Chimiometrie Flashcards
Que veut dire chimiometrie?
utilisation de nombreux outils mathématiques
discipline chimique utilisant les mathématiques, les statistiques et de la logique formelle. Cette discipline chimique permet :
- De concevoir ou sélectionner des procédures expérimentales optimales plans d’expérience
- De fournir le maximum d’informations chimiques pertinentes en analysant les données chimiques…
- D’acquérir de nouvelles connaissances sur les systèmes chimiques interprétation de résultats
C’est une analyse de données au sens large, analyse multi-variée. Beaucoup de variables avec un nombre d’observations minimum
que veut dire plan d’experience?
techniques statistiques qui permettent d’acquérir de nouvelles connaissances sur un phénomène sur la base d’un plan et d’un modèle.
Que veut dire la reponse
toute manifestation ou conséquence d’un phénomène (variable de réponse/de design). La réponse est la variable dépendante (ex : aire d’un chromatogramme)
que veut dire facteur
tout ce qui a (ou pourrait avoir) une influence sur la réponse (« effet »). Les facteurs sont les variables indépendantes (ex : température d’injection)
que veut dire plan d’experience
: suite ordonnée d’essais qui désigne comment les facteurs variant pendant une expérience afin d’étudier leurs effets sur les réponses
que veut dire modele
relation statique/mathématique entre les facteurs et les réponses
que veut dire methodologie de développement
différentes stratégies expérimentales : aléatoires, intuitive, structurée, systématique…
Peut s’appuyer sur des stratégies statistiques pour optimiser nos expériences va développer en labo notre méthode et pour l’optimiser, on fait varier nos facteurs (T°,pH,… > influencent la méthode) ensemble ou séparément (mais peu efficace car prends plus de temps)
Quelle est la premiere facon d’optimiser une methode
prendre l’ensemble des facteurs qui sont utilisés dans une analyse, et à faire plusieurs expériences en changeant un seul des paramètres (OFAT -> analyse univariée)
Quelle sont les avantages et les probleme de OFAT
Approche facile à réaliser, longue et fastidieuse. mais fonctionne bien
Nombreuses expériences nécessaires lrosuqe plusieurs facteurs impliqués. Donc neccesite plus de ressources et lente
Comment peut on ameliorer OFAT
–> Méthodologie séquentielle (ex : Simplex) – ne repose pas sur un modèle
o Aucune expérience définitive
o Chaque résultat expérimental suggère d’autres expériences
o L’investigation scientifique est itérative (= répété plusieurs fois)
Comment sapelle l’analyse qui permet d’étudier l’influence des variations de plusieurs variables à la fois ?
analyse multivarie tel que simplex
expliquer simplex
pour ameliorer OFAT –> Approche géométrique qui permet d’aller plus rapidement à une valeur optimale
se base sur un processus itératif et qui indique la manière dont la prochaine expérience devrait être conduite. Cette approche implique que les deux facteurs sont étudiés en même temps. On les fait varier afin d’avoir plusieurs expériences.
Quels sont les limites de simplex
on reste sur un eoptimisation locale. Difficle à mettre en œuvre dans une situation de réponses multiples
reste très empirique, on va pas chercher à expliquer le phénomène : pourquoi les faceturs 1 et 2 ont un effet sur cetet réponse. Il peut quand même être utilisé d’une manière plus avancée.
Sous quel forme de simplex est il la plus simple?
le triangle (pour 2 facteurs ou +). Avec 3 points expérimentaux régulièrement espacés : figure géométrique générée est un triangle. Pour 3 facteurs : tétraèdre
–.> Prend le point le moins bon et le projette dans la direction opposée. Une nouvelle expérience sera par la suite effectuée avec de nouveau le « pire » point du simplex initial ces nouveaux point forment le nouveau simplex.
A quoi sert Simplex?
Permet de s’approcher et évoluer de manière rationnelle dans l’espace algorithùe va converger dans l’espace pour essayer d’atteindre le poitn central.
que ne prent on pas vraiment en compte avec simplex?
