MatLab и ЭПР спектры???

[Няшка]

Всем доброго времени суток, прошу прощения, если пишу не в тот раздел.
У меня возникло очередное затруднение с обработкой ЭПР спектров, в связи с этим прошу помочь в решении вопроса. Можно ли , если я загружу в MatLab файл ЭПР спектра в *txt, провести двойное интегрирование этого спектра и получить соответственно площадь? Если можно, то как это лучше сделать?
Знаю, что однократное интегрирование можно провести в OriginPro, а затем, соответствующий, полученный результат проинтегрировать еще раз и, видимо, получить площадь. Но у меня Origin тормозит и виснет, за целый день толком ничего не вышло, да и сам процесс технически долгий, на мой взгляд, особенно, если спектры обрабатывать в промышленных масштабах.
Excel я использую редко и плохо знаю, но, наверное, в нем это тоже можно провести,. Если кто знает как, ПОМОГИТЕ!

Заранее спасибо!!!

[ Post made via Android ]

[Ferom]

Excel я использую редко и плохо знаю, но, наверное, в нем это тоже можно провести,. Если кто знает как, ПОМОГИТЕ!

На картинке пример в Excel, как численно получить интегральную кривую методом Эйлера. В примере, обведённая эллипсом формула прописана во всех ячейках с зелёным фоном; x,y – исходные данные.

[Няшка]

Ferom, спасибо!
Буду пробовать.

[Няшка]

У меня возник дополнительный вопрос:

Метод Эйлера выбран просто для примера или именно им лучше обрабатывать спектральные данные?

Заранее спасибо!!!

[Няшка]

С реальным спектром этот путь не работает!

[VTur]

Сплайнами можете аппроксимировать?

[Няшка]

VTur, попытаюсь!

А кто-нибудь пробовал "плюшку" MatNMR для MatLab???

[Ferom]

С реальным спектром этот путь не работает!

На картинке изображена кривая похожая на реальный ЭПР спектр (синий цвет). Красная линия результат интегрирования по методу Эйлера. И вообще, зачем Вам интегрировать, когда площадь можно определить по формуле S=I_max*(H⁺_max-H^-_max)²
...

[Няшка]

Ferom, СПАСИБО!
Но у меня получается вот так:

[Ferom]

Если Вы заметили, то у меня в примере максимум для красной линии гораздо меньше всплесков (вверх-вниз) на синей линии. В Вашем случае огромный вклад даёт константа близкая к 8000, а интеграл от константы даст прямую. Так что у Вас тоже всё верно, правда, сигнал на этом фоне затерялся. Попробуйте из всех ваших значений «игрек» вычесть, например, 7500, так чтобы главный сигнал был центрирован около нуля с выбросами в положительную и отрицательную область.

[Няшка]

Спасибо!!!

Я так уже попробовала и действительно было больше похоже на Ваш ответ, но я вот только не знала можно так или нет!

[Ferom]

Почему нет? Можно даже вычесть из Вашего спектра прямую, которая, как видно из Вашего рисунка, уменьшается от 8000 до 7000. Не скажу сразу, с чем это связано, но скорее всего это особенность прибора.
И ещё, почитайте больше про метод Эйлера. Я предложил вариант на скорую руку. Он даёт погрешность интегрирования около 10%. Без особых трудностей можно уменьшить погрешность до 1%, например, используя модифицированный метод Эйлера с пересчётом.

[Няшка]

Ferom, огромное спасибо! Обязательно попробую несколькими методами и сравню.

После вычитания 7000 получилось следующее:

[Ferom]

Уже неплохо. Если теперь сузите область по «икс» от 3300 до 3700, сможете различать отдельные максимумы.

П.С. Ну, а если честно, то я никогда в жизни не работал с ЭПР спектрами.

[Няшка]

И так, после консультаций с уважаемым Ferom, прочтения обзора Eaton, S. S. and G. R. Eaton (1980). Signal area measurements in EPR. Bull. Magn. Reson. 1(3): 130-8 (на всякий случай прилагаю) и раздумий у меня появился вот такой вариант решения обсуждаемой проблемы:

1. Построить спектр ЭПР в, например, Excel, и выбрать участок для расчета. Можно и весь спектр использовать, но вот в моем случае это не всегда уместно, т.к. я снимаю при температуре жидкого азота и в спектре местами присутствуют сигналы от кипящего азота, .... А так я могу их выбросить и взять только идеально отснятый спектр анализируемого вещества.
2. Построить линию тренда, наиболее соответствующую тому, что у меня уже есть.
3. Вычесть значения для тренда из соответствующих значений для у.
4. По формуле из работы Eaton, S. S. and G. R. Eaton (1980). Signal area measurements in EPR. Bull. Magn. Reson. 1(3): 130-8 рассчитать площадь спектра, которая соответственно равна сумме всех [(x(i+1)-x(i))^2]*(y-тренд)(i), взятых по модулю, где х - ширина спектра, а (у-тренд) - высота.
5 Стоит отметить, что стандарт относительно которого предполагается проводить расчеты и анализируемый образец должны быть отсняты в абсолютно идентичных условиях (модуляция, время съемки, ....).

