2.2.2. 解析

2.2.1. 初期推定値の決定で求めた初期値を用いて、交互最小自乗法による多変量スペクトル解析を行います。

解析を行う前に、化学種分布、モル吸光係数のプロファイルの特徴を考えてみましょう。

  • 化学種分布の特徴
    1. 常に正(non-negativity)
    2. 極大値は一つのみ(unimodality)
    3. 成分の総和は一定(closure)
  • モル吸光係数の特徴
    1.  常に正(non-negativity)

これらを制約として用いて、交互最小自乗法を行います。具体的な手順は次の通りです。

  1. 初期値C0により元の行列(Raw Data)を除し(ここでは、左側から除する)、モル吸光係数行列S1′を得る。
  2. モル吸光係数行列S1′に非負制約をかける(non-negativity)→ S1
  3. S1で元の行列を除し(ここでは、右側から除する)、化学種分布C1′を得る。
  4. 化学種分布C1′に、非負、単一極大値(unimodality)、総和一定(closure)の制約をかける→ C1
  5. 元の行列とC1×S1を比較する。R-factorによる評価。
  6. 1.から5.を繰り返す。
  7. R-factorが規定値以上に達すれば終了。その時のCSを最適解とする。
    または、R-factorが一定回数改善されない時、繰り返し計算を終了し、それまでで最もR-factorが良いものを最適解とする。

mcrals

この方法は、C、S交互に制約をかけて、R-factorによる元データとの比較、評価を行うので、交互最小自乗法と呼びます。

交互最小自乗法による多変量スペクトル解析により、元の行列 Raw Data を数学的に CS に分解することができました。