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La révolution depuis les années 1970 : pourquoi la chimiométrie change-t-elle la donne en chimie
Dans l'histoire de la recherche scientifique, les années 1970 sont considérées comme un tournant, notamment dans le domaine de la chimie, où l'essor de la chimiométrie a marqué une révolution. En tant que technologie basée sur les données, la chimiométrie utilise des méthodes issues des statistiques multivariées, des mathématiques appliquées et de l'informatique pour résoudre divers problèmes dans les domaines de la chimie, de la biochimie, de la médecine et du génie chimique.
Le cœur de la chimiométrie consiste à extraire des informations utiles à partir de données complexes, ce qui est particulièrement important dans le monde scientifique actuel axé sur les données.
Les premières applications de la chimiométrie remontent aux années 1970, lorsque la popularité des ordinateurs a permis aux scientifiques d'utiliser davantage de données à des fins d'analyse et de recherche. Deux pionniers, Svante Wold et Bruce Kowalski, ont favorisé le développement de la chimiométrie dans ce contexte et ont proposé pour la première fois le terme « stœchiométrie » en 1971. Plus tard, la Société internationale de chimiométrie a été créée pour servir de leader dans ce domaine. développement ultérieur.
Dans les applications descriptives, la chimiométrie aide les scientifiques à créer des modèles de systèmes chimiques et à mieux comprendre leurs structures internes. Dans les applications prédictives, il peut être utilisé pour prédire de nouvelles propriétés ou comportements. Ces applications nécessitent souvent le traitement de grands ensembles de données, qui peuvent aller de petits à grands et complexes, contenant des centaines ou des milliers de variables et d'observations.
D'une certaine manière, la façon dont la chimiométrie transforme de grandes quantités de données en connaissances précieuses est la raison pour laquelle elle est devenue partie intégrante de la recherche chimique.
Avec le développement de domaines tels que la chimie analytique et la métabolomique, la technologie et les méthodes chimiométriques ont également continué à progresser, ce qui a favorisé l'innovation des instruments et des méthodes analytiques. La nature axée sur les applications de cette discipline a conduit à l’utilisation généralisée de nombreuses méthodes chimiométriques standardisées dans l’industrie. La recherche en chimiométrie connaît une croissance constante, tant dans le milieu universitaire que dans l'industrie.
L'étalonnage multivariable est une technique fréquemment utilisée en chimiométrie pour prédire d'autres propriétés en fonction des propriétés mesurées d'un système chimique. Ce procédé nécessite l'utilisation d'un ensemble de données d'étalonnage ou d'entraînement contenant des valeurs de référence, par exemple en analyse spectroscopique, en développant un modèle multivarié pour établir la relation entre la concentration d'une espèce chimique et le spectre correspondant. Cette méthode permet non seulement d'économiser du temps et de l'argent, mais permet également une analyse quantitative précise sous interférence superposée d'autres éléments, démontrant ainsi ses avantages.
"Dans l'environnement de recherche scientifique de plus en plus complexe d'aujourd'hui, la manière de traiter et d'analyser efficacement les données est devenue au cœur de l'exploration continue de la chimiométrie."
Une autre application importante est la classification et la reconnaissance de formes, qui sont particulièrement importantes pour le contrôle qualité et la vérification de l'authenticité. En utilisant des techniques de classification multivariée d’apprentissage supervisé, la chimiométrie est capable de construire des modèles pour classer les futurs échantillons. De plus, les techniques de classification non supervisées en chimiométrie peuvent découvrir des modèles sous-jacents dans des ensembles de données complexes, aidant ainsi les scientifiques à mieux comprendre la structure et les propriétés des données.
En plus des technologies mentionnées ci-dessus, la conception expérimentale et le traitement du signal sont également des éléments indispensables de la chimiométrie. Outre le prétraitement du signal, la sélection, la vérification et la caractérisation des performances des modèles sont également au centre de la recherche, qui affectent directement l'interprétation et l'aspect pratique des résultats finaux du traitement des données.
Le développement de la chimiométrie ne constitue pas seulement une percée au niveau technique, mais offre également une nouvelle perspective pour visualiser et comprendre la relation entre la chimie et les données.
Depuis les années 1970, avec les progrès rapides de la technologie des données, la chimiométrie est progressivement devenue un élément essentiel de la recherche chimique. Cette révolution nous a apporté non seulement une augmentation des capacités de traitement des données, mais également une refonte de notre capacité à modéliser et prédire des systèmes chimiques ésotériques. Quel sera l’impact de la chimiométrie sur le développement de la recherche scientifique et des méthodes expérimentales à l’avenir ?
