Biomass has become a major feedstock for bioenergy and other bio-based products because of its renewability and environmental benefits. Various researches have been done in the prediction of crucial characteristics of biomass, including the active utilization of spectroscopy data. Near infrared (NIR) spectroscopy has been widely used because of its attractive features: it's non-destructive and cost-effective producing fast and reliable analysis results. This work developed the multivariate statistical scheme for predicting weight loss profiles based on the utilization of NIR spectra data measured for six lignocellulosic biomass types. Wavelet analysis was used as a compression tool to suppress irrelevant noise and to select features or wavelengths that better explain NIR data. The developed scheme was demonstrated using real NIR data sets, in which different prediction models were evaluated in terms of prediction performance. In addition, the benefits of using right pretreatment of NIR spectra were also given. In our case, it turned out that compression of high-dimensional NIR spectra by wavelet and then PLS modeling yielded more reliable prediction results without handling full set of noisy data. This work showed that the developed scheme can be easily applied for rapid analysis of biomass.
Proceedings of the Korean Society of Near Infrared Spectroscopy Conference
/
2001.06a
/
pp.1282-1282
/
2001
Near Infrared (NIR) spectra has long been used in industry to monitor rates of reactions via calculation of analyte concentrations. However, the kinetic information is inherent in the data through spectral ratios. Two-dimensional correlation spectroscopy (2D-COS) is a spectral method that is based on changes (e.g. concentration) in time and is therefore uniquely suited for reaction monitoring. This method is especially useful in the understanding of how the reaction(s) proceeds. We will show the application of 2D-COS to synthetic kinetic data from different reaction orders to illustrate the method. We will then show application to real reactions of various orders. Finally, we will illustrate how 2D-COS will be of specific interest to developing optimized industrial reactions.
Ridge regression is compared with multiple linear regression (MLR) for determination of Research Octane Number (RON) when the baseline and signal-to-noise ratio are varied. MLR analysis of near-infrared (NIR) spectroscopic data usually encounters a collinearity problem, which adversely affects long-term prediction performance. The collinearity problem can be eliminated or greatly improved by using ridge regression, which is a biased estimation method. To evaluate the robustness of each calibration, the calibration models developed by both calibration methods were used to predict RONs of gasoline spectra in which the baseline and signal-to-noise ratio were varied. The prediction results of a ridge calibration model showed more stable prediction performance as compared to that of MLR, especially when the spectral baselines were varied. . In conclusion, ridge regression is shown to be a viable method for calibration of RON with the NIR data when only a few wavelengths are available such as hand-carry device using a few diodes.
Near-infrared (NIR) spectroscopy has been successfully utilized for the rapid identification of six typical petroleum products such as light straight-run (LSR), naphtha, kerosine, light gas oil (LGO), gasoline, and diesel. The spectral features of each product were reasonably differentiated in the NIR region, and the spectral differences provided enough qualitative spectral information for discrimination. For discrimination, principal component analysis (PCA) combined with Mahalanobis distance was used to identify each petroleum product from NIR spectra. The results showed that each product was accurately identified with an accuracy over 95%. Most noticeably, LSR, kerosine, gasoline, and diesel samples were predicted with identification accuracy of 99%. The overall results ensure that a portable NIR instrument combined with a multivariate qualitative discrimination method can be efficiently utilized for rapid and simple identification of petroleum products. This is especially important when local at-site measurements are necessary, such as accidental petroleum leakage and regulation of illegal product blending.
