CRAN Task View: Chemometrics and Computational Physicsの英語での説明文をGoogle翻訳を使用させていただき機械的に翻訳したものを掲載しました。

Maintainer: Katharine Mullen
Contact: katharine.mullen at stat.ucla.edu
Version: 2019-11-09
URL https://CRAN.R-project.org/view=ChemPhys

Chemometrics and Computational Physicsは、物理化学実験のほか、物理化学システムのシミュレーションに関連するデータの分析にも関わっています。基底Rの多くの関数は、これらの目的に役立ちます。

Rを用いたChemometricsの本(Ron Wehrens著、ISBN:978-3-642-17840-5、Springer、2011)は、ライフサイエンスの多変量統計の紹介と、ケモメトリクス分野のいくつかの特定のトピックのカバレッジを提供しています。この本の例は、ChemometricsWithRを使用して再現することができます。

書籍「R Applicationsによる天文学のための現代統計学的方法(共著Eric D. FeigelsonとG. Jogesh Babu、ISBN-13:9780521767279、Cambridge、2012)」は、天文学の統計情報の紹介と、Rの例で示されている 星雲統計解析に使用されている最先端の方法の概要を提供しています。

書籍「ケモメトリクスでの多変量統計分析入門(共著Kurt VarmuzaとPeter Filzmoser、ISBN 978-1-420-05947-2、CRC Press、2009)」は、パッケージchemometricsに関連しています。

R in Chemistryの特集号が2006年8月に発行されました。2007年1月にoscopy and Chemometrics in Rに特化したJournal of Statistical Software(JSS)が発行されました。

我々は重要性のあるものを省略した場合、または新しいパッケージまたは機能がここで言及する必要がある場合はお知らせください。Please let us know

線形回帰モデル

  • 線形モデルは、(statsの)lm()と(OLSを介して)取り付けることができます。Ax = bの中のxの最小二乗解はまたqr.coef(qrを(A)、b)のように計算することができます。
  • nnlsは、非負又は非正の値は、xを拘束する手段を提供します。
    • bvlsは、X上の他の境界が適用されることを可能にします。
  • 等張回帰の機能は、Isoで使用可能であり、最小二乗基準で与えられたベクトルxに最も近い単峰ベクトルを決定するのに有用です。
  • 分散不均一線形モデルは、nlmeのgls()関数を使用してフィットさせることができます。

非線形回帰モデル

  • (statsの)nls()関数だけでなく、minpack.lmは、非線形最小二乗問題の解を可能にします。
  • nlmeのgnls()関数を使用して、およびnlregによって、相関および/または不等分散をモデル化できます。

曲線分解

  • PTAkは、Kモードの元本テンソル解析のための機能を提供します。PCAN(タッカー-n)とPARAFAC/CANDECOMP:パッケージには、いくつかの他のマルチウェイメソッドが含まれています。
  • ALSは、多変量曲線分解交互最小二乗法(MCR-ALS)が実装されています。
  • alsaceは、ピークの位置合わせや識別のための機能を備え、多くの注射でフォトダイオードアレイ検出(LC-DAD)のデータとの液体クロマトグラフィー用MCR-ALSのサポートを提供します。
  • drcは、濃度反応、用量反応および時間-反応データのモデルを中心とした1または複数の非直線曲線の分析のための機能を提供します。

部分最小二乗法

  • plsは、部分最小二乗回帰(PLSR)と主成分回帰(PCR)を実装しています。
  • lsplsは、最小二乗-部分最小二乗(LS-PLS)メソッドを実装しています。
  • pplsは、罰則部分最小二乗法を実装しています。
  • splsは、スパースPLSを実装しています。
  • gplsは、反復に基づいた一般化部分最小二乗、最小二乗ブライアン・マルクスの(IRWLS)メソッドを再重み付けを実装しています。
  • plspmは、PLS回帰のための通常の機能に加えて、パスのモデル化のための機能が含まれています。
  • enplsは、アンサンブル部分最小二乗、特徴の重要性、異常値検出、および(スパース)部分最小二乗回帰に基づくアンサンブルモデリングを測定するためのフレームワークを実装しています。

