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科学的声音

A.M.C.戴维斯

诺里奇近红外咨询公司75年Intwood路,Cringleford,诺维奇NR4 6 aa,英国。电子邮件:(电子邮件保护)

介绍

本专栏的理由是它是会议季节(我缺席国际漫反射会议(IDRC)第二——我参加了第一次13;我错过它!]。这是时间“出声思维”、“观念”,“蓝天思想”或任何其他横向思维想到的委婉说法。

我最近“发现”一个非常有趣的广播节目BBC广播4。它被称为或多或少。或多或少是“致力于强大,有时美丽,经常滥用但无处不在的数字的世界”。¹它已经运行了至少5年!目前空气但冬天会回来。

几周前,我们被要求说我们在做什么而听这个节目。下周我们被告知近2000封电子邮件已经收到了,这个数据已经给设计师大卫•麦信息²变成一个图形。当这是我得到的印象,落后一些新的和令人兴奋的是,我认为图形显示包括声音。图形是好的,而是“普通”,我很失望。³这让我想到我们如何显示信息。我们做出任何进展在过去的25年?声音可以!

最令人兴奋的信息图形

我看见一幅画在1986年国际漫反射会议(美国宾夕法尼亚州Chambersburg威尔逊学院),我认为(我仍然)是辉煌的。这是复制在图1中,礼貌的设计师“木质”巴顿博士退休科学家,R.B.罗素农业研究中心,美国农业部农业研究服务。这是发表在程序第二光谱的谱会议半岛综合体育官方APP下载德甲(1990)。

Figure 1. The dimensions of chemical information.

这些是可用的颜色一般都是前几天在电脑和添加颜色可能提高图的影响,但对于光谱学家需要很少认为理解的大量信息,可以通过光谱学。半岛综合体育官方APP下载德甲我在星期五的近红外光谱组,诺维奇在1984年进入色彩显示当我们产生一个二维(2 d)“克罗姆”显示的相关系数测量700波长的近红外光谱数据,⁵我们讨论的系列矩阵代数在2002年。⁶原本这是在做一个两级操作。计算在NOVA4被做计算机,然后转移到一个苹果国际教育协会在彩色显示器上显示(第一个星期五!)。然而,汤姆费恩看来写了MATLAB程序,这需要秒执行整个操作。如图2所示的数据是数据集被认为是chemometricians在今年的IDRC。⁷图中显示的双波长给最好的相关数据的海洋中相关性较低。这些计算是在435年为血红蛋白样品。我们(和保持)很满意这个显示,但据我们所知很少人使用它。

Figure 2. “Crome” display of the 2010 “Shootout” data from IDRC. The best correlation in the pink areas, top right is 0.866, it is for the pair 2146/2164. Not a bad result for untreated biomedical spectra. The best pair in the central pink area is 1652/1674 and has a value of 0.834.

其他研究人员(包括木本巴顿)上做了很多研究工作2 d光谱(比较同一个样品上运行不同的光谱仪或在不同条件下),他们发明了一系列显示查看他们的实验的不半岛综合体育官方APP下载德甲同方面。然而,这些特殊的应用。

现代需要显示信息

我们认为我们正在遭受雪崩1982年的数据,但现在我们有非常快的电脑和大量的数据文件,我们想调查。这是高光谱成像的一个例子。这些图像,每个像素的数据包含一个光谱。我们可以把一个三维的显示,但如果我们显示每个频谱将成为不可能看到有趣的信息。我认为我们需要找到一些新的方法来调查这样的情节,我们需要一个三维空间,但不是一个视觉。我们可以使用声音吗?在数小时内的这个想法我提醒伦敦BBC网站上一个故事关于总理的一些合唱的结果从基因组计划的科学家之间的合作和作曲家迈克尔·泽戈登。四个基地构成DNA得到音符和DNA从每个拥有超过40唱诗班的解码,这样在每个成员的工作是唱歌的高潮他或她自己的DNA。⁸我们能把这个想法逆转为“数据挖掘”?

把声音数据挖掘

“数据挖掘”有不同的含义,不同的研究人员;我的规格是我们正在寻找有趣的信息,但我们不知道它是什么,直到我们找到它。这种不确定性就意味着我们不能提前指定在我们的高光谱图像光谱可能发现很有趣,所以我们只需要有一个机制,将帮助我们检测针。在2003年国际NIR会议有一个会议题为“拉伸极限的NIR光谱”。我提出的问题;“有多少不同的近红外光谱测量与我们当前的工具”,然后试图回答这个问题。⁹我的回答是,尽管我们可能700波长的近红外光谱测量由于共线性的我们并不真正需要他们中的许多人,事实上,我们可以做很好只有八!近红外光谱仪器非常低水平的噪音使光度规模非常大的和我的保守的估计是,测量我们可以指定3000个不同的光谱测量用八个我们可以测量30008 = 6.56×1027光谱。

从光谱做音乐

在一个非常简单的层面上,如表1林字典的音乐,¹⁰指定了35种不同的声音。如果我们分光度范围为35范围和分配一个声音每个范围我们可以生产358 = 2.25×10 8次测量¹²不同的序列。不是我估计的光谱,但大量的数量在任何给定的实验中使用。我们可以使用这个声音档案来检测异常光谱?可能不完整的状态;单个图像可能包含300×300 = 90000像素。如果花了10秒每个八注意序列需要25个小时,说听三天每天八小时!然而,我们可以用电脑来搜索数据使用一个“数独”发现如果中央广场9像素像素不同于其邻国。改变一个音符足以考虑样本不同,为了允许重叠,它可能是必要的,允许两个或三个邻国是相同的。迭代可能需要一个更大的广场,但这个问题将会大大减少。它将不会花太多时间移动轮,借助鼠标,听其余像素,更像一个探勘者使用金属探测器寻找宝藏。 If any were found to be interesting then the complete spectrum would be called-up to see if the material could be identified.

结论

这只是一个想法;任何人想计划吗?

引用

news.bbc.co.uk / 1 /嗨/项目/ more_or_less stm / 1628489.
http://www.informationisbeautiful.net/about/
informationisbeautiful.net/moreorless/more_or_less_is_beautiful.html
远东巴顿和科学博士Himmelsbach,光谱分析的应用半岛综合体育官方APP下载德甲Ed A.M.C.戴维斯和C.S.摺皱者。伦敦皇家化学学会的240页(1991)。
点C戴维斯,M.G.哇和pw培育,实验室实践。33 (5),78 - 80 (1984)。
A.M.C.戴维斯和t•费恩Spectrosc。bdapp官方下载安卓版欧洲14 (6),24(2002)。
http://www.idrc-chambersburg.org/shootout2010.html
http://www.bbc.co.uk/news/10581179
A.M.C.戴维斯,在N耳朵红外光谱学:第11届国半岛综合体育官方APP下载德甲际研讨会论文集,由A.M.C.戴维斯和a . Garrido-Varo Ed。NIR出版物,奇切斯特,英国,第1057页(2004)。
s .赛迪(Ed)。音乐的格罗夫简明词典,第624页(1994)。