Control Systems and Computers

https://doi.org/10.15407/csc.2024.04.061

Суровцев І.В., Степашко В.С., Савченко-Синякова Є.А., Мороз О.Г., Галімова В.М. Побудова моделі базової лінії диференціальних сигналів вимірювання. Control Systems and Computers. 2024. 4. С. 61-67.

УДК 004.942

І.В. СУРОВЦЕВ, доктор технічних наук, ст. науковий співробітник, відділ екологічних цифрових систем, Міжнародний науко-навчальний центр інформаційних технологій та систем НАН України та МОН України, просп. Академіка Глушкова, 40, Київ, 03187, Україна, ORCID: https://orcid.org/0000-0003-1133-6207, igorsur52@gmail.com

В.С. СТЕПАШКО, доктор технічних наук, професор, відділ інформаційних технологій індуктивного моделювання, Міжнародний науко-навчальний центр інформаційних технологій та систем НАН України та МОН України, просп. Академіка Глушкова, 40, Київ, 03187, Україна, ORCID: https://orcid.org/0000-0001-7882-3208, stepashko@irtc.org.ua

Є.А. САВЧЕНКО-СИНЯКОВА, кандидат технічних наук, ст. науковий співробітник, пров. науковий співробітник, відділ інформаційних технологій індуктивного моделювання,
Міжнародний науко-навчальний центр інформаційних технологій та систем НАН України та МОН України, просп. Академіка Глушкова, 40, Київ, 03187, Україна, ORCID: https://orcid.org/0000-0003-4851-9664, savchenko_e@meta.ua

О.Г. МОРОЗ, кандидат технічних наук, ст. дослідник, відділ інформаційних технологій індуктивного моделювання, Міжнародний науко-навчальний центр інформаційних технологій та систем НАН України та МОН України, просп. Академіка Глушкова, 40, Київ, 03187, Україна, ORCID: https://orcid.org/0000-0003-1133-6207, olhahryhmoroz@gmail.com

В.М. ГАЛІМОВА, кандидат хімічних наук, доцент, кафедра аналітичної та неорганічної хімії і якості води, Національний університет біоресурсів та природокористування України, вул. Героїв Оборони, 17, Київ, 03041, Україна, ORCID: https://orcid.org/0000-0001-9602-1006, galimova2201@gmail.com

ПОБУДОВА МОДЕЛІ БАЗОВОЇ ЛІНІЇ ДИФЕРЕНЦІАЛЬНИХ СИГНАЛІВ ВИМІРЮВАННЯ

В статті досліджено задачу побудови базової лінії для багатокомпонентного сигналу інтенсивності інвесійної хронопотенціометрії. Побудова такої моделі надасть можливість оцінювати концентрацію різних хімічних елементів, розчинених у воді. Для побудови такої базової лінії запропоновано побудову функції апроксимації нижньої огинаючої лінії диференціального сигналу в різних класах базових функцій з використанням МГУА за реальними значеннями концентрації Zn за присутності іонів Cd, Pb та Cu. Побудовано модель оптимальної складності, яка необхідна для очищення сигналу інтенсивності від фону для отримання спектру інтенсивності вимірюваних хімічних елементів.

Завантажити повний текст! (українською)

Ключові слова: ідентифікація, моделювання, базова крива, нижня огинаюча, диференційний сигнал, сигнал інтенсивності, концентрація токсичних елементів, метод найменших квадратів, МГУА.

1. Qian W.U., Hong-Mei B.I., Xiao-Jun H.A.N. Research progress of electrochemical detection of heavy metal ions. Chinese Journal of Analytical Chemistry, 2021, 49(3), pp. 330−340. URL: https://doi.org/10.1016/S1872-2040(21)60083-X
2. Pinheiro J.P., Galceran J., Rotureau E., Companys E., Puy J. Full wave analysis of stripping chronopotentiometry at scanned deposition potential (SSCP): Obtaining binding curves in labile heterogeneous macromolecular systems for any metal-to-ligand ratio. J. Electroanal. Chem. 2020, 873, 114436, URL: https://doi.org/10.1016/j.jelechem.2020.114436
3. Surovtsev I.V., Sieriebriakov A.К. Method of elements identification in the multicomponent signal. Control Systems and Computers. 2023. №. 2. С. 19−26. URL:  https://doi.org/10.15407/csc.2023.02.019
4. Hassan M.H., Khan R., Andreescu S. Advances in electrochemical detection methods for measuring contaminants of emerging concerns. Electrochemical Science Advances, 2021, 2 (6), URL: https://doi.org/10.1002/elsa.202100184e2100184
5. Pinheiro J.P., Rotureau E. Electroanalytical trace metal cations quantification and speciation in freshwaters: historical overview, critical review of the last five years and road map for developing dynamic speciation field measurements, Molecules, 2023, 28 (6), 2831, URL: https://doi.org/10.3390/molecules28062831
6. Hackel L., Rotureau E., Morrin A., Pinheiro J.P. Developing On-Site Trace Level Speciation of Lead, Cadmium and Zinc by Stripping Chronopotentiometry (SCP): Fast Screening and Quantification of Total Metal Concentrations. Molecules, 2021, 26, 5502, URL: https://doi.org/10.3390/molecules26185502
7. Rotureau E., Rocha L.S., Goveia D., Alves N.G., Pinheiro J.P. Investigating the Binding Heterogeneity of Trace Metal Cations With SiO2 Nanoparticles Using FullWave Analysis of Stripping Chronopotentiometry at Scanned Deposition Potential. Front. Chem. 2020, 8, 614574, URL: https://doi.org/10.3389/fchem.2020.614574
8. Mourya, A., Mazumdar, B., Sinha, S.K., 2019. “Determination and quantification of heavy metal ions by electrochemical method”. J. Environ. Chem. Eng., 7 (6), DOI: 10. 016/j.jece.2019.103459.
9. Wu, Q., Bi, H.-M., Han, X.-J., 2021. “Research progress of electrochemical detection of heavy metal ions”. Chinese Journal of Analytical Chemistry, 49(3), pp. 330−340. DOI: 10.1016/S1872-2040(21)60083-X.
10. Sokolkov, S.V., 2022. “Evolution of the analytical signal in electrochemistry from electrocapillary curve to a digital electrochemical pattern of a multicomponent sample”. Electrochemical Science Advances, V. 3, no. 3, DOI: 10.1002/elsa.202100212.
11. Moroz O. COMBI-GA sorting-out algorithm with evolutionary complication of models. The XII IEEE International Conference CSIT-2017 & International Workshop on Inductive Modeling. Lviv: Publisher “Vezha&Co”, 2017. P. 492−495.
12. Мороз О.Г. Побудова авторегресійних моделей на основі комбінаторно-генетичного алгоритму. Індуктивне моделювання складних систем: Зб. наук. пр. К.: МННЦ ІТС НАН та МОН України, 2019. Вип. 11. С. 53−60.

Надійшла 01.10.2024