主成分分析

  • 主成分分析(PCA)は、関数princomp()としてパッケージの統計である。いくつかのグラフィカルなPCA表現は、psyに記載されています。
  • homalsは、非線形主成分分析を提供し、定義するセット、非線型正準相関分析(Gifiファミリーのモデル)によって。
  • ロバストな主成分の数は、所望のpcaPPを使用して計算することができます。
    • elasticnetは、スパースPCAを適用することができます。
    • fpcaは、PCAの制限付き最尤推定に適用することができます。
  • PCAおよびその他の投影方法を扱う、さらにパッケージのためのMultivariateタスク・ビューを参照してください。

因子分析

  • 関数factanal()として因子分析(FA)は、パッケージステータスです。拡張機能の詳細については、Psychometricsタスクビューを参照してください。

組成データ解析

  • compositionsは、組成データの一貫性の分析のための機能(例えば物質の部分)と正の数(例えば濃度)を提供します。書籍も参照してください。Analyzing Compositional Data with R by K. Gerald von den Boogaart und Raimon Tolosana-Delgado, ISBN: 978-3-642-36808-0, Springer, 2013.

独立成分分析

  • fastICAは、独立成分分析(ICA)を計算することができます。

クラスタリング

  • Clusterタスクビューは、クラスタ化の問題のために使用することができるパッケージのリストを提供しています。

変数選択

  • AICを用いた線形モデルのための段階的な変数選択は、関数step()で提供されています。
    • leapsは、マローのCpとを使用して、デフォルトでは、飛躍・アンド・バウンド変数選択を実装しています。
    • stepPlrは、罰則付きロジスティック回帰のための段階的な変数選択を提供しています。
  • 進化的アルゴリズムに基づく変数選択は、subselectで提供されています。後者はまた、シミュレーテッドアニーリングと飛躍・アンド・バウンドのアルゴリズムだけでなく、地元の改良を提供しています。
  • varSelRFは、ランダムフォレストのための変数選択の方法が用意されています。
    • ウィルコクソン順位和検定を使用して相互検証に基づく変数選択は、マイクロアレイにバイナリ分類に焦点を当てたWilcoxCVで提供されています。
    • clustvarselは、モデルベースのクラスタリングのための変数選択を実装しています。
  • BioMarkは、変数選択のための2つのメタメソッドを実装します。データの異なるサブセット、および統計的検定における有意性のカットオフのデータ駆動型の選択肢を提供して高等批評、に対する安定性の選択(t検定、VIP値またはPLSDA回帰係数のような一次選択法を適用)。

自己組織化マップ

  • kohonenは、自己組織化マップだけでなく、教師付きパターン認識やデータ融合のためのいくつかの拡張機能を実装しています。
    • somは、自己組織化マップするための関数が用意されています。

微分方程式

度量衡学

  • unitsは、ユニットメタデータをベクトル、行列、配列に添付し、ユニットの自動伝播、変換、導出、単純化を提供します。
  • errorsは、ベクトル、行列、配列に不確定性のメタデータを付加し、自動伝搬と報告を提供します。
  • constantsは、国際理事会の学際的委員会である科学技術に関するデータ委員会(CODATA)によって報告された値に基づいて基本的な物理定数の値を提供します。
  • NISTunitsは、基本的な物理定数の値も提供します。それに含まれる値は、国立標準技術研究所(NIST)によって報告された値に基づいています。
  • measurementsは、メトリック単位と帝国単位の間で変換する機能や、他の寸法の測定値からの寸法の未知の値を計算する機能など、物理的測定を扱いやすいツールが含まれています。
  • metRologyは、測定の不確かさの推定や実験室間の計測比較の研究など、計測アプリケーションのサポートを提供します。
  • ATmetは、計算コストの高い問題を含む計量アプリケーションのためのスマートサンプリングと感度分析のための機能を提供します。

キャリブレーション

  • investrは、線形および非線形回帰モデルとキャリブレーション/逆推定が容易になる。
  • chemCalは、リニア校正機能をプロットし、測定のための標準誤差を推定するための機能を提供します。
  • nlregは、非線形キャリブレーションモデルに便利です。
  • representは、主成分分析の負荷パターン、分散共分散行列の構造、及び重心位置をデータセットの類似性の比較を含む2多次元データセットの「代表性」を算出します。

