利用化学计量学方法改进现代仪器分析实验教学

以UV-Vis分光光度法实验为研究实例,采用数据处理软件Multicom(采用Delphi7．0编写,可在Windows系统下运行)建立了以因子分析法及交叉验证法为主的评价方法,通过对剩余标准偏差(RSD)和相对标准误差(RSE)的计算,分别评价了学生的仪器分析操作水平和容量分析操作水平。通过对现代分光光度计和传统分光光度计的仪器噪声水平、实验误差来源的比较以及吸光度测量的线性范围的比较,加深学生对于仪器及实验原理的理解。通过该实验课程可以看出,将化学计量学方法有效的引入现代仪器分析技术中,不但有效的提高了学生在现代仪器分析中综合运用线性代数和计算机知识等方面的能力,而且增加了教师对学生实验技能客观评价的准确性。     

利用化学计量学方法解析有机污染物降解的动力学过程

利用因子分析、数值遗传算法等化学计量学方法研究了电催化降解有机污染物的动力学过程。以Ti/SnO2＋Sb2O3催化电极为阳极对偶氮类染料甲基橙进行电催化降解为研究对象,采用紫外－可见光度法为测量手段,通过对降解过程中测得的不同波长、不同降解时间的两维吸光度矩阵进行解析,获得了降解过程中存在的组分数、降解的动力学模型等信息。研究表明,甲基橙在Ti/SnO2＋Sb2O3电极上的氧化降解的动力学过程符合连串反应模型,反应过程中产生了带苯环结构的中间体。     

化学计量学建模软件的开发及应用

本文利用数据库技术,针对Y=F(X)数学模型,编写集模型管理、数据样本管理和建模、预报为一体的通用性处理软件。软件自动适应不同分析体系中,自变量数和目标函数的变化,并支持在模型中对每个自变量进行定义,及其物理意义的显示。软件中提供了MLR、PCR、PLS、神经网络和遗传算法-PLS联用5种建模方法,并将交叉验证方法嵌入PCR、PLS方法中,用交叉验证法检验样本中的奇异样本点。利用模拟数据对软件进行了检验。     

基于并行PLS算法的化学计量学软件研究

现有化学计量学软件普遍采用的偏最小二乘(PLS)算法均以单线程方式计算,建模速度缓慢,给应用带来较大的不便。随着多核处理器的普及,采用多线程并行计算技术可显著提高算法执行速度。本文将多线程并行计算技术引入化学计量学软件开发,提出并实现了PLS算法的并行化计算。利用标准数据集进行了性能对比实验,结果表明在四核计算机中多线程并行计算比单线程计算有大约3.1倍的速度提升。     

红外光谱结合化学计量学在中药分析中的应用

综述红外光谱技术与化学计量学相结合在中药分析中的应用.报导利用求导法(包括一阶、二阶求导)、数字滤波、数据平滑、矢量归一化、傅立叶变换和卷积运算,以及小波变换等方法处理红外分析信号,可以提高谱图的信噪比、改良分析信号的质量和还原被扭曲的谱图;利用主成分分析法、因子分析法、偏最小二乘法等校正方法处理红外光谱数据,可以迅速而准确地鉴别和分类中药;用SIMCA方法、聚类分析方法和阵列相关系数比对法等化学模式识别红外数据可以判断中药的产地、道地性、采收时间和配方中药的质量等;利用二维相关光谱可以鉴别中药材的真伪和中药材的品种等.     

CloudChem—基于云计算的化学计量学软件服务

化学计量学被广泛应用于光谱、色谱及质谱数据处理,现有化学计量学软件都为串行单机程序,这将导致程序开发成本高、部署升级困难、可控制性差等缺点,难以胜任分析数据的成倍增长对快速分析和有效管理带来巨大的挑战。为了解决这些缺点,本文提出了CloudChem——1种基于云计算的化学计量学软件服务,它采用软件即服务的模式,使用浏览器/服务器结构来提供专业的化学计量学软件服务。系统的服务器端分为工作流层、业务层、计算层、数据层和Web层。数据层综合利用关系型数据库和分布式文件系统2种方法的优势来存储和组织数据;计算层使用并行计算来提升数据处理速度和规模;Web层使用Open API实现平台的数据资源共享功能。实验表明,平台上的并行交叉验证框架在四核CPU上加速比可以达到3.763倍。所以,CloudChem可以较好克服传统化学计量学软件的缺点,基于该方法的软件服务平台可实现光谱、色谱、核磁、质谱等数据的有效、高速、一体化的存储、分析、挖掘,最大限度减小用户在使用化学计量软件的基础设施成本和软件成本。     

化学计量学在海洛因分类中的应用

世界各国执法机构不断加强对毒品犯罪的打击力度,希望根除毒品的非法生产和贸易.为达到这一目的,通过对没收毒品的物理和化学分析可获得重要的信息,特别是与来源和生产有关的杂质的确证和定量,尤为重要.从这些数据中可获得各种有用的表征,即,杂质图谱(又称化学表征或指纹分析),用于比对分析以推断毒品的来源,化学计量学为比对分析的方法.鉴于目前使用了多种化学计量学方法,有必要对其进行分类整理.本文依据海洛因样品分类中所使用化学计量学方法的原理和应用进行了综述,以期化学计量学在海洛因样品分类中获得更好地应用.     

