著者

吉村 季織 高柳 正夫

出版者

日本コンピュータ化学会

雑誌

Journal of Computer Chemistry, Japan (ISSN:13471767)

巻号頁・発行日

pp.2014-0001, (Released:2014-05-17)

参考文献数

17

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近年,化学データを数学的・統計的手法により解析する「ケモメトリクス」が頻繁に用いられるようになってきた.しかし,日本の大学の化学教育の場ではほとんど取り上げられていない.ケモメトリクスや数値計算の専用ソフトウェアを使うことなく,現在最も普及しているソフトウェアのひとつであるMicrosoft Excel (Excel)の基本機能を用いてケモメトリクス計算を行うことができれば,多くの教育・研究機関で役立つものと思われる.シリーズ6回目は,ケモメトリクスの多変量による定量モデル作成において,最も頻繁に用いられるPLS (partial least squares) 回帰 (PLSR)を取り扱った.これまでと同様に,スペクトルの解析を例に挙げた.モデル構成試料および未知試料のスペクトルの生成,潜在変量を抽出するPLS1 (1化学種の場合) とPLS2 (多化学種の場合) の実行,PLSRによる濃度定量モデル作成を行うワークシートを作成した.生成したスペクトルを使いPLSRとPCRの定量性能について比較を行った.その結果,PLS1によるPLSRでは特定の化学種の濃度データを用いるため,目的とする化学種に関して少ない因子数で良好なモデルが得られた.一方PLS2によるPLSRでは,複数の化学種に対して安定して濃度予測できるモデルが得られることが分かった.少ない因子数においてPLSRがPCRと比較して優位であることは示されたが,最適なモデルが得られるとは限らなかった.モデル化手法と因子数を変えて予測性能を比較しながら最適なモデルを得る必要があることが示唆された.

著者

吉村 季織 高柳 正夫

出版者

日本コンピュータ化学会

雑誌

Journal of Computer Chemistry, Japan (ISSN:13471767)

巻号頁・発行日

vol.11, no.3, pp.149-158, 2012-10-25 (Released:2012-10-25)

参考文献数

12

被引用文献数

9 10

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近年,化学データを数学的・統計的手法により解析する「ケモメトリクス」が頻繁に用いられるようになってきた.しかし,日本の大学の化学教育の場ではほとんど取り上げられていない.ケモメトリクスや数値計算の専用ソフトウェアを使うことなく,現在最も普及しているソフトウェアのひとつであるMicrosoft Excel(Excel)の基本機能を用いてケモメトリクス計算を行うことができれば,多くの教育・研究機関で役立つものと思われる.シリーズ5回目は,スペクトルなどの観測データの前処理として用いられる平滑化と数値微分を取り扱う.平滑化や数値微分の代表的手法として最小二乗法を基にしたSavitzky Golay法(SG法)が広く知られている.我々はSG法と同原理の平滑化・数値微分法をExcel上で実行する方法を開発したので報告する.まず,SG法の畳み込み係数に相当する係数を求めるワークシートを作成した.さらにGauss関数を例に平滑化・数値微分を実行するワークシートを作成した.平滑化および数値微分値が,Gauss関数及びその導関数とよく一致していることを確認した.本法の平滑化・数値微分係数と,SG法の畳み込み係数を比較し,両者が等しいことを示した.また,畳み込み係数表の誤りも見出すことができた.これらの結果によって,本方法が平滑化・数値微分法として有用であると示された.

著者

白 文明 吉村 季織 高柳 正夫

出版者

一般社団法人映像情報メディア学会

雑誌

映像情報メディア学会技術報告 (ISSN:13426893)

巻号頁・発行日

vol.38, no.4, pp.33-38, 2014-01-21

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近赤外分光光度計あるいは可視近赤外用ハイパースペクトルカメラでの測定結果にPLS (Partial least squares)回帰法を適用して,ブルーベリー果実の糖度,酸度,アントシアニン含量の測定が可能かどうかを検討した。透過測定と拡散反射測定のいずれが有利か,検量モデルの作成には品種の区別が必要か,測定部位を選ぶ必要があるか〔萼(がく)の部分で測定しても大丈夫か〕などを検討した。その結果,測定と解析を適切に行えば,十分に実用レベルの精度での分析が可能であることが明らかになった。

著者

吉村 季織 高柳 正夫

出版者

日本コンピュータ化学会

雑誌

Journal of Computer Chemistry, Japan (ISSN:13471767)

巻号頁・発行日

vol.11, no.3, pp.149-158, 2012

被引用文献数

10

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近年,化学データを数学的・統計的手法により解析する「ケモメトリクス」が頻繁に用いられるようになってきた.しかし,日本の大学の化学教育の場ではほとんど取り上げられていない.ケモメトリクスや数値計算の専用ソフトウェアを使うことなく,現在最も普及しているソフトウェアのひとつであるMicrosoft Excel(Excel)の基本機能を用いてケモメトリクス計算を行うことができれば,多くの教育・研究機関で役立つものと思われる.シリーズ5回目は,スペクトルなどの観測データの前処理として用いられる平滑化と数値微分を取り扱う.平滑化や数値微分の代表的手法として最小二乗法を基にしたSavitzky Golay法(SG法)が広く知られている.我々はSG法と同原理の平滑化・数値微分法をExcel上で実行する方法を開発したので報告する.まず,SG法の畳み込み係数に相当する係数を求めるワークシートを作成した.さらにGauss関数を例に平滑化・数値微分を実行するワークシートを作成した.平滑化および数値微分値が,Gauss関数及びその導関数とよく一致していることを確認した.本法の平滑化・数値微分係数と,SG法の畳み込み係数を比較し,両者が等しいことを示した.また,畳み込み係数表の誤りも見出すことができた.これらの結果によって,本方法が平滑化・数値微分法として有用であると示された.

著者

吉村 季織 岡崎 正規 中川 直哉

出版者

Society of Computer Chemistry, Japan

雑誌

Journal of computer chemistry, Japan (ISSN:13471767)

巻号頁・発行日

vol.2, no.2, pp.49-56, 2003-06-15

被引用文献数

1 1

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Microsoft Excelに添付されている最適解の検索ツール、ソルバーを用いて滴定曲線から試料溶液のp<I>K</I>分布を見積もった。p<I>K</I>分布はp<I>K</I>と濃度の関係を示し、不均一表面などの分析に用いられている。滴定曲線は、クエン酸水溶液を水酸化ナトリウム溶液で滴定することによって得た。滴定曲線の式を線形で表し、Excel ソルバーの線形計画法によって実験値にフィッティングした。Excel ソルバー によって見積もられたp<I>K</I>分布は、シンプレックス法を用いた自作プログラムで見積もったp<I>K</I>分布と比べても遜色がないものであった。p<I>K</I>分布の見積もりに、Excel ソルバーを充分に活用できることを示すとともに、すべてのExcelユーザが気軽にp<I>K</I>分布を見積もることができることを示している。