JP2007240326A - 波形解析装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】変数軸と強度軸とを有する同種の複数の波形に基づいて解析を行う波形解析方法であって、前記変数軸上のある特定位置に形成された前記強度に関する複数のピークであって、それぞれのピ−クのピーク強度値に基づいて、前記複数のピークを前記強度軸上において分割可能であるか否かを判定する分割可能性判定ステップを有することを特徴とする波形解析方法。
【選択図】図2
Description
本発明は、波形解析における精度の向上を目的とする。
1)同一種類の質量分析装置等から得られた複数の波形データであること、
2)各波形データは任意の方法によりピーク抽出済み(すべてのピークの位置と強度を同定済み)であること、
3)当該の複数波形データ間で、抽出されたピークの対応付けがなされていること。尚ピークの対応付けとは、特定位置に出現するピークの集団をまとめてグループ化すること。そのグループを以降ではピークグループと呼ぶ。また特定位置とは一つのポイントではなく、ある程度の幅を持つことも可能とする。
ステップS2では、ピーク強度値列を二群に分ける強度境界値を全て求める。対象ピークがN個である場合、ある境界で二群に分ける方法は、図3に示すように、(N−1)通り存在する。すなわち、強度値を昇順ソートし、I1,…,INとした場合、Ii とIi+1(i=1,…,N-1)の間に一つの強度境界値が設定できる。ただし、Ii=Ii+1あるいはIi とIi+1が十分近い場合は、その間に強度境界値を設定できず、その分だけ強度境界値の個数は減少するものとする。
1)最も妥当な強度境界値で二分割された際に、スコアが最大となる(図4)。
2)分割可能性がより高く二群が明確に分離できているほど、分割スコアが大きい(図5)。
尚、分割スコアの算出方法は群間分散/群内分散に限らず、前述の性質を持つ任意の方法が利用可能である。
1)x1<x2 の場合、f(x1)<f(x2) 即ち単調増加な変換である。この性質により、元の強度値の大小関係が変換後も保存される(大小関係が逆転しない)。
2)1<x1<x2 の場合、f(x1)/x1>f(x2)/x2 である。即ち強度値が大きければ大きいほど、値を小さく変換する効果が大きい。
x → loga(1+x) (ただし、a>1)
x → xb (ただし 0<b<1)
この方法は、一つのピークグループにおけるピークの有無に従ってクラスを判別する方法である。分割可能なピークグループそれぞれに対して、表1に示すような2×2分割表を作成し、与えられた波形をクラス別に最もよく分類するピークグループを選択する。よく分類されている程度を示す指標(分類指標)の一つに、精度がある。表1では、ピーク有をクラスA、ピーク無をクラスBと判断すれば、精度は(46+41)/100 = 87% となる。
単一のピークグループでクラス判別を行なうと精度良くクラス判別できない場合は、複数のピークグループを組み合わせてクラス判別を行なう。例えば、前項の単一ピークグループからの判別規則の生成手続きを多段に行なうことで、図9に示すような決定木と呼ばれる構造の階層的な判別規則を生成することができる。
f:PN → C
但し、P={ピーク有, ピーク無}
N:分割可能なピークグループの数
C:波形の属するクラスの集合
である。
Claims (15)
- 変数軸と強度軸とを有する同種の複数の波形に基づいて解析を行なう波形解析方法であって、
前記変数軸上のある特定位置に形成された前記強度に関する複数のピークであって、それぞれのピークが前記複数の波形のいずれか一つの波形の一部である複数のピークに関して、それぞれのピークのピーク強度値に基づいて、前記複数のピークを前記強度軸上において分割可能であるか否かを判定する分割可能性判定ステップを有することを特徴とする波形解析方法。 - 前記分割可能性判定ステップに基づいて、前記特定位置のピークを波形解析に利用するかどうかの選別を行ない、選別された前記特定位置のピークに基づいてデータ解析を行なうステップを有することを特徴とする請求項1に記載の波形解析方法。
- 前記分割可能性判定ステップは、
前記複数のピーク強度値が、N(Nは2以上の整数)分割可能であるか否かを判定するステップを有することを特徴とする請求項1又は2に記載の波形解析方法。 - 前記分割可能性判定ステップは、
ピークの有り無しに基づいて行なわれることを特徴とする請求項3に記載の波形解析方法。 - 前記分割可能性判定ステップは、
ピークの強度値の大小に基づいて行なわれることを特徴とする請求項3に記載の波形解析方法。 - 分割可能性判定判定ステップは、
