System GC-NN

Z Wikipedii, wolnej encyklopedii
Przejdź do nawigacji Przejdź do wyszukiwania

System GC-NN – nazwa koncepcji specyficznego dla olfaktometrii wykorzystania chromatografii gazowej (GC) i sztucznych sieci neuronowych (NN) do określania cech zapachu próbki (np. intensywności wrażenia). Zasada systemu GC-NN jest wzorowana na koncepcji elektronicznego nosa. Chromatogramy nie są wykorzystywane do identyfikacji poszczególnych eluatów (jak w analizie jakościowej) i określenia ich stężenia w próbce (jak w analizie ilościowej), lecz ich interpretacja polega na określaniu stopnia podobieństwa chromatogramów próbek i wzorców o określonym zapachu. Porównywany jest kształt linii na wykresie, wyrażany przez sekwencję liczb – sygnałów detektora GC. Stopień podobieństwa określa się z użyciem sieci neuronowych lub innych metod analizy statystycznej (np. PCA).

Strumień zapachowy (inaczej "emisja zapachowa") - iloczyn strumienia objętości (v [m/s]) przez stężenie zapachowe (cod [ouE/m ]). Zgodnie z PN-EN 13725 strumień zapachowy oznaczamy jako qod [ouE/s]. Emisję oblicza się również jako iloczyn wskaźnika emisji zapachowej (np. ouE/kg produktu) przez odpowiednio wyrażoną wielkość produkcji (np. kg/s).Diagnostyka medyczna (z gr. διαγνωστικός diágnōstikós, umiejący rozpoznawać) – nauka o sposobach rozpoznawania chorób.

Zasada systemu GC-NN[ | edytuj kod]

Porównanie założeń e-nosa
i systemu GC-NN
Schemat ideowy elektronicznego nosa
Schemat ideowy systemu GC-NN

Chromatografia gazowa umożliwia uzyskanie informacji o składzie badanej próbki. Takie dane, wraz z informacjami o zapachowych cechach poszczególnych odorantów, umożliwiałyby określanie zapachu próbki, gdyby były znane odpowiednie modele psychofizyczne, wiążące zapach ze składem. Takie modele dotychczas nie istnieją.

Dezodoryzacja – usuwanie niepożądanego zapachu. Usuwany jest niepożądany zapach artykułów codziennego użytku, wody, olejów, ciała, powietrza wnętrz lub strumieni gazów, wprowadzanych do atmosfery z różnych instalacji (np. przemysł, hodowla, obiekty gospodarki komunalnej). Dezodoryzacja jest stosowana m.in. w przemyśle tłuszczowym, podczas wyrobu tłuszczów jadalnych. Dezodoryzacja strumieni gazów odlotowych z różnych obiektów działalności gospodarczej prowadzi do zmniejszenia strumienia zapachowego (ilości odorantów, emitowanych w jednostce czasu). Pozwala zmniejszyć odległości od obiektów, w jakich występują niepożądane zapachy („odory”).Chemiczna analiza ilościowa, to zespół technik umożliwiających poznanie liczbowej wartości (w odpowiednich jednostkach miary, np. w gramach, molach, valach lub innych i ich (pod)wielokrotnościach) składu chemicznego badanych mieszanin związków chemicznych. Jest wiele specyficznych metod analizy ilościowej wykorzystywanych w zależności od chemicznych lub fizycznych właściwości badanych substancji.

Koncepcja GC-NN jest analogiczna do koncepcji „elektronicznego nosa” (e-nos), opracowanej w latach 80. XX w. E-nosy są już stosowane w wielu dziedzinach życia (np. diagnostyka medyczna, monitoring powietrza atmosferycznego).

W przypadku systemu GC-NN, analogicznie jak w e-nosach, nie jest określany skład próbki, lecz fizykochemiczne właściwości całej mieszaniny, decydujące o reakcji węchu. W elektronicznych nosach mieszanina w charakterystyczny sposób pobudza zestaw różnorodnych czujników („pole czujników”, „pole sensorów”, model nabłonka węchowego). Rozkład tych pobudzeń porównuje się z pobudzeniami wywołanymi przez wzorce zapachu. W systemie GC-NN dane uzyskiwane z „pola czujników” są zastępowane przez informacje zawarte w chromatogramach mieszanin – zbiorach sygnałów, które są rejestrowane w czasie wymywania badanej próbki z jednej lub z kilku różnych kolumn chromatograficznych, do jednego lub do kilku różnych detektorów GC. Przygotowanie systemu GC-NN do wykorzystania w praktyce polega na przeprowadzaniu treningu sieci neuronowej (NN). W czasie treningu do odpowiedniego programu (np. Statistica NN) są wprowadzane informacje o chromatogramach i zapachu próbek, reprezentatywnych dla całego zbioru, który ma być oceniany przez GC-NN.