挥发性有机物污染的水质化学计量学研究

选择不同的样间距与类间距度量方法,对30种水样所含的挥发性有机物(VOCs)进行聚类分析研究。结果显示16种河水可分为3或4类;14种自来水、瓶装饮用水分为4类。通过比较描述性统计量及聚类结果,该数值分类方法还提供了一种水质定量分级评价结果：16种河水按VOCs含量高低分级评价为三个等级：严重污染、中等污染、轻微污染;另14种饮用水样也评为三个等级：较差、中等、较好。化学计量学方法可对不同水样所含VOCs污染情况做有效的分类与量化分级评价。     

优化化学计量学轮廓分析工作流程的新软件

正安捷伦科技公司近日隆重推出MassHunter Profinder软件,该软件经设计可用于复杂质谱数据的批处理。作为MassHunter软件系列的最新成员,MassHunter Profinder可为化学计量学色谱峰查找工作流程带来增强的批处理功能,实现稳定的数据重挖掘和对齐功能。美国科罗拉多州丹佛市国家犹太健康中心肺病研究员兼助理教授Rick Reisdorph博士表示:"在非靶向代谢组学和蛋白质组学实验中使用Agilent MassHunter Profinder能够     

化学计量学方法在血红细胞判别中的应用

本文通过数值遗传算法优化彩色图像RGB三色变换参数，将彩色图像转化为灰度图，利用快速傅里叶变换计算图像的一维自相关光谱。通过PCA对一维自相关光谱矩阵的特片提取，从而实现了血红细胞中正常细胞和变异细胞分类。     

虚拟现实技术在化学反应工程实验教学中的应用

将虚拟现实技术应用到化学反应工程实验教学中,能大大降低成本,同时也能满足实验教学中情景化及自然交互性的要求。本文概述虚拟现实及其实现技术,提出一种构建化学反应工程虚拟实验室的方案。     

基于虚拟仪器技术的测控教学实验系统的构建

为了更好地进行测控教学实验,降低实验经费,培养学生的创造性思维和动手能力,将虚拟仪器技术应用于测控教学实验中.以图形化编程软件LabVIEW为主要开发平台,结合Matlab及其它数据库开发工具,构建了基于虚拟仪器技术的测控教学实验系统,阐述了系统的结构及其实现方法,为测控实验教学改革提供了一种新思路.     

化工原理实验多媒体仿真系统程序设计

以可视化Visual Basic 6．0为程序设计语言,用Flash进行动画制作,以Access、Photshop等为辅助工具,在Windows为操作平台下进行多媒体合成开发,设计出化工原理实验仿真系统。该系统涵盖了化工原理实验教学大纲所要求开设的实验内容,具有实验装置认识、实验操作演示、习题测试、仿真实验操作和实验成绩评定等功能;该软件的特点：实验装置的真实感强,实验操作过程生动逼真,软件操作直观、简便、功能强大,系统采用开放式结构,可对内容补充和升级。运用该软件辅助于实验教学中,对于提高学生的综合素质能力及工程实践能力起到了积极的促进作用。本文介绍了该系统的结构与功能、主要程序设计和特点。     

化工基础课堂教学及实验教学数据处理的窗体化设计

为解决化工基础课堂教学和实验教学中的数据处理难题,可利用Visual Basic6.0语言编写出处理其数据的程序。通过简单的窗体操作和程序运行,即可计算有关过程及作图,打印出所需的结果和图表。本程序可在Win9X操作平台下独立运行,操作简便、直观、图像清晰、误差小。     

数据包络分析模型的化工试验设计方法评价

数据包络分析(DEA)是以“相对效率评价”基于化工试验中反应物、生成物之间的投入、产出关系,探讨了化工试验设计,主要探讨了在化工试验设计中DEA作为评价正交试验设计方法的一种有效的分析工具的理论和应用。实例分析表明,将DEA方法运用于化工试验设计的评价具有计算简单,意义清楚的特点,是对正交试验设计的有益补充。     

偶然误差统计规律虚拟实验与数据处理

研究偶然误差的统计规律,期待一个简便、实用的数据处理软件,利用图形化的虚拟仪器开发平台LabVIEW,可便捷地开发出虚拟仪器环境的实验仿真与数据处理系统,该系统可视化效果好,实用和便于操作。文章对系统的设计思想、GUI、功能与特性作了阐述。     

面向对象分析在虚拟实验系统开发中的应用

面向对象方法作为现代软件工程技术的重要部分,在现代信息系统的开发中发挥着积极的作用.面向对象分析是面向对象开发的重要步骤,其主要工作内容是研究问题域和用户需求,运用面向对象的观点和原则发现问题域中与系统责任有关的对象及对象的特征和相互关系,从而最终建立一个完整、确切地反映问题域和用户需求且独立于实现的系统模型.在对基本原理介绍的基础上,重点描述了面向对象分析技术在网上虚拟实验系统开发中的应用.     

《数字电路逻辑设计》课程教学实践与探索

《数字电路逻辑设计》是控制方向重要的专业基础课程。为提高教学效果,本文从理论和实践两方面的对内容和方法加以探索和研究。实践证明,这种教学模式能够很好地解决教学中的难点问题,显著提高教学质量和教学效果。     

仿真软件在电子信息类专业课程教学中的应用

本文通过介绍五种电子信息类仿真软件,阐述仿真软件在专业课程教学中的重要辅助作用。仿真软件的广泛使用,可以真正做到"教学生动真实"——大量仿真实例的演示可以让知识传授不再枯燥;"虚拟实验准备"——让学生在学习了理论知识之后就能立刻通过软件进行模拟仿真,在实际动手操作之前做到胸中有数。仿真软件的出现,极大提高了学生对专业课程的理解能力和学习兴趣,明显改善了实践教学效果。