导　　师： 陈维明

学科专业： L0502

授予学位： 硕士

作　　者： ;

机构地区： 华东师范大学

摘　　要： 随着在信息处理方面的新技术的不断发展,在对红外光谱数据进行深度加工的基础上,国内外都发展了信息更加浓缩、知识性更强的红外光谱数据分析系统。上海化学有机所计算机化学实验室的红外光谱数据库,收录近15万张红外光谱,以及红外光谱对应的化学结构和化合物名,并提供了免费的远程查询服务。 论文针对红外。光谱数据库需求分析及其检索方法进行了系统的分析研究,建立了相应的关系模型和匹配方法,完成了有关的程序开发工作；对如何优化数据库检索效率和如何建立为系统管理者服务的红外光谱数据库管理系统进行了尝试工作。具体工作可分为以下两部分： 1、着重研究了谱图曲线的存储和未知物谱图与数据库谱图的相似性匹配方法。首先分析了红外光谱的特点,归纳出化学家判定红外谱图相似匹配的条件。通过加入误差控制参数来抵消实验误差,解决了原有谱图检索结果准确率较低的问题,提高了红外光谱数据库的检索准确率。通过未知物谱图曲线与数据库中红外光谱谱图曲线进行相似性匹配度的分析,采用多目标评估方法,引入两个谱峰权重参数,带入计算,给出检索结果的相似度百分比,再按相似度值从高到低进行排序显示。这方便了研究人员的使用,可以检索出一致的或最相似的谱图,来推断未知物可能是何种化合物。 红外光谱检索算法遵循了先初筛再匹配的思路,构造了分区强峰、官能团和峰位三种筛,通过谱峰匹配,给出命中谱图的相似度。 2、研究了红外光谱数据库的管理系统和维护。实现了红外光谱数据库中数据的添加、修改和删除等基本管理功能。实现了谱图文件上传的自动格式识别和转换功能,可以识别转换prn、nyy和asc三种红外光谱文件格式,接着转换成库中统一的nyy数据格式。实现了红外光谱的模拟输出,用户可以通过远程服务方式获得与红外仪器输出光谱相同的模拟谱图,用于分析研究。 完成后的红外光谱数据库的管理系统,极大地方便了数据库管理员对红外光谱数据库的管理和维护。本论文完善了光谱数据库的检索方法,提高了谱图检索的准确率；解决了数据库更新维护和使用中的实际问题,扩展了它的服务能力和应用面。论文完成的红外光谱数据库已经作为上海市科委“波谱信息服务系统'的一部分,面向科学数据库与波谱仪器系统联机服务的应用需求,在网上提供服务。 本论文共分为五个部分：第一部分是前言,包括；论文研究的背景及意义、红外光谱数据库在国外和国内的研究和发展情况。第二部分从红外光谱入手研究,研究了红外光谱的数据格式,通过需求分析,对红外光谱数据库设计进行了研究。第三部分论述了红外光谱数据库的检索和匹配方法,包括红外光谱的规范化处理、红外光谱的索引和比较、红外光谱图的相似性评价这三个方面。第四部分论述了红外光谱数据库的管理系统和维护,通过对数据库管理系统理论的研究,设计了红外光谱数据库的管理系统。第五部分是结论,总结了本文的研究内容,并对研究中存在的问题以及本文的后续研究做出了说明。 本论文工作是在pc机上用vc++/java语言实现,基本上达到了设计的目标。

关 键 词： 红外光谱数据库 程序开发 需求分析 检索算法 关系模型

分 类 号： [O657.33 TP311.13]

领　　域： [理学] [理学] [自动化与计算机技术] [自动化与计算机技术]