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1、第一章緒論1.3.1信息量和熵1.3.2分析化學(xué)實驗中的信息量與熵1.3.3分析儀器的最大信息量1.3.4儀器的效率和剩余度第三節(jié)分析儀器的信息評價與處理IntroductionInformationprocessandevaluationofinstrumentanalysis1.3.1信息量和熵由信息理論來評價儀器的性能。設(shè)有一事件有幾種可能性，它們各自的概率為pi，Shannon定義信息熵：在信息理論中，習(xí)慣取“2”作為對數(shù)的底，此時單位為bit。設(shè)有一具有兩種可能性的等概率事件：2021/7/20熵是事件不確定程度的度量，不確定程度
2、越大，熵就越大。對于一個概率密度為p(x)的連續(xù)型分布熵的定義為信息的概念是與事件發(fā)生的概率相聯(lián)系的，出現(xiàn)小概率事件所包含的信息量大，因此可定義信息量：I=-lgpi2021/7/20如果事件發(fā)生后概率不等于1，即它是不確定的，則信息量可表示為：I=lg(qi/pi)式中qi是事件發(fā)生后的概率。2021/7/20信息量與熵的關(guān)系如果通過某些方法獲取信息使原來事件的不確定程度減小，所得到的信息的數(shù)量就是信息量，故信息量就是熵減少的量：I=H0-H式中H0和H分別表示獲取“情報”前后,事件不確定程度。在分析化學(xué)中則是實驗前后的熵。若經(jīng)過實驗后的
3、結(jié)果完全確定，即實驗后的熵=0，則I=H0=Hmax即經(jīng)過這樣一個實驗后，可能得到的最大信息量。2021/7/201.3.2分析化學(xué)實驗中的信息量與熵在定性分析實驗中，判斷某一組分是否存在。實驗前：概率各為1/2（實驗前并無任何信息）H0=1bit實驗后：H=0故信息量：I=H0-H=1bit如果采用儀器分析定性，不能將全部組分檢測出，如何確定？例：原子吸收測定含銅、鋅試樣(組成未知)。僅測定出Cu2+時的信息量，測定出Cu2+，Zn2+時的信息量分別是多少？（陰離子不能檢測。）2021/7/20定量分析中有關(guān)參數(shù)與信息量如果實驗前知道某一
4、組分的大致范圍時，即p(x)均勻地分布在(x1,x2)區(qū)間內(nèi)，則由于分析中偶然誤差的存在，結(jié)果不可能是一定值而呈正態(tài)分布。設(shè)其標(biāo)準(zhǔn)偏差為σ，則2021/7/20則σ越小，信息量越大。實驗中增大信息量的途徑？減少干擾，提高儀器靈敏度，減小噪聲，增加測定次數(shù)等。2021/7/201.3.3分析儀器的最大信息量分析儀器通常有一測定限cmin，待測試樣濃度低于此值時，不能用該儀器測定。該儀器實驗前的熵為Δc為儀器能分辨的最小濃度差，實際的信息量：2021/7/20對于多通道的儀器，可以有n個通道同時測定n種組分,其總的信息量是各通道的信息量之和：單
5、位時間內(nèi)信息量的變化稱為信息流理想的分析儀器應(yīng)該在很短的時間內(nèi)獲得最大的信息量。2021/7/201.3.4分析儀器的效率和剩余度儀器的效率可用剩余度來衡量。剩余度的定義：R=Hmax—H剩余度是熵偏離其最大值的度量。熵的一個重要性質(zhì)是當(dāng)所有的可能性都是等概率時，熵有最大值。在定量分析中，如果試樣中待測組分的含量完全是未知的，則其可能的含量為0～100%，故2021/7/20儀器的效率和剩余度R在分析儀器中，剩余度常被定義為R=Imax—I即它是分析過程中被保留未被利用的信息量的度量。剩余度大，表示該儀器的效率低。分析時，一般樣品的大致含量
6、范圍總是知道的，設(shè)其范圍為x1～x2。故則2021/7/20內(nèi)容選擇：結(jié)束1.1概述1.2計算機與分析儀器1.3分析儀器的信息評價與處理?第二章2021/7/20