Proceedings of the Korean Society of Near Infrared Spectroscopy Conference
/
2001.06a
/
pp.1247-1247
/
2001
Constituents of animal biofluids such as milk, blood and urine contain information specifically related to metabolic and health status of the ruminant animals. Some changes in composition of biofluids can be attributed to disease response of the animals. Mastitis is a major problem for the global dairy industry and causes substantial economic losses from decreasing milk production and reducing milk quality. The purpose of this study was to investigate potential of NIRS combined with multivariate analysis for cow's mastitis diagnosis based on NIR spectra of milk, blood and urine. A total of 112 bulk milk, urine and blood samples from 4 Holstein cows were analyzed. The milk samples were collected from morning milking. The urine samples were collected before morning milking and stored at -35$^{\circ}C$ until spectral analysis. The blood samples were collected before morning milking using a catheter inserted into the carotid vein. Heparin was added to blood samples to prevent coagulation. All milk samples were analyzed for somatic cell count (SCC). The SCC content in milk was used as indicator of mastitis and as quantitative parameter for respective urine and blood samples collected at same time. NIR spectra of blood and milk samples were obtained by InfraAlyzer 500 spectrophotometer, using a transflectance mode. NIR spectra of urine samples were obtained by NIR System 6500 spectrophotometer, using 1 mm sample thickness. All samples were divided into calibration set and test set. Class variable was assigned for each sample as follow: healthy (class 1) and mastitic (class 2), based on milk SCC content. SIMCA was implemented to create models of the respective classes based on NIR spectra of milk, blood or urine. For the calibration set of samples, SIMCA models (model for samples from healthy cows and model for samples from mastitic cows), correctly classified from 97.33 to 98.67% of milk samples, from 97.33 to 98.61% of urine samples and from 96.00 to 94.67% of blood samples. From samples in the test set, the percent of correctly classified samples varied from 70.27 to 89.19, depending mainly on spectral data pretreatment. The best results for all data sets were obtained when first derivative spectral data pretreatment was used. The incorrect classified samples were 5 from milk samples,5 and 4 from urine and blood samples, respectively. The analysis of changes in the loading of first PC factor for group of samples from healthy cows and group of samples from mastitic cows showed, that separation between classes was indirect and based on influence of mastitis on the milk, blood and urine components. Results from the present investigation showed that the changes that occur when a cow gets mastitis influence her milk, urine and blood spectra in a specific way. SIMCA allowed extraction of available spectral information from the milk, urine and blood spectra connected with mastitis. The obtained results could be used for development of a new method for mastitis detection.
Skin moisture is an important factor in skin health. Measurement of moisture content can provide diagnostic information on the condition of skin. In this study, a portable near-infrared (NIR) system was newly integrated with a photo diode array detector that has no moving parts, and this system has been successfully applied for the evaluation of human skin moisture. Diffuse reflectance spectra were collected and transformed to absorbance using 1 nm step size over the wavelength range of 1100 nm to 2200 nm. Partial least squares regression (PLSR) was applied to develop a calibration model. For practical use for the evaluation of human skin moisture, the PLS model for human skin moisture was developed in vivo using the portable NIR system on the basis of the relative water content values of stratum corneum from the conventional capacitance method. The PLS model showed a good correlation. The calibration with the use of PLS model predicted human moisture with a standard error of prediction (SEP) of 3.5 at 1120∼1730 nm range. This study showed the possibility of skin moisture measurement using portable NIR system.
Proceedings of the Korean Society of Near Infrared Spectroscopy Conference
/
2001.06a
/
pp.1011-1011
/
2001
In general, NIR reflectance spectra (whether recorded using log(1/R) or the Kubelka-Munk function) are not linear functions of the concentration of the absorbers which we are measuring. There are several causes for this non-linearity, the most commonly cited one being front surface reflection. However, non-linearity also arises from the effects of particle size, sample thickness, void fraction, and experimental arrangement. In this talk, we will attempt to isolate the effects of the various causes, and show the effects of each, using both theoretical calculations and actual data. The listener should then be able to assess where we stand in our quest to produce “linear” data through pre-processing and/or alternate collection schemes.
