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A revolução desde a década de 1970: por que a quimiometria é uma virada de jogo na química?
Na história da investigação científica, a década de 1970 é considerada um ponto de viragem, especialmente no campo da química, onde a ascensão da quimiometria marcou uma revolução. Como uma tecnologia baseada em dados, a quimiometria utiliza métodos de estatística multivariada, matemática aplicada e ciência da computação para resolver vários problemas nas áreas de química, bioquímica, medicina e engenharia química.
O núcleo da quimiometria é extrair informações úteis de dados complexos, o que é particularmente importante no mundo científico atual, orientado por dados.
A primeira aplicação da quimiometria remonta aproximadamente à década de 1970, quando a popularidade dos computadores permitiu aos cientistas usar mais dados para análise e pesquisa. Dois pioneiros, Svante Wold e Bruce Kowalski, promoveram o desenvolvimento da quimiometria neste contexto e propuseram pela primeira vez o termo "estequiometria" em 1971. Mais tarde, a Sociedade Internacional de Quimiometria foi criada para servir como líder no campo. desenvolvimento adicional.
Em aplicações descritivas, a quimiometria ajuda os cientistas a construir modelos de sistemas químicos e a obter insights sobre suas estruturas internas. Em aplicações preditivas, pode ser usado para prever novas propriedades ou comportamentos. Estas aplicações muitas vezes requerem o processamento de grandes conjuntos de dados, que podem variar de pequenos a grandes e complexos, contendo centenas ou milhares de variáveis e observações.
De certa forma, a forma como a quimiometria transforma grandes quantidades de dados em conhecimento valioso é a razão pela qual se tornou parte integrante da investigação química.
Com o desenvolvimento de campos como a química analítica e a metabolómica, a tecnologia e os métodos quimiométricos também continuaram a avançar, o que por sua vez promoveu a inovação de instrumentos e métodos analíticos. A natureza orientada para a aplicação desta disciplina levou ao uso generalizado de muitos métodos quimiométricos padronizados na indústria. A pesquisa em quimiometria está crescendo constantemente, tanto na academia quanto na indústria.
A calibração multivariável é uma técnica frequentemente usada em quimiometria para prever outras propriedades com base nas propriedades medidas de um sistema químico. Este processo requer a utilização de um conjunto de dados de calibração ou treinamento contendo valores de referência, por exemplo em análise espectroscópica, desenvolvendo um modelo multivariado para estabelecer a relação entre a concentração de uma espécie química e o espectro correspondente. Este método não só economiza tempo e custo, mas também permite análises quantitativas precisas sob interferências sobrepostas de outros elementos, demonstrando suas vantagens.
"No ambiente de pesquisa científica cada vez mais complexo de hoje, como processar e analisar dados de maneira eficaz tornou-se o núcleo da exploração contínua da quimiometria."
Outra aplicação importante é a classificação e reconhecimento de padrões, que é particularmente importante no controle de qualidade e verificação de autenticidade. Ao utilizar técnicas de classificação multivariada de aprendizagem supervisionada, a quimiometria é capaz de construir modelos para classificar amostras futuras. Além disso, técnicas de classificação não supervisionadas em quimiometria podem descobrir padrões subjacentes em conjuntos de dados complexos, ajudando assim os cientistas a obter insights sobre a estrutura e as propriedades dos dados.
Além das tecnologias mencionadas acima, o projeto experimental e o processamento de sinais também são partes indispensáveis da quimiometria. Além do pré-processamento de sinais, a seleção de modelos, verificação e caracterização de desempenho também são foco de pesquisas, o que afeta diretamente a interpretação e praticidade dos resultados finais do processamento de dados.
O desenvolvimento da quimiometria não é apenas um avanço a nível técnico, mas também fornece uma nova perspectiva para ver e compreender a relação entre a química e os dados.
Desde a década de 1970, com o rápido avanço da tecnologia de dados, a quimiometria tornou-se gradualmente um componente central da pesquisa química. Esta revolução trouxe-nos não só um aumento nas capacidades de processamento de dados, mas também uma remodelação da nossa capacidade de modelar e prever sistemas químicos esotéricos. Como a quimiometria continuará a impactar o desenvolvimento da pesquisa científica e dos métodos experimentais no futuro?
