Spektroskopik Verilerin Analizi ve Yorumlanması

Bu bölüm, spektroskopik verilerin ham halinden güvenilir bilgiye dönüştürülmesinde izlenen temel veri işleme ve analiz etme yöntemlerini sistematik olarak sunmaktadır. İlk olarak, spektral verilerin doğası (absorbans, emisyon, Raman vb.) ve bu verilerin dalga boyu-yoğunluk çiftleri şeklindeki yapısı açıklanmakta; ortalama, standart sapma, tekrarlanabilirlik ve dağılımlar gibi temel istatistiksel kavramlarla verinin güvenilirliğinin nasıl değerlendirileceği anlatılmaktadır. Ardından, veri ön işleme adımlarına odaklanılmaktadır. Elektronik ve optik kaynaklı gürültülerin tanımlanması, bu gürültünün giderilmesi için çeşitli yöntemler ile örneğin Savitzky-Golay filtresi ile düzgünleştirme ve çeşitli normalizasyon teknikleri detaylandırılmaktadır. Spektral çözünürlük ve sinyal-gürültü oranı (S/G) kavramları, bu performans metriklerinin nasıl ölçüleceği ve ortalama alma gibi yöntemlerle nasıl iyileştirilebileceği ile birlikte ele alınmaktadır. Bölümün ikinci yarısı, verilerin yorumlanmasına ayrılmıştır. Binlerce değişken (dalga boyu) içeren spektrumları analiz etmek için temel çok değişkenli tekniklere (PCA, PLS) giriş yapılmakta ve korelasyon analizi ile model doğrulama yöntemleri tanıtılmaktadır. Spektral kütüphaneler (HITRAN, RRUFF vb.) ve bunlarla basit eşleştirme/korelasyon teknikleri kullanılarak kimyasal tanımlamanın nasıl yapılacağı açıklanmaktadır. Son olarak, tüm bu süreç, gıda numunelerinde IR spektroskopisi ile kalite analizi yapan adım adım bir uygulamalı örnekle pekiştirilmektedir. Bu bölümün tamamı, okuyucunun bir spektroskopik veri setinin istatistiksel temellerini kavramasını, kalitesini değerlendirmesini, temel ön işleme ve çok değişkenli analiz tekniklerini uygulayabilmesini ve nihayetinde basit kimyasal tanımlama veya yorumlama yapabilmesi için gerekli bilgi altyapısını sunmayı hedeflemektedir.