Datenvergleich

Ein wichtiger Aspekt in Korrelationsuntersuchungen ist der Datenvergleich des gleichen Typs, z.B. der Vergleich von Strukturcodes oder von Spektren. Daher muß ein geeignetes und verläßliches Ähnlichkeitsmaß gefunden werden, welches ermöglicht, Ähnlichkeiten in den jeweils codierten Daten sowohl von molekularen Strukturen als auch von Spektren aufzufinden.

Spektrendaten

Automatisierte Spektrenvergleiche gestalten sich schwierig, da viele für den Spektroskopiker augenfälligen Vergleichskriterien zwar vorhanden, jedoch schwierig objektiv beschreibbar sind. Bei der Suche nach einem geeigneten Vergleichsmaß für Infrarotspektren gilt es sich zu vergegenwärtigen, welche Merkmale in einem Spektrum auftreten und wie diese verursacht werden. Entsprechend muß abgewogen werden, welche Merkmale Information über die Struktur des vermessenen Moleküls liefern und somit vom Vergleichsmaß berücksichtigt werden müssen und welche wenig oder nichts über das Probemolekül aussagen und somit auch vom Vergleichmaß möglichst nicht beachtet werden sollten. Ein geeignetes Vergleichsmaß für IR-Spektren sollte die Besonderheiten von IR-Spektren berücksichtigen. Es sollte also bestimmte spektrale Unterschiede (z.B. absolute Intensitäten) möglichst ignorieren, da diese auf präparative Ursachen, wie z.B. unterschiedliche Schichtdicken, zurückzuführen sind. Auf andere Spektrendifferenzen (z.B. Fehlen eines Signals, unterschiedliche Bandenmuster), die durch strukturelle Unterschiede verursacht werden, sollte das Vergleichsmaß wiederum sehr empfindlich reagieren. Weiterhin sollte dieses Vergleichsmaß, da es bei jedem Simulationsexperiment eine Vielzahl von Vergleichen anzustellen gilt, einfach und schnell zu berechnen sein.

In der analytischen Praxis werden meist zwei Vergleichsmaße zum Vergleich von IR-Spektren eingesetzt:

• der Fehler des quadratischen Mittelwertes (rms -root mean square error)
• und der Korrelationskoeffizient nach Bravais-Peaqrson

Strukturdaten

Der Vergleich von Strukturdaten ist abhängig vom Verfahren mit dem Strukturen codiert worden sind. Für die Auswahl des Ähnlichkeitsmaßes ist es wichtig zu berücksichtigen, wie die Strukturmerkmale des codierten Moleküls im Code ausgedrückt werden. Unterschiedliche Teile des Strukturcodes enthalten unterschiedliche Information zur molekularen Struktur.
Sowohl Radial- als auch 3D-MoRSE Code beschreiben die dreidimensionale Anordnung der Atome eines Moleküls im Raum. Im Gegensatz zum Vergleich von Spektren, bei dem absolute Intensitäten vernachlässigt werden können, beschreiben die absoluten Intensitäten des Strukturcodes die Häufigkeit für das Auftreten von bestimmten interatomaren Distanzen.
Als Vergleichsmaß wird der rms -Wert berechnet. Er entspricht der auf die Anzahl der Codewerte normierten euklidischen Distanz.

© Prof. Dr. J. Gasteiger, Dr. Th. Engel, CCC Univ. Erlangen, Wed Jun 9 12:55:23 2004 GMT
 BMBF-Leitprojekt Vernetztes Studium - Chemie