Робоча програма навчальної дисципліни хемометричні методи аналізу даних напряму підготовки 0703 хімія для спеціальності 070301 хімія спеціалізації „Дизайн матеріалів І хімічна інформатика
| Вид материала | Документы |
- Робоча програма навчальної дисципліни математичне моделювання аналітичних систем напряму, 172.48kb.
- Робоча програма навчальної дисципліни статистичні І хемометричні методи в хімії напряму, 143.72kb.
- Робоча програма навчальної дисципліни екоаналітична хімія напряму підготовки 040101, 154.06kb.
- Робоча програма навчальної дисципліни актуальні проблеми фізичної хімії (викладається, 140.5kb.
- Робоча програма навчальної дисципліни чисельні методи в хімії напряму підготовки 0703, 150.65kb.
- Робоча програма навчальної дисципліни екологія напряму підготовки 0703 хімія хімічного, 115.85kb.
- Робоча програма навчальної дисципліни молекулярне моделювання напряму підготовки 0703, 197.32kb.
- Робоча програма навчальної дисципліни „Інформатика І інформаційні технології для студентів, 269.95kb.
- Робоча програма педагогічної практики галузі знань 0401. Природничі науки напрямку, 434.43kb.
- Наскрізна програма практики напряму підготовки: 040101 "Хімія" для спеціальності (тей):, 68.62kb.
Міністерство освіти і науки України
Харківський національний університет імені В.Н. Каразіна
Кафедра хімічного матеріалознавства
“ЗАТВЕРДЖУЮ”
Перший проректор
___________________________
“______”_______________20___ р.
РОБОЧА ПРОГРАМА НАВЧАЛЬНОЇ ДИСЦИПЛІНИ
Хемометричні методи аналізу даних
напряму підготовки 0703 хімія
для спеціальності 8.070301 хімія
спеціалізації „Дизайн матеріалів і хімічна інформатика”
хімічного факультету
Кредитно-модульна система
організації навчального процесу
Харків – 2009
Робоча програма навчальної дисципліни „Хемометричні методи аналізу даних” для студентів за напрямом підготовки 0703 хімія, спеціальністю 8.070301 хімія.
Розробники: Холін Юрій Валентинович, д.х.н., професор, зав. кафедри хімічного матеріалознавства, Пантелеймонов Антон Віталійович, к.х.н., ст. викл. кафедри хімічного матеріалознавства
Робоча програма затверджена на засіданні кафедри хімічного матеріалознавства
Протокол № 7 від “23”листлопада 2009 р.
Завідувач кафедри _______________________ Холін Ю.В.
“23”листопада 2009 р.
Схвалено методичною комісією хімічного факультету
Протокол № ___ від “____”________________20___ р.
“_____”________________20__ р.
Голова _______________________ Юрченко О.І.
- Опис навчальної дисципліни
| Найменування показників | Галузь знань, напрям підготовки, освітньо-кваліфікаційний рівень | Характеристика навчальної дисципліни |
| Кількість кредитів – 3 | Напрям підготовки 0703 хімія | денна форма навчання за вибором |
| Модулів – 1 | Спеціальність 8.070301 хімія | Рік підготовки: V-й |
| Семестр 9-й | ||
| Загальна кількість годин 132 | ||
| Лекції 54 год. | ||
| Тижневих годин для денної форми навчання: аудиторних – 3 самостійної роботи студента – 2.9 | Освітньо-кваліфікаційний рівень: магістр | Самостійна робота 52 год. |
| Вид контролю: екзамен |
- Мета та завдання навчальної дисципліни
Мета: навчити студентів використовувати хемометричні (статистичні та інші математичні) методи для обробки масивів експериментальних даних, зокрема, результатів кількісного фізико-хімічного аналізу.
У результаті вивчення даного курсу студент повинен
знати: засади хемометрії як міждисциплінарної науки для вилучення змістовної інформації з експериментальних даних та обробки даних хімічного експерименту.
вміти: використовувати комплекс хемометричних методів та розрахункових засобів для оцінювання параметрів хімічних систем.
- Програма навчальної дисципліни
Модуль 1. Лекції
Тема 1. Хемометрія як міждисциплінарна наукова дисципліна. Хемометрія та хімія, хемометрія та прикладна статистика.
Тема 2. Огляд завдань хемометрії та головних хемометричних методів.
Тема 3. Засади параметричної статистики. Розподіл похибок Гауса як граничний. Метод максимуму правдоподібності. Метод найменших квадратів (МНК). Розрахункова схема МНК. Некоректний характер задачі МНК та засоби регуляризації (Тихонівська регуляризація, сингулярний розклад як одна з реалізацій Тихонівської регуляризації). Статистичні властивості оцінок МНК. Аналіз адекватності моделей (глобальні та локальні критерії).
Тема 4. Закон розподілу Лапласа як граничний. Метод найменших модулів (МНМ). Розрахункова схема МНМ.
Тема 5. Робастні оцінки. Різновиди робастних оцінок. М-оцінки Хьюбера. Розрахункова схема М-оцінювання. Робастні оцінки теорії нечітких множин (ТНМ). Розрахункова схема оцінювання за допомогою ТНМ.
Тема 6. Крос-валідація як засіб оцінки адекватності та верифікації моделей. Параметрична ідентифікація на основі крос-валідації.
Тема 7. Розв’язання некоректно поставлених задач, що виникають при оцінці енергетичної неоднорідності поверхонь.
Тема 8. Кластерний і дискримінантний аналіз. Приклади використання для вилучення змістовної хімічної інформації з великих масивів експериментальних даних.
Тема 9. Кореляційний аналіз. Кореляційні рівняння в хімії.
