS

W1: Zna metodologię, cele i obszary stosowania metod chemometrycznych K_W01, K_W04

W2: Zna metody analizy i kontroli danych surowych oraz ich transformacji (normalizacji, standaryzacji) K_W01

W3: Zna różne metody planowania i optymalizacji eksperymentów K_W01

W4: Zna podstawowe metody filtrowania danych K_W01

W5: Zna sposób tworzenia chemometrycznego modelu regresyjnego, jedno i wielowymiarowego K_W01

W6: Potrafi opisać algorytmy działania najważniejszych metod chemometrycznych: analizy czynników głównych, regresji czynników głównych, częściowych najmniejszych kwadratów oraz metod klasyfikacji obiektów K_W01

W7: Zna przykłady praktycznego zastosowania chemometrii w kryminalistyce K_W04

U1: Potrafi przeprowadzić analizę i transformację danych surowych K_U06

U2: Stosuje w praktyce wybrane metody planowania pomiarów i optymalizacji eksperymentów K_U01, K_U05

U3: Korzysta z różnorodnych statystycznych programów obliczeniowych K_U01

U4: Potrafi wyszukiwać oprogramowanie typu open source stosowane w obliczeniach chemometrycznych K_U01

U5: Potrafi konstruować chemometryczne modele regresyjne jedno- i wieloparametrowe oraz sprawdzać istotność zmiennych, adekwatność modelu i zdolności prognostyczne K_U06

U6: Potrafi zastosować wybrane metody filtrowania danych K_U06

U7: Potrafi przeprowadzić analizę wielowymiarowych danych eksperymentalnych wybranymi metodami chemometrycznymi oraz poprawnie interpretować wyniki K_U01, K_U06, K_U07

K1: Ma świadomość poziomu własnej wiedzy dotyczącej chemometrii i potrzeby jej ciągłego pogłębiania K_K01

K2: Posiada świadomość roli chemometrii w kryminalistyce K_K01

Wykład:

metody podające - wykład informacyjny

metody problemowe - wykład problemowy

Laboratorium:

metody programowane z użyciem komputera

- wykład informacyjny (konwencjonalny)
- wykład konwersatoryjny

- ćwiczeniowa
- laboratoryjna

W ramach przedmiotu prowadzone są następujące zajęcia:

- wykład 15 godz.

- ćwiczenia 30 godz. – przewidziano 6 ćwiczeń od indywidualnego wykonania.

Celem przedmiotu jest nabycie teoretycznych wiadomości i praktycznych umiejętności pozwalających na samodzielne korzystanie z komputerów w zakresie chemometrycznej analizy, interpretacji wyników oraz planowania doświadczeń.

Treści programowe wykładu:

Chemometria jest nauką zajmującą się wykorzystaniem metod numerycznych, statystycznych oraz symbolicznych do analizy wielowymiarowych zbiorów danych chemicznych, metod modelowania empirycznego, analizy podobieństwa i klasyfikacji.

Wykład ma za zadanie przedstawienie teoretycznych wiadomości dotyczących planowania doświadczeń, modelowania zależności, zaawansowanych metod statystycznych, oraz interpretacji uzyskanych wyników doświadczalnych.

Treści programowe laboratorium:

Ćwiczenia mają na celu nabycie praktycznych umiejętności pozwalających na samodzielne korzystanie z programów komputerowych w zakresie wstępnego opracowania danych, modelowania zależności, planowania doświadczeń oraz zaawansowanych metod statystycznych.

W przypadku ćwiczeń, niezbędne jest posiadanie umiejętności obsługi arkusza kalkulacyjnego MS Excel oraz znajomości rachunku macierzowego

1. Jan Mazerski, Chemometria praktyczna, Wyd. Malamut, 2009.

2. Jan Mazerski, Podstawy chemometrii, Wyd. Politechniki Gdańskiej, 2000.

3. Richard G. Brereton, Chemometrics: data analysis for the laboratory and chemical plant, Wiley, 2003.

4. Practical guide to chemometrics, ed. Paul Gemperline, Taylor&Francis, 2006.

5. Chemometria w analityce – wybrane zagadnienia, praca pod red.

D. Zuby i A. Parczewskiego, Wydawnictwo Instytutu Ekspertyz Sądowych, 2008.

Metody oceniania:

wykład - K_W01, K_U01, K_U06, K_U07

ćwiczenia - K_W01, K_U01, K_U06, K_U07

Kryteria oceniania:

Wykład: np. egzamin pisemny w formie testu; wymagany próg na ocenę dostateczną - 50%, 61% - dostateczny plus, 66% - dobry, 76% - dobry plus, 81% - bardzo dobry.

Ćwiczenia: np. zaliczenie na ocenę na podstawie wykonanych ćwiczeń laboratoryjnych i dwóch kolokwiów śródsemestralnych; wymagany próg na ocenę dostateczną - 50%, 61% - dostateczny plus, 66% - dobry, 76% - dobry plus, 81% - bardzo dobry.

Wykład: egzamin pisemny – K_W01, K_U01, K_U06, K_U07

Laboratorium: - K_W01, K_U01, K_U06, K_U07

Zagadnienia egzaminacyjne:

wybrane metody planowania eksperymentów, modelowanie chemometryczne (identyfikacja modelu, istotność modelu, adekwatność modelu, istotność zmiennych), analiza i kontrola danych (rozkład, współzmienność, transformacja danych, skalowanie, linearyzacja), analiza podobieństwa (podobieństwo wielowymiarowe, analiza podobieństwa cech, analiza podobieństwa obiektów, redukcja wymiaru przestrzeni cech), analiza skupień (metody graficzne, dendrogram, metoda k-najbliższych sąsiadów) metody filtrowania danych, metoda analizy czynników głównych (obliczanie głównych składowych, określenie liczby głównych składowych i ich interpretacja), metoda regresji czynników głównych (PCR), metoda częściowych najmniejszych kwadratów (PLS), metody klasyfikacji obiektów.

Nie dotyczy