Chimiométrie

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Matière : Eléments de base de statistique : statistique descriptive, éléments de probabilités, distributions statistiques, inférence en population normale (tests et intervalles de confiance sur une et deux moyennes ou variances), ANOVA 1, Régression simple et multiple.   

Cours de prérequis : LBIR1203 et LBIR1304 : Probabilités et statistique 1 et 2

1. Statistique de la mesure : rappels de métrologie (erreurs, propagation d'erreurs'), estimation de composantes de variance par analyse de la variance (répétabilité, reproductibilité'), estimation de droites d'étalonnage, cartes de contrôle.
2. Planification expérimentale dans le développement de produits et procédés : Méthodologie, régression multiple et optimisation multiréponses, plans factoriels et dérivés, plans de criblage, plans pour l'estimation de surfaces de réponses, plans de mélange, plans optimaux.
3. Utilisation de méthodes statistiques multivariées en chimie : analyse en composantes principales, moindres carrés partiels (PLS), clustering, analyse discriminante et application à la calibration multivariée en chimie analytique
4. Applications avec le logiciel JMP

Contribution à l'activité du référentiel

1.1, 1.2, 1.4, 2.1, 2.2, 2.3, 3.4, 3.5, 3.6

Au terme du cours l'étudiant sera capable de

'        Expliquer l'intérêt des outils statistiques pour le travail de l'ingénieur chimiste

'        Expliquer à quoi sert chacun des outils statistiques vus au cours.

'        Sélectionner le ou les outil(s) statistique(s) (test, plan d'expérience') adapté à une situation concrète donnée et les paramètres associés. 

'        Démontrer les concepts sous-jacents aux outils via la résolution d'exercices méthodologiques

'        Utiliser le logiciel JMP pour mettre en 'uvre les méthodes vues au cours. 

'        Interpréter les résultats d'une analyse statistique dans le contexte d'une étude de cas en chimie ou science du vivant. 

Pour les outils spécifiques

'        Quantifier avec des outils rigoureux la précision d'une méthode de mesure

'        Organiser des expériences avec la méthodologie des plans d'expérience de la conception du plan à l'analyse statistique des résultats

• Résumer/visualiser des grands ensembles de données (émanant par exemple de méthodes analytiques spectrales) à l'aide d'outils de statistique multivariée

La contribution de cette UE au développement et à la maîtrise des compétences et acquis du (des) programme(s) est accessible à la fin de cette fiche, dans la partie « Programmes/formations proposant cette unité d’enseignement (UE) ».

Examen écrit (17pts/20)

·       Exercices « méthodologiques » dans le but de vérifier l'intégation des différents concepts et outils

·       Exercices de sélection de la méthode adaptée à une situation donnée

·       Interprétation de sorties de logiciels JMP

Tests (3pts/20)

• 2 études de cas à réaliser par groupes de 2 en TPs sur JMP durant le quadrimestre ((1) mesure et calibration (2) choix et analyse de plans d'expériences).

Cours (22.5h)

'        Présentation des méthodes sur base de situations réelles (émamant, entre autre, du laboratoires UCL)

'        Discussion des techiques de calcul pour les méthodes simples,

'        Interprétation de résultats de logiciel

'        Exposé interactif ' les étudiants sont invités à être actifs durant le cours

TPs sur ordinateur (15h)

'        Réalisation sur JMP des exemples vus au cours

'        Analyse d'autres cas/données émanant de domaines de recherche UCL

Exercice de synthèse

Préparation d'un résumé du cours dont l'étudiant peut disposer à l'examen

1. Statistique de la mesure : rappels de métrologie (erreurs, propagation d'erreurs'), estimation de composantes de variance par analyse de la variance (répétabilité, reproductibilité'), estimation de droites d'étalonnage, cartes de contrôle.
2. Planification expérimentale dans le développement de produits et procédés : Méthodologie, régression multiple et optimisation multiréponses, plans factoriels et dérivés, plans de criblage, plans pour l'estimation de surfaces de réponses, plans de mélange, plans optimaux.
3. Utilisation de méthodes statistiques multivariées en chimie : analyse en composantes principales, moindres carrés partiels (PLS), clustering, analyse discriminante et application à la calibration multivariée en chimie analytique
4. Applications avec le logiciel JMP

Sur I-Campus

'       Syllabus reprenant les copies des transparents de théorie et d'exemples liés au cours

'       Documents méthodologiques divers (Site web)

'       Enoncés d'exercices (sur le site web)

Livre ' facultatif :

Chemometrics : Data Analysis for the Laboratory and Chemical Plant - R. G. Brereton - Wiley

Accessible à un public ne maîtrisant pas la langue d'enseignement

• Non, le cours et les supports sont en français. 

Activités équivalentes :

• Pas de cours strictement équivalent

Parties équivalentes dans les cours LSTAT2320 : plans expérimentaux.

Ce cours peut être donné en anglais.