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复杂多组分体系指纹图谱差异性分析系统设计与实现
作 者: 汤红元
导 师: 杨家红
学 校: 湖南师范大学
专 业: 电路与系统
关键词: 复杂多组分体系 指纹图谱 差异性分析 相似度计算
分类号: O657
类 型: 硕士论文
年 份: 2010年
下 载: 33次
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内容摘要
中药、酒、香精香料、化工产品和食品等复杂多组分体系质量分析与控制是近几年研究的热点。指纹图谱是一种有效客观的复杂多组分体系质量控制和评价手段。通过对复杂多组分体系的指纹图谱进行差异性分析可以有效地找到待测样本与标准样本之间的差异,并且通过标准质谱检索,尽可能地找到产生差异的原因及差异的成分,为质量控制提供更准确的依据。因此以指纹图谱技术、复杂多组分体系的化学计量学算法,同时结合数据库技术和数据可视化技术,全面系统地表征复杂多组分体系的品质,最大限度地获取定性定量等品质信息,弥补了传统复杂多组分体系质量检验的局限与不足。本文首先分析了国内外关于复杂多组分体系质量控制的研究进展。概述了复杂多组分体系指纹图谱差异性分析系统里用到的数据预处理算法,包括数据剪切、数据归一化处理、色谱峰校正、谱峰匹配和相似度计算等算法。然后在分析用户需求的基础上,总结出系统的业务逻辑和功能模块,据此提出了系统的设计原则和整体架构,并进行了数据库的设计。依据设计好的系统架构,采用软件设计模式开发和实现整个系统,使系统具有良好的可重用性和可扩展性。其中,采用了MVC模式实现了整个系统的架构;采用数据库连接池技术解决了系统频繁进行数据库连接使得系统性能下降的问题,使得系统资源得到了有效地重用;采用备忘录模式实现了系统的Undo/Redo功能,使系统能进行任意次的重做和撤消;采用观察者模式实现视图的动态更新。最后通过一个具体的应用实例对差异性分析系统的全流程进行了详细描述。目前,此软件已在云南红河卷烟厂投入使用,针对其烟用香精香料指纹图谱进行差异性分析,美观大方的用户界面、良好的人机交互操作方式和高效率的分析得到了用户的好评,并为企业带来了良好的经济效益。
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全文目录
摘要 3-5 Abstract 5-10 第一章 绪论 10-17 1.1 研究背景及意义 10-11 1.2 指纹图谱技术概述 11-13 1.3 国内外研究现状 13-15 1.4 论文的主要内容 15-17 第二章 差异性分析相关算法 17-29 2.1 分析数据介绍 17-19 2.2 数据预处理 19-25 2.2.1 数据剪切 19-20 2.2.2 数据归一化 20 2.2.3 背景扣除 20-22 2.2.4 谱峰匹配 22 2.2.5 色谱峰校正 22-25 2.3 相似度计算 25-28 2.4 小结 28-29 第三章 差异性分析系统设计 29-40 3.1 本系统与其他系统的关系 29-30 3.2 系统的开发目标 30-31 3.3 系统需求分析 31-35 3.3.1 系统的业务逻辑 31-32 3.3.2 需求描述 32-35 3.4 设计原则 35-36 3.4.1 设计关注点 35 3.4.2 依赖原则 35 3.4.3 模块横向贯穿 35-36 3.4.4 面向接口的设计 36 3.5 系统架构 36-37 3.5.1 系统体系架构 36-37 3.5.2 开发平台和运行环境 37 3.6 数据库设计 37-39 3.7 小结 39-40 第四章 差异性分析系统实现 40-48 4.1 MVC模式的应用 40-41 4.2 数据库连接池的实现 41-43 4.3 Memento Pattern实现Undo/Redo 43-44 4.4 Observer Pattern实现视图更新 44-46 4.5 数据可视化技术的应用 46-47 4.6 小结 47-48 第五章 系统实例及分析 48-66 5.1 连接数据库 48-49 5.2 载入样本数据 49-52 5.3 数据预处理 52-60 5.3.1 预处理操作模式选择 53-54 5.3.2 数据剪切 54 5.3.3 背景扣除 54-55 5.3.4 色谱峰识别 55-57 5.3.5 色谱峰匹配 57-60 5.3.6 色谱峰校正 60 5.4 查看色谱峰质谱图 60-62 5.5 在标准质谱库中检索色谱峰 62-64 5.6 相似度计算 64-65 5.7 小结 65-66 第六章 总结与展望 66-68 6.1 总结 66-67 6.2 下一步的研究 67-68 参考文献 68-71 附录 71-72 后记 72-73
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中图分类: > 数理科学和化学 > 化学 > 分析化学 > 仪器分析法(物理及物理化学分析法)
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