Inhaltsverzeichnis
1 | Einleitung | 1 |
2 | Entwicklung und Anwendung Genetischer Algorithmen | 5 |
3 | Datenanalyse und Regression | 11 |
3.1 | Lambert-Beersches Gesetz | 11 |
3.2 | Multivariate Analysenverfahren | 13 |
3.2.1 | Principal Component Regression | 14 |
3.3 | Reduktion der Daten | 26 |
3.3.1 | Underfitting und Overfitting | 27 |
3.4 | Problematische Aspekte von Modellen | 29 |
3.5 | Validierung | 30 |
3.5.1 | Restvarianzwert | 30 |
3.5.2 | Standard Error of Estimate | 31 |
3.5.3 | Standard Error of Prediction | 31 |
3.5.4 | Standard Error of Analysis | 33 |
4 | Faktor-Selektion | 35 |
4.1 | Klassische Selektionsverfahren | 36 |
4.1.1 | Deterministische Auswahlverfahren | 37 |
4.1.2 | F-Tests | 39 |
4.2 | Kritische Betrachtung der klassischen Methoden | 40 |
4.3 | Genetische Algorithmen in der Faktorauswahl | 43 |
4.3.1 | Aufbau und Grundfunktionen Genetischer Algorithmen | 44 |
4.3.2 | Validation Genetischer Algorithmen | 55 |
4.4 | Bewertung von Kalibrationsmodellen | 56 |
4.4.1 | Varianz von Standardabweichungen | 57 |
4.4.2 | Net Analyte Signal | 60 |
5 | Datensätze und Software | 67 |
5.1 | Simulierte Datensätze | 67 |
5.1.1 | Spektrenberechnung | 67 |
5.1.2 | Basislinieneneffekte | 68 |
5.2 | Reale Datensätze | 59 |
5.2.1 | Weizen-Spektren | 69 |
5.2.2 | Olfen-Spektren | 71 |
5.2.3 | Wäßrige Systeme | 73 |
5.3 | Eingesetzte Software | 73 |
6 | Faktor-Selektion - Ergebnisse und Diskussion | 77 |
6.1 | Over- und Underfitting | 77 |
6.1.1 | Sortierung nach Korrelationskoeffizienten | 84 |
6.2 | Gegenüberstellung von GA und klassischen Selektionsverfahren | 88 |
6.2.1 | Kalibration des Weizen-Datensatzes | 89 |
6.2.2 | Kalibration des Olfen-Datensatzes | 100 |
6.3 | Modifizierte Fitnessfunktionen | 104 |
6.3.1 | Durbin-Watson-Test | 105 |
6.3.2 | Fitnessfunktionen | 107 |
7 | Der Genetische Algorithmus | 117 |
7.1 | Parameter und Stopfunktion des Genetischen Algorithmus | 117 |
7.1.1 | Konvergenz Genetischer Algorithmen | 118 |
7.1.2 | Stopfunktion im Genetischen Algorithmus | 122 |
7.1.3 | Robustheit Genetischer Algorithmen | 124 |
7.2 | Spezielle Module des Genetischen Algorithmus | 127 |
7.2.1 | Parallele Genetische Algorithmen | 128 |
7.2.2 | Migrations-Modell | 130 |
8 | Zusammenfassung | 137 |
Literaturverzeichnis | 141 | |
Tabellenverzeichnis | 150 | |
Abbildungsverzeichnis | 152 | |
Abkürzungen | 155 | |
Anhang | 157 | |
A.1 | Einteilung der NIR-Spektren | 157 |
A.2 | F-Verteilung und F-Tests | 157 |
A.3 | Berechnungen zur Orthogonalität von Scores | 159 |
A.4 | Tabellen | 161 |
A.5 | VG-Optionsliste | 167 |
Index | 171 |