[發明專利]推斷與試樣相應的推斷對象值的方法和裝置

在審

• 申請號: 201780067537.1
• 申請日: 2017-11-21
• 公開（公告）號: CN109923397A
• 公開（公告）日: 2019-06-21
• 發明（設計）人: 柴弘太;田村亮;今村岳;吉川元起
• 申請（專利權）人: 國立研究開發法人物質·材料研究機構
• 主分類號: G01N19/00
• 分類號: G01N19/00
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 張毅群

本發明提供一種方法和裝置，所述方法是根據來自與特定的推斷對象的值已知的多個試樣相對的化學傳感器的輸出，機器學習推斷對象的值與對應于其的輸出之間的關系，并基于來自與所施加的未知試樣相對的化學傳感器的輸出，使用該機器學習結果來推斷特定的推斷對象的值，由此推斷與試樣相應的推斷對象值的方法。

技術領域

本發明涉及推斷與試樣相應的推斷對象值的方法和裝置，特別涉及利用機器學習而將其實現的方法和裝置。此處，推斷對象值可以是試樣中所含的特定成分的濃度等試樣的物理量，或者，也可以是使若干個物理量及其它量復合而成的量，而非單純的物理量。或者，還可以是與試樣相應的某些抽象性的量或感覺性的量。

背景技術

隨著膜型表面應力傳感器(MSS)(專利文獻1)等化學傳感器和通過吸附各種化學物質等而使其物理量發生變化的受體的逐漸開發，能夠容易地實現多種化學物質的檢測等。

但是，無論是自然界中存在的物質還是人工合成的物質，大部分分析對象均包含多種成分或者經常包含非常多種類的成分，因此，在由化學傳感器獲得的信號較多的情況下，化學傳感器與所測定的試樣中的多個成分分別響應，導致基于多個成分的信號發生重疊。例如，氣味中包含濃度彼此不同的多達數千種的化學物質，因此，盡管從古至今對氣味進行了各種分析，但依然難以從氣味中提取特定的信息。

定量在大部分分析中是重要的工藝，歷經數個世紀而開發了用于準確求出測定對象的特征值的多種方法。作為所求出的值，例如為體積、重量、密度、濃度等代表性的值，現在，可以利用用于測定這些值的多個方法。但是，這些方法大多需要使測定對象為單一成分等，需要至少使測定對象成分能夠與其它成分獨立地進行分析。因此，通常通過使用色譜法等，從復雜的混合物中分離出各個成分，使之能夠進行各成分的定量。

然而，在這樣的方法中，就使用具有對于多種化學物質發生響應的特性的傳感器來進行含有多種成分的試樣的分析而言，需要首先將要檢測的成分從試樣中分離，接著將其供給至傳感器這一多階段處理，在分析需要較長時間的基礎上，需要用于分離的色譜裝置等昂貴的設備，進而還存在難以應對在獲得試樣的現場或在該現場附近進行分析這一要求的情況較多等問題。

現有技術文獻

專利文獻

專利文獻1：國際公開2011/148774號公報

非專利文獻1：G.Yoshikawa，T.Akiyama，S.Gautsch，P.Vettiger，and H.Rohrer，″Nanomechanical Membrane-type Surface Stress Sensor″Nano Letters 11，1044-1048(2011).

非專利文獻2：Shiba，K.，Sugiyama，T.，Takei，T.&Yoshikawa，G.Controlledgrowth of silica-titania hybrid functional nanoparticles through a multistepmicrofluidic approach.Chem.Commun.51，15854-15857，doi：10.1039/C5CC07230A(2015).

非專利文獻3：Hsieh，M.-D.&Zellers，E.T.Limits of Recognition for SimpleVapor Mixtures Determined with a Microsensor Array.Anal.Chem.76，1885-1895，doi：10.1021/ac035294w(2004).

非專利文獻4：Wang Yongwei，Jun Wang，Bo Zhou，Qiujun Lu，″Monitoringstorage time and quality attribute of egg based on electronic nose″AnalyticaChimica Acta 650(2009)183-188.