ХЕМОМЕ́ТРИКА

ХЕМОМЕ́ТРИКА (от хе­мо… и …мет­рия), меж­дис­ци­п­ли­нар­ная нау­ка, це­лью ко­то­рой яв­ля­ет­ся по­лу­че­ние хи­мич. ин­фор­ма­ции с по­мо­щью ма­те­ма­тич. ме­то­дов ана­ли­за дан­ных. Ис­поль­зу­ет ба­зо­вые ме­то­ды из смеж­ных об­лас­тей (ста­ти­сти­ка, при­клад­ная ма­те­ма­ти­ка, ин­фор­ма­ти­ка) для ре­ше­ния про­блем, от­но­ся­щих­ся к хи­мии, био­хи­мии, ме­ди­ци­не, био­ло­гии и тех­но­ло­гии. Х. за­ро­ди­лась в 1974 как раз­дел ана­ли­ти­че­ской хи­мии, ко­то­рая до сих пор ос­та­ёт­ся гл. по­тре­би­те­лем ме­то­дов Х. Сей­час Х. ак­тив­но при­ме­ня­ет­ся для ре­ше­ния разл. при­клад­ных за­дач, ес­ли есть не­об­хо­ди­мость в ана­ли­зе боль­ших дан­ных и по­ис­ке за­ко­но­мер­но­стей. Не­ко­то­рые круп­ные под­раз­де­лы Х. вы­де­ли­лись в са­мо­сто­ят. на­уч. дис­ци­п­ли­ны, напр. мо­ле­ку­ляр­ное мо­де­ли­ро­ва­ние (QSAR), хе­мо­ин­фор­ма­ти­ка, а так­же во­шли в та­кие дис­ци­п­ли­ны, как ге­но­мика, про­те­о­ми­ка, ме­та­бо­ло­ми­ка, ста­ти­стич. и ана­ли­тич. кон­троль про­цес­сов.

Гл. прин­цип Х. – ис­поль­зо­ва­ние мно­го­мер­но­го под­хо­да при пла­ни­ро­ва­нии экс­пе­ри­мен­та и ана­ли­зе его ре­зуль­та­тов, что по­зво­ля­ет умень­шить не­оп­ре­де­лён­ность ре­зуль­та­та за счёт уве­ли­че­ния чис­ла пе­ре­мен­ных. Вы­яв­ле­ние в дан­ных по­лез­ной ин­фор­ма­ции, т. е. от­де­ле­ние её от не­со­дер­жа­тель­ной ин­фор­ма­ции, на­зы­вае­мой шу­мом, все­гда про­во­дит­ся с учё­том по­став­лен­ных це­лей. Мно­го­мер­ность и шум при­во­дят к то­му, что в дан­ных про­яв­ля­ют­ся не сис­те­ма­ти­че­ские (т. е. при­чин­ные), а слу­чай­ные (т. е. кор­ре­ля­ци­он­ные) свя­зи ме­ж­ду пе­ре­мен­ны­ми. Для вы­яв­ле­ния свя­зей ис­поль­зу­ют­ся про­ек­ци­он­ные ме­то­ды, та­кие как ме­тод глав­ных ком­по­нент (principal component analysis, PCA) и ме­тод про­ек­ций на ла­тент­ные пе­ре­мен­ные (projection on latent structures, PLS). В Х. при­ме­ня­ют­ся в осн. фор­маль­ные мно­го­фак­тор­ные ли­ней­ные мо­де­ли, ко­то­рые по­лез­ны в тех слу­ча­ях, ко­гда нель­зя ис­поль­зо­вать со­дер­жа­тель­ный фи­зи­ко-хи­мич. под­ход. При­ме­ни­мость фор­маль­ных мо­де­лей под­твер­жда­ет­ся эм­пи­ри­че­ски с по­мо­щью не­за­ви­си­мо­го про­ве­роч­но­го на­бо­ра или ме­то­дом пе­ре­крё­ст­ной про­вер­ки.

В Х. вы­де­ля­ют три осн. на­прав­ле­ния. Гра­дуи­ров­ка (ка­либ­ров­ка) – ме­тод, мо­де­ли­рую­щий при­чин­ные свя­зи ме­ж­ду дву­мя бло­ка­ми пе­ре­мен­ных (X и Y) с це­лью пред­ска­за­ния зна­че­ний пе­ре­мен­ных Y по из­вест­ным зна­че­ни­ям пе­ре­мен­ных X. Клас­си­фи­ка­ция – ме­тод мо­де­ли­ро­ва­ния групп пе­ре­мен­ных (клас­сов) с це­лью вы­яв­ле­ния при­над­леж­но­сти но­во­го объ­ек­та к од­но­му или не­сколь­ким клас­сам. Раз­де­ле­ние кри­вых – ме­тод раз­де­ле­ния со­став­но­го сиг­на­ла (напр., в спек­тро­ско­пии) на со­став­ные час­ти (т. н. чис­тые спек­тры). В Х. раз­ви­ва­ют­ся и др. на­прав­ле­ния: пла­ни­ро­ва­ние экс­пе­ри­мен­та, мет­ро­ло­гия, кон­троль ка­че­ст­ва, тен­зор­ный ана­лиз.