あるN群が明確に分かれている程度を示す分割スコアを定義し、当該のピーク群を任意の境界でN個に分割した際のスコアを計算するステップと、
境界の決め方を変更しながら得られたN群の分割スコアの中で最も高いスコアが所定の指定値よりも高ければそのスコアを記録した境界およびN群をもって当該ピーク群を分割可能と判断するステップと
を有することを特徴とする請求項3に記載の波形解析方法。 - 前記ピーク強度値をスケール変換した値に基づいて選別を行なうことを特徴とする請求項1から6までのいずれか1項に記載の波形解析方法。
- 前記変換は、a>1なる底aに対してF:x→loga(x)となる変換とG:x→loga(1+x)となる変換とを含む対数変換あるいは0<b<1なるbに対してH:x→xbとなる変換であることを特徴とする請求項7に記載の波形解析方法。
- 請求項2から8までのいずれか1項に記載の前記特定位置のピークを解析に利用するかどうかの選別を行なうステップと、選別された特定位置のピークによるデータ解析を行なうステップと、を行なった後に、該データ解析の結果に基づいて波形を複数のサブグループに分類し、該サブグループそれぞれに対して、再度、分割可能性判定ステップとデータ解析ステップとを実行することを必要な回数再帰的に繰り返して行なうことを特徴とする波形解析方法。
- 前記データ解析を行なうステップは、選別された一つ以上の前記特定位置のピークに基づき、前記複数の波形のそれぞれが由来する検体のクラスを判別する規則を生成するステップを含むことを特徴とする請求項2から9までのいずれか1項に記載の波形解析方法。
- 前記データ解析を行なうステップは、前記クラスを判別する規則と別途与えられたクラス未知の検体から得られた波形とを用いて、前記クラスが未知の検体のクラスを判別するステップを含むことを特徴とする請求項10に記載の波形解析方法。
- 前記のクラスを判別するステップは、前記クラス未知検体の一つ一つをそれぞれ単独に前記クラスを判別する規則を用いてクラス判別するステップと、複数の前記クラス未知検体から得られた波形をもとに別途行った分割可能性判定結果に基づき前記クラスを判別する規則を用いてクラス判別するステップと、のいずれかのステップにより構成されることを特徴とする請求項11に記載の波形解析方法。
- 第1の軸と第2の軸とを有する同種の複数の波形に基づいて解析を行なう波形解析方法であって、
前記第1の軸上のある特定位置に形成された前記第2の軸上の値に関する複数のピークであって、それぞれのピークが前記複数の波形のいずれか一つの波形の一部である複数のピークに関して、それぞれのピークにおける第2の軸の度値に基づいて、前記複数のピークを前記第2の軸上において分割可能であるか否かを判定する分割可能性判定ステップと、
前記分割可能性判定ステップに基づいて、前記特定位置のピークを波形解析に利用するかどうかの選別を行ない、選別された前記特定位置のピークに基づいてデータ解析を行なうステップと
を有することを特徴とする波形解析方法。 - コンピュータに請求項1から13までのいずれか1項に記載のステップを実行させるためのプログラム。
- 変数軸と強度軸とを有する同種の複数の波形に基づいて解析を行なう波形解析装置であって、
前記変数軸上のある特定位置に形成された前記強度に関する複数のピークであって、それぞれのピークが前記複数の波形のいずれか一つの波形の一部である複数のピークに関して、それぞれのピークのピーク強度値に基づいて、前記複数のピークを前記強度軸上において分割可能であるか否かを判定する分割可能性判定部と、
前記分割可能性判定に基づいて、前記特定位置のピークを解析に利用するかどうかの選別を行ない、選別された前記特定位置のピークに基づいてデータ解析を行なうデータ解析部と
を有することを特徴とする波形解析装置。
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2006063153A JP2007240326A (ja) | 2006-03-08 | 2006-03-08 | 波形解析装置 |
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JP2006063153A JP2007240326A (ja) | 2006-03-08 | 2006-03-08 | 波形解析装置 |
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Family Applications (1)
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2006
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