Šifra predmeta:
353H1		 Naziv predmeta:
Statistička obrada rezultata u analitičkoj hemiji

Školska godina:

2019/2020.

Uslovi pohađanja:

Nema uslova

ESPB:

9

Vrsta studija:

master akademske studije, integrisane osnovne i master akademske studije

Studijski programi:

Nastava hemije: 5. godina, zimski semestar, izborni (E5AP1), stručno-aplikativni predmet

Hemija: 1. godina, zimski semestar, izborni (E53H1), stručno-aplikativni predmet

Hemija životne sredine: 1. godina, zimski semestar, izborni (E52S1), stručno-aplikativni predmet

Nastavnik:

dr Filip Lj. Andrić
vanredni profesor, Hemijski fakultet, Studentski trg 12-16, Beograd

Saradnici:

—

Fond časova:

Nedeljno: četiri časa predavanja + dva časa teorijskih vežbi + tri časa laboratorijskih vežbi (4+2+3)

Ciljevi:

Cilj kursa je da osposobi studenta da primenom statističkih metoda pravilno prikazuje rezultate merenja, iz njih dobija što je moguće više korisnih informacija, donosi ispravne zaključke.

Ishod:

Po završetku kursa student bi trebalo da bude osposobljen da: razume izvore nesigurnosti analitičkih merenja, oceni tačnost i preciznost rezultata hemijske analize, svoje rezultate adekvatno tabelarno i grafički prikazuje, primenom parametrijskih i neparametrijskih statističkih testova upoređuje rezultate analitičkih merenja, primenjuje kalibracione tehnike, izvodi linearnu i krivolinijsku regresionu analizu, razume osnove eksperimentalnog dizajna, koristi personalne računare za statističku obradu i grafičko prikazivanje analitičkih rezultata, koristi naučnu i stručnu literaturu iz oblasti analitičke hemije.

Oblici nastave:

Predavanja, teorijske/računske vežbe, seminarski radovi.

Vannastavne aktivnosti:

VAŽNO!

Tradicionalno, na kraju semestra, nakon novogodišnjih i božićnih praznika, tri studenta koja budu ostvarila najbolje rezultate u predispitnim obavezama dobijaju kartu za pozorište, balet, odnosno operu.

Literatura:

Osnovna literatura:

  • James N. Miller, Jane C. Miller: Statistics and Chemometrics for Analytical Chemistry, Pearson Education, Harlow, 2000.

Pomoćna literatura:

  • Naučna i stručna literatura iz oblasti analitičke hemije i hemometrije.

Dodatni materijal:

—

  Nastavne obaveze i način ocenjivanja

Predavanja:

10 poena (4 časa nedeljno)

Program rada:

UVOD

  • Analitička hemija, identifikacije analita i kvantitativno određivanje. Problem merenja u analitičkoj hemiji. Predmet i zadatak statistike i njena primena u analitičkoj hemiji. Prikazivanje i organizacija rezultata merenja.

O TEORIJI VEROVATNOĆE

  • Pojam elementarnih i složenih događaja, algebra događaja, pojam verovatnoće, raspodela i gustina raspodele verovatnoće, diskretna i kontinualna slučajna promenljiva, binomna, Gausova i Studentova t-raspodela raspodela.

STATISTIKA PONOVLjENIH MERENjA

  • Matematičko očekivanje i mere centralne tendencije (aritmetička sredina, moda, medijana, geometrijska i harmonijska sredina).
  • Disperzija i mere rasipanja (raspon, standardna devijacija, varijansa, koeficijent varijacije, interval poverenja).
  • Standardna devijacija srednje vrednosti (centralna granična teorema). Elementi deskrptivne statistike, njihovo izračunavanje i grafičko prikazivanje.

GREŠKE MERENjA

  • Pojam tačnosti i preciznosti. Greške merenja, greška indirektno izvedenih veličina. Zaokruživanje brojeva i ispravno prikazivanje rezultata merenja.

