An Improved Comparison of Chemometric Analyses for the Identification of Acids and Bases With Colorimetric Sensor Arrays
Notice bibliographique
Résumé
Colorimetric sensor arrays incorporating red, green, and blue (RGB) image analysis use value changes from multiple sensors for the identification and quantification of various analytes. RGB data can be easily obtained using image analysis software such as ImageJ. Subsequent chemometric analysis is becoming a key component of colorimetric array RGB data analysis, though literature contains mainly principal component analysis (PCA) and hierarchical cluster analysis (HCA). Seeking to expand the chemometric methods toolkit for array analysis, we explored the performance of nine chemometric methods were compared for the task of classifying 631 solutions (0.1 to 3 M) of acetic acid, malonic acid, lysine, and ammonia using an eight sensor colorimetric array. PCA and LDA (linear discriminant analysis) were effective for visualizing the dataset. For classification, linear discriminant analysis (LDA), (k nearest neighbors) KNN, (soft independent modelling by class analogy) SIMCA, recursive partitioning and regression trees (RPART), and hit quality index (HQI) were very effective with each method classifying compounds with over 90% correct assignments. Support vector machines (SVM) and partial least squares - discriminant analysis (PLS-DA) struggled with ~85 and 39% correct assignments, respectively. Additional mathematical treatments of the data set, such as incrementally increasing the exponents, did not improve the performance of LDA and KNN. The literature precedence indicates that the most common methods for analyzing colorimetric arrays are PCA, LDA, HCA, and KNN. To our knowledge, this is the first report of comparing and contrasting several more diverse chemometric methods to analyze the same colorimetric array data.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,011 | 0,016 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,002 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,002 |
| Bibliométrie | 0,005 | 0,005 |
| Études des sciences et des technologies | 0,001 | 0,001 |
| Communication savante | 0,002 | 0,002 |
| Science ouverte | 0,002 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,002 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,004 | 0,002 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».