紅外光譜數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)研究.pdf

1、隨著在信息處理方面的新技術(shù)的不斷發(fā)展,在對紅外光譜數(shù)據(jù)進(jìn)行深度加工的基礎(chǔ)上,國內(nèi)外都發(fā)展了信息更加濃縮、知識性更強(qiáng)的紅外光譜數(shù)據(jù)分析系統(tǒng)。上?；瘜W(xué)有機(jī)所計(jì)算機(jī)化學(xué)實(shí)驗(yàn)室的紅外光譜數(shù)據(jù)庫,收錄近15萬張紅外光譜,以及紅外光譜對應(yīng)的化學(xué)結(jié)構(gòu)和化合物名,并提供了免費(fèi)的遠(yuǎn)程查詢服務(wù)。 論文針對紅外。光譜數(shù)據(jù)庫需求分析及其檢索方法進(jìn)行了系統(tǒng)的分析研究,建立了相應(yīng)的關(guān)系模型和匹配方法,完成了有關(guān)的程序開發(fā)工作；對如何優(yōu)化數(shù)據(jù)庫檢索效率和如何

2、建立為系統(tǒng)管理者服務(wù)的紅外光譜數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)進(jìn)行了嘗試工作。具體工作可分為以下兩部分： 1、著重研究了譜圖曲線的存儲和未知物譜圖與數(shù)據(jù)庫譜圖的相似性匹配方法。首先分析了紅外光譜的特點(diǎn),歸納出化學(xué)家判定紅外譜圖相似匹配的條件。通過加入誤差控制參數(shù)來抵消實(shí)驗(yàn)誤差,解決了原有譜圖檢索結(jié)果準(zhǔn)確率較低的問題,提高了紅外光譜數(shù)據(jù)庫的檢索準(zhǔn)確率。通過未知物譜圖曲線與數(shù)據(jù)庫中紅外光譜譜圖曲線進(jìn)行相似性匹配度的分析,采用多目標(biāo)評估方法,引入兩個(gè)譜

3、峰權(quán)重參數(shù),帶入計(jì)算,給出檢索結(jié)果的相似度百分比,再按相似度值從高到低進(jìn)行排序顯示。這方便了研究人員的使用,可以檢索出一致的或最相似的譜圖,來推斷未知物可能是何種化合物。 紅外光譜檢索算法遵循了先初篩再匹配的思路,構(gòu)造了分區(qū)強(qiáng)峰、官能團(tuán)和峰位三種篩,通過譜峰匹配,給出命中譜圖的相似度。 2、研究了紅外光譜數(shù)據(jù)庫的管理系統(tǒng)和維護(hù)。實(shí)現(xiàn)了紅外光譜數(shù)據(jù)庫中數(shù)據(jù)的添加、修改和刪除等基本管理功能。實(shí)現(xiàn)了譜圖文件上傳的自動(dòng)格式識別和

4、轉(zhuǎn)換功能,可以識別轉(zhuǎn)換PRN、NYY和ASC三種紅外光譜文件格式,接著轉(zhuǎn)換成庫中統(tǒng)一的NYY數(shù)據(jù)格式。實(shí)現(xiàn)了紅外光譜的模擬輸出,用戶可以通過遠(yuǎn)程服務(wù)方式獲得與紅外儀器輸出光譜相同的模擬譜圖,用于分析研究。 完成后的紅外光譜數(shù)據(jù)庫的管理系統(tǒng),極大地方便了數(shù)據(jù)庫管理員對紅外光譜數(shù)據(jù)庫的管理和維護(hù)。本論文完善了光譜數(shù)據(jù)庫的檢索方法,提高了譜圖檢索的準(zhǔn)確率；解決了數(shù)據(jù)庫更新維護(hù)和使用中的實(shí)際問題,擴(kuò)展了它的服務(wù)能力和應(yīng)用面。論文完成的紅

5、外光譜數(shù)據(jù)庫已經(jīng)作為上海市科委“波譜信息服務(wù)系統(tǒng)"的一部分,面向科學(xué)數(shù)據(jù)庫與波譜儀器系統(tǒng)聯(lián)機(jī)服務(wù)的應(yīng)用需求,在網(wǎng)上提供服務(wù)。 本論文共分為五個(gè)部分：第一部分是前言,包括；論文研究的背景及意義、紅外光譜數(shù)據(jù)庫在國外和國內(nèi)的研究和發(fā)展情況。第二部分從紅外光譜入手研究,研究了紅外光譜的數(shù)據(jù)格式,通過需求分析,對紅外光譜數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)進(jìn)行了研究。第三部分論述了紅外光譜數(shù)據(jù)庫的檢索和匹配方法,包括紅外光譜的規(guī)范化處理、紅外光譜的索引和比較、紅