과학 연구의 역사에서 1970년대는 특히 화학 분야에서 화학계량학의 등장이 혁명을 가져온 전환점으로 간주됩니다. 데이터 기반 기술인 화학계량학은 다변량 통계, 응용 수학, 컴퓨터 과학의 방법을 사용하여 화학, 생화학, 의학 및 화학 공학 분야의 다양한 문제를 해결합니다.
계량학의 핵심은 복잡한 데이터에서 유용한 정보를 추출하는 것인데, 이는 오늘날 데이터 중심 과학 세계에서 특히 중요합니다.
계량학의 첫 번째 적용은 대략 1970년대로 거슬러 올라갑니다. 당시 컴퓨터의 인기로 인해 과학자들은 분석과 연구에 더 많은 데이터를 사용할 수 있었습니다. 두 명의 선구자인 Svante Wold와 Bruce Kowalski는 이러한 맥락에서 화학계량학의 발전을 촉진했으며 1971년에 처음으로 "화학량론"이라는 용어를 제안했습니다. 이후 국제 화학계량학회가 설립되어 이 분야의 선두주자 역할을 했습니다. 추가 개발.
기술적 응용에서 화학계량학은 과학자들이 화학 시스템의 모델을 구축하고 내부 구조에 대한 통찰력을 얻는 데 도움이 됩니다. 예측 애플리케이션에서는 새로운 속성이나 동작을 예측하는 데 사용할 수 있습니다. 이러한 응용 프로그램에는 수백 또는 수천 개의 변수와 관측치를 포함하는 작은 것부터 크고 복잡한 것까지 다양할 수 있는 대규모 데이터 세트를 처리해야 하는 경우가 많습니다.
어떤 의미에서 화학계량학이 대량의 데이터를 가치 있는 지식으로 변환하는 방식이 화학 연구의 필수적인 부분이 된 이유입니다.
분석화학, 대사체학 등 분야의 발전과 함께 화학계량학 기술 및 방법도 지속적으로 발전해 왔으며, 이는 결과적으로 분석 기기 및 방법의 혁신을 촉진해 왔습니다. 이 분야의 응용 중심 특성으로 인해 업계에서는 많은 표준화된 계량화학 방법이 널리 사용되었습니다. 화학계량학에 대한 연구는 학계와 산업계 모두에서 꾸준히 증가하고 있습니다.
다변수 교정은 화학 시스템의 측정된 특성을 기반으로 다른 특성을 예측하기 위해 화학계량학에서 자주 사용되는 기술입니다. 이 프로세스에서는 화학종의 농도와 해당 스펙트럼 사이의 관계를 확립하기 위한 다변량 모델을 개발하여 예를 들어 분광 분석에서 참조 값이 포함된 교정 또는 훈련 데이터 세트를 사용해야 합니다. 이 방법은 시간과 비용을 절약할 뿐만 아니라, 다른 요소의 중첩 간섭 하에서도 정확한 정량 분석이 가능하다는 장점이 있습니다.
"오늘날 점점 복잡해지는 과학 연구 환경에서 데이터를 효과적으로 처리하고 분석하는 방법은 화학계량학에 대한 지속적인 탐구의 핵심이 되었습니다."
또 다른 중요한 응용 분야는 분류 및 패턴 인식으로, 이는 품질 관리 및 진위 확인에 특히 중요합니다. 화학계량학은 지도 학습의 다변량 분류 기술을 사용하여 향후 샘플을 분류하는 모델을 구축할 수 있습니다. 또한 화학계량학의 비지도 분류 기술은 복잡한 데이터 세트에서 기본 패턴을 발견할 수 있으므로 과학자가 데이터의 구조와 속성에 대한 통찰력을 얻는 데 도움이 됩니다.
위에서 언급한 기술 외에도 실험 설계 및 신호 처리 역시 계량화학에서 없어서는 안 될 부분입니다. 신호 전처리 외에도 모델 선택, 검증 및 성능 특성화도 연구의 초점이며, 이는 최종 데이터 처리 결과의 해석과 실용성에 직접적인 영향을 미칩니다.
화학계량학의 발전은 기술적 수준의 획기적인 발전일 뿐만 아니라 화학과 데이터의 관계를 보고 이해할 수 있는 새로운 관점을 제공합니다.
1970년대 이후 데이터 기술의 급속한 발전과 함께 화학계량학은 점차 화학 연구의 핵심 요소가 되었습니다. 이 혁명은 데이터 처리 능력을 향상시켰을 뿐만 아니라 난해한 화학 시스템을 모델링하고 예측하는 능력을 재편성했습니다. 화학계량학은 미래의 과학 연구 및 실험 방법 개발에 어떤 영향을 미칠까요?