Stratégie intéressante car elle engage les différentes variables en jeu mais, elle n’est utile que s’il existe un seul optimum (on ne suara jamais s’il en existe un seul). De plus, si on a plusieurs réponses, on peut avoir des contradictions dans les directions à prendre. Cela vient du fait que l’on ne prend pas en compte la possibilité que les variables utilisées ont une interaction entre elles.
Commnet debuter notre plan d’experience? dans quel but?
On définit alors les bords du système (ie les valeurs max et min des variables analysées). L’idée est que l’on connaît le nombre d’expériences à affectuer (toujours en modifiant les 2 varibales).
On définit alors les bords du système (ie les valeurs max et min des variables analysées). L’idée est que l’on connaît le nombre d’expériences à affectuer (toujours en modifiant les 2 varibales).
Quels sont nos contributions et quels sont les resultats ?
Au niveau des contributions, il y a : les facteurs, les variables contrôlées et les variables indépendantes.
A la sortie : la réponse avec ces effets et les variables dépendantes.
1) Etudes simultannées de plusieurs facteurs
2) Modèles mathématiques
3) Données structurées du plan
de quoi sont isssus les plans d’experience
sont issus d’une structuration expérimentale, ce qui implique que le modèle choisi va conditionner le choix de l’expérience optimale.
pq dit-on que les plans d’experience sont issus d’une structuration experimentale
Cela vient du fait que les modèles ne sont pas des représentations réelles de la réalité. Il s’agit d’u moyen utilisé pour décrire un phénomène en se basant sur les principaux facteurs d’influence. Il doit être simple, générique (applicable de manière générale) et non aléatoire. Le but d’un modèle ext d’expliquer comment l’élement X devient l’élément Y.
Le modèle vise à capturer le phénomène que nous essayons de décrire mais ce n’est pas la réalité.
comment peut on considerer un modele comme bon?
Pour qu’un modèle soit considéré comme bon, il faut pouvoir le démontrer mathématiquement. Ceci implique qu’il faut prendre en compte la notion d’interactions entre les différents facteurs, d’où l’utilisation de la régression polynomiale.
a quoi sert la regressions polynomiale
permet d’étudier l’effet de chaque facteur indépendamment des autres mais également entre eux. Chaque élément du modèle est alors pondéré par un coefficient qu’il faut estimer. En faisant varier plusieurs facteurs en même tempsn on parvient à augmenter la précision des résultats.
Utilisation de données expérimentales pour prédire une information quantitative inconnue Y à partir de X grâce à une « fonction mathématie ». Le modèle mathématique peut être :
- Une relation linéaire simple
- Une relation polynomiale avec un degré adapté
comment obtenir une meilleure estimation (precision accrue)
obtenue pour les modèles dans lesquels tous les facteurs sont modifiés en même temps.
comment minimiser lerreur de regression
La régression multilinéaire (régression multiple)
Cela permet d’estimer ces coefficients par précision et les facteurs vont alors prendre des niveaux (valeurs hautes et basses).
donnner les 2 types de variables
variables naturelles u1 –> plage de variation differente
variable codees Xi –> meme intervalle de variation
quels sont les 3 types de plan d’experience
-effet principaux –> main effet
-synergie des factuers/synergiques –> interaction effect
-surface de reponses –> “quadratic”effects
aller du moins au plus complexe
que fait le 1er etage?
déterminer ceux qui sont actifs ou inactifs sur la réponse (impact ou non) : permet de trier les facteurs (plan de criblage) –> effets principaux screening
–> Plackett-burman
que fait le 2eme etage
évaluer un modèle synergique : regarder les facteurs les plus influents et voir leur impact sur la réponse et entre eux. Pour mesurer l’effet d’un facteur, il faut connaître l’effet des autres facteurs –> interaction des effets
que fait le niv 3?
si l’objectif est de prédire une réponse on peut aller jusqu’au modèle de courbure effets quadratiques
–> facteur peut sinfluencer lui mm