セルオートマトン

  • simecolは、セルオートマトンのモデリングのための関数が含まれています。

熱力学

  • CHNOSZは、標準ギブスエネルギーと他の熱力学特性、および熱力学データベースに含まれている種の間の反応の化学的親和性を計算するための関数を提供します。

外部ライブラリへのインターフェース

分校法

  • spectralAnalysisを使用すると、分光データを前処理、視覚化、分析することができます。非負行列分解解析が含まれています。
  • hyperSpecは、ハイパースペクトルデータ、すなわちスペクトラムと、空間情報、時間、濃度などのさらなる情報の分析を可能にする。このようなデータは、ラマン、IR、NIR、UV / VIS、NMRなどの分光データセットの分析においてしばしば遭遇します。
  • ChemoSpecは、スペクトルのプロット(NMR、IRなど)、HCA、PCA、モデルベースのクラスタリングなどのトップダウンの探索的データ解析を実行するためのユーザーフレンドリーな機能を収集します。
  • HyperChemoBridgeは、ChemoSpechyperSpecオブジェクトを相互変換します。
  • speaqは、階層的クラスタベースピークアライメント(CluPA)を実装し、NMRスペクトルを整列させるために使用することができる。
  • 物理アプリケーションのためのドナルド・B.パーシバルとアンドリューT.ウォルデン、スペクトル解析によって本のためのソフトウェア、ISBN978-0-521-43541-3、ケンブリッジ大学出版局、1993年には、sapaに含まれています。
  • TIMPは、物理学と化学のアプリケーションで分離可能な非線形モデルを当てはめるための問題解決環境を提供し、広範囲に時間分解分光データに適用されています。
  • prospectrは、前処理や可視近赤外拡散反射スペクトルのサンプル選択のための機能を提供します。
  • resembleは、スペクトルデータセットにおける非線形モデリングのためのスペクトルの非類似度分析やメモリベースの学習(別名ローカルモデリング)のための関数が含まれています。
  • ChemoSpec2Dは、COSY(相関分光法)およびHSQC(異核単一量子コヒーレンス)2D NMR(核磁気共鳴)スペクトルなどの2D分光データセットの予備的ケモメトリックスを可能にします。

質量分析法

  • MSnbaseは、処理および定量をプロットする、質量分析に基づくプロテオミクスデータ処理のためのインフラストラクチャを定義します。
  • MALDIquantは、ベースライン補正、ピーク検出および質量スペクトルのプロットするための支援を受けて、MALDI-TOF質量分析データの定量分析のためのツールを提供します。
  • MALDIrppaは、MALDI質量分析データの品質管理と強力な前処理と分析のための方法を提供します。
  • OrgMassSpecRは、グラフィカルな表示、安定同位体希釈を使用して定量化し、タンパク質の水素/重水素交換実験を中心とした、有機的/生物学的質量分析用です。
  • FTICRMSは、フーリエ解析のための関数を提供変換イオンサイクロトロン共鳴質量分析データを表示します。
  • titanは、滴定系列からの2つの物質の相対的な存在量に質量分析データを分析するためのGUIを提供します。
  • バイオコンダクターはMassSpecWaveletPROcessをパッケージ化し、xcmsは、質量分析データの分析用に設計されています。
  • apLCMSは、LC/MSベースのメタボロミクスデータの処理のために設計さます。
  • xMSanalyzerは、他の機能の中でのパラメータ設定の複数のセットから合流apLCMSサンプル処理結果を可能にします。
  • MSPrepは、反復試験の要約、フィルタリング、帰属、および正規化を含むメタボロームデータの後処理のためです。
  • metaMSは、MSベースメタボロミクスデータ処理と複合注釈パイプラインです。

機能的磁気共鳴画像法

  • ANALYZEまたはNIFTIフォーマットで保存された機能的磁気共鳴イメージング(fMRI)データセットのI / O、可視化および分析のための機能は、AnalyzeFMRI で利用可能です。