PARAMETRIJSKI TESTOVI ZNAČAJNOSTI - I DEO

  • Pojam statističkog testiranja, nulta i alternativna hipoteza; pojam poverenja i statističke značajnosti, greške tipa I i II.
  • Prisustvo spoljašnjih vrednosti (Q i G test).
  • Testovi homogenosti varijansi (Fišerov i Levenov test).
  • Poređenje srednje i prave vrednosti, poređenje dve srednje vrednosti, uporedni t-test.

PARAMETRIJSKI TESTOVI ZNAČAJNOSTI - II DEO (ANALIZA VARIJANSE)

  • Jednofaktorska i dvofaktorska analiza varijanse sa i bez ponovljenih merenja.
  • Apriori i post hoc testovi značajnosti razlika među grupama (Fišerov LSD, Tukijev HSD, Šefeov test).
  • Značajnost faktora, interakcija među faktorima

IZBOR IZ NEPARAMETRIJSKIH TESTOVA ZNAČAJNOSTI

  • Odlike neparametrijskih testova, test predznaka, test predznaka i ranga (Vilkoksonov test), test homogenog niza (Val-Volfovic test), Vilkoksonov test sume rangova, U-test, Kruskal-Valisova i Fridmanova analiza varijanse, Kolmogorov-Smirnov test za normalnost raspodele.

KALIBRACIJA (KORELACIJA I REGRESIJA) - I DEO

  • Pojam korelacije i kvantitavne mere (Pirsonov, Spermanov, Kendalov i Kruskalov koeficijent korelacije).
  • Linerana regresija i metod najmanjih kvadrata.
  • Statistički parametri kvaliteta regresionog modela, analiza rezidualnih vrednosti.
  • Procena limita detekcije i kvantifikacije.
  • Metod standardnog dodatka
  • Poređenje dve metode lineranom regresijom

 KALIBRACIJA (KORELACIJA I REGRESIJA) - II DEO

  • Nelinearna regresija, parametri kvaliteta regresionog modela, koeficijent determinacije, prediktivnost modela, eksperimenti unakrsne validacije

KONTROLA KVALITETA I DOBRA LABORATORIJSKA PRAKSA

  • Faze analitičkog postupka, uzorkovanje i formiranje reprezentativnog uzorka, osnovni principi dobre laboratorijske prakse, program garancije kvaliteta, unutrašnje metode kontrole kvaliteta, kontrolne karte (Šuvartove karte aritmetičke sredine i opsega, karte kumulativnih suma, spoljašnja kontrola kvaliteta (međulaboratorijska ispitivanja, kolaborativne studije)

OSNOVE EKSPERIMENTALNOG DIZAJNA I OPTIMIZACIJE

  • Potpuni i delimični faktorski dizajn, Box-Benkenov, centralni složeni dizajn, dizajn smeše, procena uticaja faktora, ANOVA, faktorska regresija, problem optimizacije, simpleks algoritam

Teorijske vežbe:

10 poena (2 časa nedeljno)

Laboratorijske vežbe:

10 poena (3 časa nedeljno)

Program rada:

Laboratorijske i teorijske vežbe prate plan i program predavanja, a student kroz primenu softverskih paketa u obradi podataka, stiče praktične veštine za statističku obradu i prikazivanje rezulatata merenja u analitičkoj hemiji.

Seminarski radovi:

20 poena

Napomene:

Seminarski radovi se predaju u vidu prezentacija koje se izlažu tokom poslednja dva termina kursa. Izlaganje seimnarskog rada je ograničeno na 15 minuta. Teme seminarskih radova se određuju u dogovoru sa predmetnim nastavnikom.

Studenti integrisanih studija studijskog programa Nastava hemije koji su slušali predmet Obrada rezultata merenja  na drugoj godini imaju parvo da im se izradom seminarskog rada obaveze sa predmeta sa druge godine studija mogu u potpunosti priznati kao Statistička obrada rezultata merenja u analitičkoj hemiji. Seminarske radove predaju u pisanoj formi prema templatu [link]. Nakon pregleda, korekcije i obavljene konsultacije u vezi seminarskog rada, student dobija potvrdu da je ispunio sve obaveze.

Pismeni ispit:

50 poena