- Структура навчальної дисципліни
| Модулі і теми | Кількість годин | |||||
| Денна форма | ||||||
| Усього | у тому числі | |||||
| л | п | лаб | інд | ср | ||
| 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
| Модуль 1 – лекції | ||||||
| Тема 1 | 7.5 | 3 | | | 1.5 | 3 |
| Тема 2 | 7.5 | 3 | | | 1.5 | 3 |
| Тема 3 | 37.5 | 15 | | | 7.5 | 15 |
| Тема 4 | 15 | 6 | | | 3 | 6 |
| Тема 5 | 15 | 6 | | | 3 | 6 |
| Тема 6 | 7.5 | 3 | | | 1.5 | 3 |
| Тема 7 | 15 | 6 | | | 3 | 6 |
| Тема 8 | 15 | 6 | | | 3 | 6 |
| Тема 9 | 12 | 6 | | | 2 | 4 |
| Разом за модулем 1 | 132 | 54 | | | 26 | 52 |
| Усього годин | 132 | 54 | | | 26 | 52 |
- Теми лабораторних занять
| № з/п | Назва теми | Кількість годин |
| – | – | – |
6. Самостійна робота
| Назва теми | Кількість годин | |
| ср | пір | |
| Тема 1. Хемометрія як міждисциплінарна наукова дисципліна. Хемометрія та хімія, хемометрія та прикладна статистика. | 3 | 1.5 |
| Тема 2. Огляд завдань хемометрії та головних хемометричних методів. | 3 | 1.5 |
| Тема 3. Засади параметричної статистики. Розподіл похибок Гауса як граничний. Метод максимуму правдоподібності. Метод найменших квадратів (МНК). Розрахункова схема МНК. Некоректний характер задачі МНК та засоби регуляризації (Тихонівська регуляризація, сингулярний розклад як одна з реалізацій Тихонівської регуляризації). Статистичні властивості оцінок МНК. Аналіз адекватності моделей (глобальні та локальні критерії). | 15 | 7.5 |
| Тема 4. Закон розподілу Лапласа як граничний. Метод найменших модулів (МНМ). Розрахункова схема МНМ. | 6 | 3 |
| Тема 5. Робастні оцінки. Різновиди робастних оцінок. М-оцінки Хьюбера. Розрахункова схема М-оцінювання. Робастні оцінки теорії нечітких множин (ТНМ). Розрахункова схема оцінювання за допомогою ТНМ. | 6 | 3 |
| Тема 6. Крос-валідація як засіб оцінки адекватності та верифікації моделей. Параметрична ідентифікація на основі крос-валідації. | 3 | 1.5 |
| Тема 7. Розв’язання некоректно поставлених задач, що виникають при оцінці енергетичної неоднорідності поверхонь. | 6 | 3 |
| Тема 8. Кластерний і дискримінантний аналіз. Приклади використання для вилучення змістовної хімічної інформації з великих масивів експериментальних даних. | 6 | 3 |
| Тема 9. Кореляційний аналіз. Кореляційні рівняння в хімії. | 4 | 2 |
7. Методи навчання
Лекції, самостійна робота, виконання розрахункових завдань на комп’ютері.
8. Методи контролю
Екзамен.
9. Розподіл балів, які отримують студенти
| Робота підчас лекцій | Підсумковий семестровий контроль (екзамен) | Сума |
| Модуль 1 | ||
| Теми 1-9 | ||
| 10 | 90 | 100 |
Шкала оцінювання
| Сума балів за всі види навчальної діяльності протягом семестру | Оцінка ECTS | Оцінка за національною шкалою |
| 90 – 100 | А | відмінно |
| 80-89 | В | добре |
| 70-79 | С | |
| 60-69 | D | задовільно |
| 50-59 | Е | |
| 1-49 | FX | незадовільно |
10. Методичне забезпечення
1. Робоча програма навчальної дисципліни.
2. Навчальні посібники, монографії, наукові статті.
3. Документація до програмного забезпечення.
11. Рекомендована література
Базова
- Холин Ю.В. Количественный физико-химический анализ комплексообразования в растворах и на поверхности химически модифицированных кремнеземов: содержательные модели, математические методы и их приложения. – Харьков: Фолио, 2000. – 288 с.
- Холин Ю.В., Никитина Н.А., Пантелеймонов А.В., Решетняк Е.А., Бугаевский А.А., Логинова Л.П. Метрологические характеристики методик обнаружения с бинарным откликом. – Харьков: Тимченко, 2008. – 128 с.
Допоміжна
- Huber P. Robust statistical procedures, in: CBMS-NSF Regional conf. series in appl. mathematics, SIAM, Philadelphia, 1996.
- Родионова О.Е. Хемометрика: достижения и перспективы / О.Е. Родионова, А.Л. Померанцев // Успехи химии. – 2006. – Т. 75, № 4. – С. 302-321.
- Wold S. Chemometrics: what do we mean with it, and what do we want from it? // Chemom. Intell. Lab. Syst. – 1995. – V. 30, No 1. – P. 109-115.
- Massart D.L., Vandeginste B.G.M., Buydens L.M.C., de Jong S., Lewi P.J., Smeyers-Verbeke J. Handbook of Chemometrics and Qualimetrics: Part A. Amsterdam: Elsevier, 1997. – 886 p.
- R.G. Brereton. Chemometrics: Data Analysis for the Laboratory and Chemical Plant , Wiley, Chichester, January 2003, 489 p.
- Нейман Ю. Вводный курс теории вероятностей и математической статистики. – М.: Наука, 1968. – 448 с.
- Вершинин В.И., Дерендяев Б.Г., Лебедев К.С. Компьютерная идентификация органических соединений. – М.: Академкнига, 2002. – 197 с.
- Дрейпер Н., Смит Г. Прикладной регрессионный анализ: В 2-х кн.