ОТДЕЛЬНАЯ БЛАГОДАРНОСТЬ Ferom

Способ расчета прошел проверку только на 2 образцах, вроде работает!

[Grigory]

Попробуйте java приложение "ЭПР спектр - обработка"
Приложение имеет следующую функциональность:
- цифровая обработка типовых задач работы с ЭПР спектрами
- оцифровка ЭПР спектров ( отсканированных с бумажных носителей) в csv формат

Альфа версия БД ЭПР спектров доступна на http://esrdb2012.appspot.com/EsrViewer.html
http://www.esrfreeradicals.ru/proekt-ar ... kalkulator

[MONSTA]

И так, после...

1. Построить спектр ЭПР в, например, Excel

Ёксель-моксель у всех есть, но не все умеют с ним работать. Убогое качество его графиков можно поправить, скажем, установкой бесплатного графического компонента DPlot Jr. Зато у Ёкселя есть доведенный до совершенства механизм подбора параметров под заданную зависимость: надстройка "поиск решения". Ну, тут она не к месту... А вот DPlot Jr мог бы пригодиться для построения графиков. Нюанс: по умолчанию вид будет мало отличающийся от стандарта в Ёкселе, надо менять шрифты, размеры циферок и буковок, обозначения экспериментальных точек... Но результат того стоит. По крайней мере, по сравнению с Ёкселем.

Вообще, численное интегрирование - очень простая и очень надежная операция. Дающая сравнительно малую погрешность. В отличие от численного дифференцирования. Про формулу Симпсона что-то слышали? Ну, не того Симпсона, который Гомер и из мультиков!

[Няшка]

Grigory, извините, а где можно найти описание тех спектров, который приводятся на, например, http://esrdb2012.appspot.com/EsrViewer. ... srDatabase? То есть, что это за вещества, как снимались и ...? Или может у меня браузер криво работает?

MONSTA, Вы меня конечно извините, но, по-моему, довольно не практично покупать одну программу, потом докупать к ней кучу всего в довесок, чтобы ее улучшить, ну или не покупать, а, простите, тыреть. Проще сразу добыть одну, но функциональную! Про формулу слышали, разумеется. Вопрос в другом: методов численного интегрирования невероятно много, какой из них разумнее применять для количественной обработки ЭПР спектров?

[MONSTA]

MONSTA, Вы меня конечно извините, но, по-моему, довольно не практично покупать одну программу, потом докупать к ней кучу всего в довесок, чтобы ее улучшить, ну или не покупать, а, простите, тыреть. Проще сразу добыть одну, но функциональную! Про формулу слышали, разумеется.

В реальной жизни приходится лавировать между применяемым платным и бесплатным софтом. Причем, платный софт отнюдь не всегда делает все как надо. Спасибо гражданам, которые ему делают хорошие костыли и подпорки задарма. Однако, те же граждане, которые эти костыли сделали для Ёкселя-Мокселя, они же совсем не позаботятся о его бесплатных аналогах. Типа Gnumeric. А этот бесплатный аналог слизан до неприличия, со всеми нехорошими сторонами исходника.

Использование методов численного интегрирования, где-то в подкорке. при изначально хороших данных основывается на той же формуле Симпсона. Точнее, как бы нам к ней приблизиться, при наших убогих данных, чтобы получить столь же хороший результат. Формула Симпсона - это та печка, от которой все в численном интегрировании просто обязаны плясать. Это формула, которая дает очень хороший результат при абсолютном минимуме вычислительных усилий. Ни одна другая формула численного интегрирования в этом с ней и рядом не стояла. Докажите, что она в Вашем случае работает не корректно, тогда есть смысл все усложнять, скажем, до использования сплайнов.

[Sitalin]

Вот еще для построения графиков онлайн, с достаточно широким набором стилизации:

Код: Выделить всё

https://plot.ly/plot

Имеется командная строка, понимает (иногда) язык Python, строить может также по заданным точкам из файла .csv и др. Правда еще сырая, глючит и тормозит, но в перспективе...