Linear alkyl sulfonates (LAS) constitute a large fraction of the surfactants used in cleaning processes in households, trade and industry Despite the industrial significance and the possible environmental impact of these compounds, the fast and inexpensive determination of LAS concentrations is still a difficult task. In this study, near infrared (NIR) spectroscopy which is a rapid spectroscopic analysis method compared with a traditional analytical method for the measurement of LAS concentration such as HPLC, GC and standard wet chemistry method. NIR spectra of LAS between 0.313 and 25.0% (w/v) in water were utilized to develop a calibration model. The best results (R = 0.998, SEP = 0.244% (w/v)) obtained by using partial least-squares regression with spectral data treatment and 2nd derivatization were comparable to the results (SEC = 0.186% (w/v), SEP = 0.206% (w/v)) obtained by using multiple linear least-squares regression (MLR). However, models based on derivative spectra have no significant advantage with MLR.
In this study, the performance of a portable NIR system and a FT NIR spectrometer were compared to determine water content of hairless mouse skin. The stratum corneum parts wer e separated from the epidermal tissues by trypsin solution. NIR diffuse reflectance spectra of hairless mouse skin were acquired using a fiber optic probe. In the near infrared, water molecules show two clear absorption bands at 1450 nm from first overtone of O-H stretching and 1940 nm from the combination involving O-H stretching and O-H deformation. It was found that the variations of O-H absorption band according to water content. Partial least squares regression (PLSR) was applied to develop a calibration model. The PLS model showed a good correlation between NIR predicted value and the absolute water content of separated hairless mouse skin, in vitro. For both the portable and the FT NIR spectrometer, These studies showed the possibility of a rapid and nondestructive skin moisture measurement using NIR spectroscopy. The portable NIR spectrometer with a photodiode arrays-microsensor could be more rapidly applied for the determination of water content with comparable accuracy with the performance of a FT spectrometer .
Proceedings of the Korean Society for Agricultural Machinery Conference
/
2000.11b
/
pp.210-218
/
2000
Since the SSC(soluble solid contents) and titratable acidity of fruit are highly concerned to the taste, the need for measuring them by non-destructive technology such as NIR(Visual and Near-infrared) spectroscopy is increasing. Specially, in order to grade the quality of each fruit with a sorter at sorting and packing facilities, technologies for online measurement satisfying the tolerance in terms of accuracy and speed should be developed. Many researches have been done to develop devices to measure the internal qualities of fruit such as SSC, titratable acidity, firmness, etc. with the VIS(Visual)/NIR(Near Infrared) reflectance spectra. The distributions of the SSC, titratable acidity, firmness, etc. are different with respect to the position and depth of fruit, and generally the VIS/NIR light can interact with fruit in a few millimeters of pathlength, and it is very difficult to measure the qualities of inner flesh of fruit. Therefore, to measure the average concentrations of each quality factor such as SSC and titratable acidity with the reflectance-type NIR devices, the spectra of fruit at several positions should be measured. Recently, the interest about the transmittance-type VIS/NIR devices is increasing. NIR light can penetrate through the fruit about 1/10-1/1,000,000 %. Therefore, very intensive light source and very sensitive sensor should be adopted to measure the transmitted light spectra of intact fruit. The ultimate purpose of this study was to develop a device to measure the transmitted light spectra of intact fruit such as apple, pear, peach, etc. With the transmittance-type VIS/NIR device, the feasibility of measurement of the SSC and titratable acidity in intact fruit cultivated in Korea was tested. The results are summarized as follows; A simple measurement device which can measure the transmitted light spectra of intact fruit was constructed with sample holder, two 500W-tungsten halogen lamps, a real-time spectrometer having a very sensitive CCD array sensor and optical fiber probe. With the device, it was possible to measure the transmitted light spectra of intact fruit such as apple, pear and peach. Main factors affecting the intensity of transmitted light spectra were the size of sample, the radiation intensity of light source and the integration time of the detector. Sample holder should be designed so that direct light leakage to the probe could be protected. Preprocessing method to the raw spectrum data significantly influenced the performance of the nondestructive measurement of SSC and titratable acidity of intact fruit. Representative results of PLS models in predicting the SSC of peach were SEP of 0.558 Brix% and R2 of 0.819, and those in predicting titratable acidity were SEP of 0.056% and R2 of 0.655.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.