[发明专利]用于为化学计量分析形成预测模型的方法、软件和图形用户界面

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于为化学计量分析形成预测模型的方法和图形用户界面。

背景技术

本发明的总体技术领域涉及用于化学计量目的进行频谱分析的仪器和软件。

对于处理系统中通常遇到的复杂的频谱分析，经常令人期望地使用化学计量建模来对从频谱收集的数据进行解卷积以便导出用户感兴趣的性质。

常规地，用户通过选择多个用于处理的频谱建立预测模型，具有将所监测的频谱与所选择的特性以数学方式(例如，统计地)进行关联的意图。通过使用剩余的频谱，然后，用户通过在剩余的未使用的频谱上运行模型来验证该模型，由此生成相关联的样本的性质或多个性质的预测。对所预测的和所分析地确定的性质的比较揭示该模型的质量(例如，在做准确预测时该模型有“多好”)。如果该比较揭示该模型不够精确，该模型必须被从头修改或重建。

频谱被用作通常在软件中实施的预测模型的输入数据。预测模型中的回归算法可以为线性的和非线性的两者，并且基于复杂的数学函数，如人工神经网络或主成分分析。

当前，预测模型的算法被硬编码至软件中，并且如果软件的用户想要改变算法中的任何东西，例如添加另一个参数、一个附加数学函数或一种新的回归算法，这要求对整个软件的相当复杂的重写。

在WO 2004/038602 A1中，由大卫·J.·贝克(David J.Baker)公开了一种用于药物发现生物标记发现和药物筛选的基于集成的、模块化的、自动化计算机软件的系统。该系统包括一个应用程序，该应用程序接受用户输入用于建立预测模型。用户可以选择多种回归技术中的一种用于在预测模型中使用。用户还可以保存并且重新加载所保存的预测模型。在某种程度上，用户可以使用可用的回归技术和数据转换或换算方法从而形成预测模型。

可以注意到，在所公开的系统中，当建立预测模型时，对用户而言存在选项的有限选择。可以选择和改变某些参数，但是预测模型的多个部分的大多数仍是被编辑锁定的。

因此，仍然存在对用于形成预测模型的甚至更加灵活的方法和软件的需要。

发明概述

将会有利地获得一种方法，该方法允许一种为化学计量分析形成预测模型的更加灵活的方式。还令人期望地获得将以直观且简单的方式实施上述方法的软件。

本发明基于可以被认为由一个或多个计算模块构成的预测模型的实现。每个计算模块代表一种数学运算。每个模块仅具有有限范围的接收输入、进行(多项)运算和发送输出。对于大多数模块，输入将顺序地从早些的模块供给，但是在某些情况中，多个模块可以从一个单个早些的模块并行供给它们的输入。然而，这对于模块没有关联，仅用于总体的模型构建。通过理解这一点，可以允许用于形成预测模型的一种更加灵活得多的架构。

为了更好地对这些和其他关注点中的一个或多个进行寻址，在本发明的一个第一方面提出了一种用于为化学计量分析形成预测模型的方法，该方法包括：提供一个包含多个计算模块的计算机可读存储介质，该多个计算模块中的每一个模块是一个适用于在该预测模型中使用的计算模块，该多个计算模块中的每一个模块被安排成用于接收具有一个所要求的输入数据格式的数据作为输入，进行计算以及交付具有一个输出数据格式的数据作为输出，提供一个处理单元用于通过一个形成器对该预测模型的形成进行操纵，提供一个处理单元用于通过一个运行器运行先前被添加至该预测模型的这些计算模块，提供一个具有至少一个种已知性质的训练数据集用于在验证该预测模型时使用，提供一个用户界面用于运行先前添加至该预测模型的这些计算模块，生成该多个有待可单独选择的计算模块，提供一个用户界面用于将该多个可选择的计算模块中的至少一个模块添加至该预测模型，

该方法进一步包括以下步骤：

a)从用于添加模块的该用户界面接收一个请求，请求将该多个计算模块中的至少一个模块添加至该预测模型；

b)作为该添加请求的结果，通过该形成器将至少一个计算模块添加至该预测模型，该多个计算模块中的每一个模块具有一个与该多个计算模块中的每一个模块的所要求的该输入数据格式相兼容的输出数据格式，由此，允许所述将至少一个计算模块添加至该预测模型的步骤被执行任意次数，并且准许这些计算模块以任意顺序运行，

c)从用于运行这些计算模块的该用户界面接收一个请求，请求运行先前添加至该预测模型的这些计算模块；

d)通过一个运行器在先前添加至该预测模型的这些计算模块上运行该训练数据集,由此，从该训练数据集接收至少一种所预测的性质；