Statystyka (niem. Statistik, „badanie faktów i osób publicznych”, z łac. [now.] statisticus, „polityczny, dot. polityki”, od status, „państwo, stan”) – nauka, której przedmiotem zainteresowania są metody pozyskiwania i prezentacji, a przede wszystkim analizy danych opisujących zjawiska, w tym masowe.Neuron, komórka nerwowa – rodzaj elektrycznie pobudliwej komórki zdolnej do przetwarzania i przewodzenia informacji w postaci sygnału elektrycznego. Neurony są podstawowym elementem układu nerwowego zwierząt. Najwięcej neuronów znajduje się w ośrodkowym układzie nerwowym w skład którego wchodzi mózgowie oraz rdzeń kręgowy.


Podstrony: 1 [2] [3] [4]




Warto wiedzieć że... beta

Analiza głównych składowych (ang. Principal Component Analysis, PCA) – jedna ze statystycznych metod analizy czynnikowej. Zbiór danych składający się z N obserwacji, z których każda obejmuje K zmiennych, można interpretować jako chmurę N punktów w przestrzeni K-wymiarowej. Celem PCA jest taki obrót układu współrzędnych, aby maksymalizować w pierwszej kolejności wariancję pierwszej współrzędnej, następnie wariancję drugiej współrzędnej, itd.. Tak przekształcone wartości współrzędnych nazywane są ładunkami wygenerowanych czynników (składowych głównych). W ten sposób konstruowana jest nowa przestrzeń obserwacji, w której najwięcej zmienności wyjaśniają początkowe czynniki.
Prawa psychofizyczne w olfaktometrii – prawa dotyczące zależności siły (intensywności) odczuwanego zapachu od stężenia odorantów w powietrzu, wynikające z ogólnych praw psychofizycznych.
Odorant (z łac. odor – zapach) – dowolna substancja mająca zapach, niezależnie od tego, czy wydaje się on przyjemny, czy nie. W inżynierii środowiska odorantami określa się (według normy PN-EN 13725:2007) wszystkie zanieczyszczenia zawarte w powietrzu, które pobudzają komórki nerwowe nabłonka węchowego. Wynikiem pobudzenia jest wrażenie zapachu – przyjemne lub nieprzyjemne. Wszystkie zapachy mogą być wrażeniami niepożądanymi, gdy są obce dla danego środowiska. Rodzaj emocji, związanych z odbiorem zapachu, określa tzw. jakość hedoniczna.
Wodór (H, łac. hydrogenium) – pierwiastek chemiczny o liczbie atomowej 1, niemetal z bloku s układu okresowego. Jego izotop, prot, jest najprostszym możliwym atomem, zbudowanym z jednego protonu i jednego elektronu.
Wysokosprawna chromatografia cieczowa, HPLC (ang. high-performance liquid chromatography) – odmiana chromatografii cieczowej, technika analityczna a także preparatywna, stosowana do oczyszczania, badania czystości oraz identyfikacji związków chemicznych.
Hel (He, łac. helium) – pierwiastek chemiczny o liczbie atomowej 2, z grupy helowców (gazów szlachetnych) w układzie okresowym. Jest po wodorze drugim najbardziej rozpowszechnionym pierwiastkiem chemicznym we wszechświecie, jednak na Ziemi występuje wyłącznie w śladowych ilościach (4×10% w górnych warstwach atmosfery).
Kapilara – bardzo cienka rurka, tak cienka, że praktycznie cała ciecz przepływająca przez nią znajduje się w polu oddziaływania sił związanych jej ściankami i cieczy bezpośrednio przylegającej do ścianek, w wyniku czego prędkość poruszania się cząsteczek silnie zależy od odległości od ścianek (profil paraboliczny). W kapilarnych kolumnach do chromatografii gazowej praktycznie wszystkie cząsteczki przepływającego gazu znajdują się w polu oddziaływania fazy stacjonarnej, np. cieczy pokrywającej wewnętrzne ścianki rurki.

Reklama