蛍光寿命イメージング顕微鏡

  • 蛍光寿命イメージング顕微鏡法(FLIM)データセットの可視化と分析のための機能は、TIMPで提供されています。

滴定曲線

  • EEMは、生EEMデータを読み出し、さらなる分析のためにそれを準備します。

放射性炭素年代測定

  • Bchronは、放射性炭素と非放射性炭素日付の深さに基づいて年表を作成します。

天文学と天体物理学

  • astrodatRは、現代の天文学の研究から19のデータセットを収集しており、その多くは前述の教科書「Rアプリケーションとの天文学のための近代的な統計的方法」で説明されています。
  • astrolibRは、Interactive Data Language (IDL) Astronomy Users Libraryからの低レベルのユーティリティとコードへのRインターフェースを提供します。
  • CRACは、その主な機能はPythonライブラリ、cosmolopyに似た状態で、宇宙論研究のためのRの機能を収集します。
  • RobPerは、光の曲線に(確実に)フィッティング周期関数に基づいて、ピリオドグラムを計算します。
  • snapshotは、宇宙論的N体/ SPHシミュレーションのためのガジェットコードからN体のスナップショットを読み書きするための関数が含まれています。
  • UPMASKは、教師なし測光メンバーシップ例えば使用して恒星のクラスタ内の割り当て、測光、空間的な位置を実行します。
  • solaRは、地球から太陽の動きを決定し、入射太陽放射を決定する機能を提供します。
  • FITSioは、FITS(フレキシブル・イメージ・交通システム)形式、天文学で標準形式のファイルを読み書きするためのユーティリティが用意されています。
  • stellaRは、ピサ低質量のデータベースから恒星トラックや等時線を管理し、表示します。
  • astroFnsは、その他の天文学の機能、ユーティリティ、およびデータを提供します。
  • cosmoFnsは、距離および時間、光度、分子線観測を含む観測宇宙学で有用な他の量の標準式が含まれています。
  • astroは、天文学のためのツールが用意されています。提供される機能は、4つの主要分野にグループ化されることがあります。宇宙論、ファイル操作、Sersic機能および一般的な(プロットとスクリプト)ツールに適合します。
  • celestialは、多くの一般的な天文変換ルーチン、特にHMSとdegreesスキームが含まれています。
  • SCEPtERは、有効温度、[Fe / H]、および天体変動のパラメータの観測データを用いて、星の質量および半径を推定するために使用されます。
  • liraは、天文学でベイジアン線形回帰と予測を実行し、データのすべての種類のエラーと相関を考慮します。
  • astrochronは、天文学的時間スケール構築、時系列解析、時間スケール開発、古気候解析のルーチンが含まれています。
  • SPADARは、オンザフライ方式の変換を含め、広く使用されている天文座標系(赤道、黄道、銀河)の全天グリッドプロットとこれらのシステムのデータの散布図を作成する関数が用意されています。
  • SCEPtERbinaryは、実効温度、金属性[Fe / H]、質量、および2つの星の半径から採用された、二重線の離散二元系の星の年齢を推定することを可能にします。
  • Astrostatistics and Astroinformatics Portalは、天文学における統計分析に関するR中心の情報収集です。
  • Hans Werner Borchersは、Astronomy modules and links for R, Python, and Juliaがあります。

光学と散乱近似

  • planarは、多層平面の界面で反射と透過をシミュレートするコードを提供します。
  • dielectricは、一般的に光学とプラズモニクスで使用されるいくつかの物理定数と誘電関数を定義しています。

エネルギーのモデリング

  • solaRは、太陽光発電などの太陽エネルギーの捕捉および使用に関連するシステムをシミュレートし、モデル化するための機能が用意されています。

陽電子放射断層撮影

  • PETは、異なるアナリ/直接及び陽電子放出断層撮影(PET)データのための反復再構成方法を実装します。

水、土壌の化学

  • AquaEnvは、(海)の酸性化とCO2、空気と水の交換に焦点を当てた水生化学モデリングのためのツールボックスです。
  • 水と土壌の化学的性質に関連するさらなる関連したEnvironmetricsタスク・ビューを参照してください。

滴定曲線

  • titrationCurvesは、酸/塩基、錯体形成、酸化還元、及び沈殿滴定曲線をプロットする機能を提供します。

電気化学

  • eChemは、ボルタンメトリー、クロノアンペロメトリー、クロノクーロメトリー実験をシミュレートする機能を提供します。これは分析化学のコースで有用です。

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