Chemometria 0600-S2-CKR-Ch

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

Całkowity nakład pracy studenta

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

Efekty uczenia się - wiedza

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

Efekty uczenia się - umiejętności

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

Efekty uczenia się - kompetencje społeczne

K1: Ma świadomość poziomu własnej wiedzy dotyczącej chemometrii i potrzeby jej ciągłego pogłębiania K_K01 K2: Posiada świadomość roli chemometrii w kryminalistyce K_K01

Metody dydaktyczne

Wykład: metody podające - wykład informacyjny metody problemowe - wykład problemowy Laboratorium: metody programowane z użyciem komputera

Metody dydaktyczne podające

- wykład informacyjny (konwencjonalny)
- wykład konwersatoryjny

Metody dydaktyczne poszukujące

- ćwiczeniowa
- laboratoryjna

Wymagania wstępne

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

Koordynatorzy przedmiotu

Piotr Szczepański

Kryteria oceniania

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.

Praktyki zawodowe

Nie dotyczy

Literatura

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.

Więcej informacji

Dodatkowe informacje (np. o kalendarzu rejestracji, prowadzących zajęcia, lokalizacji i terminach zajęć) mogą być dostępne w serwisie USOSweb:

Strona przedmiotu 0600-S2-CKR-Ch w USOSweb