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ModelLab Specman3D®
ModelLab Specman3D®
行业领先的三维荧光光谱智能建模AI解决方案
作为创新的高维光谱化学计量学与机器学习建模平台,ModelLab Specman3D对以三维荧光为代表的高维光谱建模分析提供一站式解决方案。其内置高性能因子分解算法,支持包括模式识别和定量回归在内的各类化学计量学与机器学习建模分析。ModelLab领先的架构使得样本数据维护、模型训练与模型离线运行方便快捷,使得基于三维荧光的前沿分析应用研究以及日常快检任务均能得心应手。
  高性能:支持最新SWATLD因子分析系列算法
  适用性:全面支持三维荧光等高维光谱建模
  扩展性:丰富的算法支持与模型可独立部署

产品简介

ModelLab Specman3D®是专门针对三维荧光这一全新高维光谱技术所推出的化学计量学定性、定量建模解决方案,并内置由湖南大学化学生物传感与计量学国家重点实验室吴海龙团队所独家授权使用的三维光谱高阶校正交替三线性分解(ATLD)系列算法。该系统适用于基于三维荧光样品的自动化、智能化的数据前处理、模型训练及预测分析等探索性模型开发及日常快检任务。

ModelLab科学仪器AI建模解决方案是科迈恩(北京)科技有限公司所开发的针对色谱、质谱、光谱、核磁共振等主流仪器分析方法的多维融合AI建模系列解决方案。目前已拓展至指纹图谱与多组学、快检与在线分析、药物研发与精准医疗、风味感官评价与真实性溯源等数十个应用场景,在制药、临床、快消品、石油化工、汽车制造、环保水质、智慧农业、公共安全等多个领域已获得广泛应用。

主要特点

1. EEM三维光谱前处理

ModelLab Specman3D解决方案提供丰富的EEM三维荧光光谱处理和编辑功能,包括但不限于:

  • 数据格式:支持各主流荧光光谱仪与三维荧光光谱仪数据解析
  • 光谱可视化:等高线图、热力图、三D光谱、因子分解光谱、独立组分视图等
  • 散射扣除:空白扣除、波长剪裁、散射扣除(一、二级瑞利与拉曼散射)
  • 因子分解:主成分数推导(核一致性)、PARAFAC、SWATLD因子分解、光谱库匹配、单组分光谱图重构等
  • 含量测定:光谱相关性、标样浓度水平设定、回归方程设定、样品含量计算
  • 数据库:数据库配置、数据库检索、数据库化合物光谱图管理
  • 谱图分析:二维谱图提取与积分、最强峰查找、光谱图比较等
 

2. SWATLD高性能因子分解算法支持

三维荧光光谱结合新一代ATLD系列高性能因子分解算法拥有独特的“二阶优势”,由此获得每个被解析化合物的精确定量信息,实现通过“数学分离”代替或增强“化学或物理分离” 。二者结合的优点包括但不限于:

  • 样本前处理简便,绿色环保
  • 检测速度极快(秒级EEM采集)
  • 荧光法检测灵敏度极高(可达10-6~10-9mg/L)
  • 因子解析速度极快,可用于实时在线检测
  • 组分数不敏感,不受未知干扰物影响
  • 支持精确定量以及非靶向指纹图谱鉴别

科迈恩科技与化学生物传感与计量学国家重点实验室建立战略合作,共同开展化学计量学结合三维荧光光谱技术的智能化创新应用与标准研究。 该工作也得到了中国化学计量学奠基人、湖南大学原校长、中国科学院俞汝勤院士的肯定和大力支持。

 

3. 化学计量学与AI机器学习算法支持

ModelLab Specman提供专为光谱仪器多元校正及模式识别分析所设计开发的算法库,涵盖多元校正、多元统计、定量回归、模式识别、动态规划以及深度学习等在内的各类机器学习算法。包括tSNE、PLSR、SVM、SOM、随机森林等数十种化学计量学专用的算法模型。而满足定性、定量模型训练集预测等各类光谱建模场景的需要。还可借助模型算法及参数的自动筛选功能实现自动化的模型调优。

Specman一站式的分析流程设计使得数据集管理,以及模型的训练、预测和更新简便高效,同时结合各类统计图表和自定义的图形外观实现丰富的结果可视化。

4. 可独立运行的模型方案

ModelMan客户端程序支持对于用户所训练的光谱模型的受控分发和脱机使用,从而保障模型的安全性与可控性。

应用领域

目前基于ModelLab Specman所开发的定性、定量预测模型已在光谱快检、指纹图谱,以及风味组学等分析与标准化技术中得到应用,行业应用场景包括但不限于:

1. 中药制药

中药材及饮片真伪优劣与质量评价、指纹图谱分析、中药注射剂质量控制、一致性评价、道地产地溯源与土壤因子、贵细药材分等分级、原料混批勾兑、储藏时间预测

2. 代谢组学与蛋白组学

非靶向代谢指纹图谱分析、脂质体组学分析、代谢通路研究、空间代谢组学分析

3. 化学药与生物制品

药物体内代谢、有关物质分析、原料药及中间体快检、在线过程控制、肽图指纹图谱、药物辅料智能分析、体内外相关性分析、一致性评价

4. 精准医学

癌症早筛、多模态质谱成像分析、疾病标志物发现、血药浓度监控

5. 环境保护

水质快检分析、水中油快速鉴别、污染物三维荧光分析、污染物预警监测、污染物的溯源鉴定、空气异味评级等

 

6. 食品及农产品

原料及添加剂快速筛查、违法违禁添加、原产地及年份溯源、风味特征物质剖析、数字化定量勾兑、香精香料分析、品质分等分级

7. 快消品

真实性评价及违法添加筛查、气味客观化与品质分等分级、白酒真实性溯源及感官评价、烟草及香精香料的风味组学建模与分析

8. 石油化工

轻重质油、润滑油、生物柴油的油品分析、油页岩分析、溢油溯源鉴别、录井勘探、沥青真实性与老化智能分析等

9. 珠宝玉石

珠宝玉石、陶瓷、文物等的真伪鉴别、断代、断源鉴别及三维荧光快检

10. 司法鉴定

纸张、染料、油墨、墨水、纺织品、土壤、毒物的来源及真实性鉴别等

11. 汽车制造

气味嗅辩分析、气味客观化分析与智能评级、油漆智能鉴别、润滑油快检分析


化学计量学驱动的人工智能仪器分析技术

作者:

科迈恩

发布时间:

2025-04-01

浏览量:

以Modellab为代表的化学计量学整体解决方案系统,为包括光谱、色谱、质谱、热重以及核磁共振波谱等各类多维度、多谱学的分析化学量测数据提供复杂建模分析能力,体现了人工智能技术为光谱、质谱、色谱等检测领域所带来的巨大变革,代表了分析测试行业迈向自动化、智能化分析的新趋势

基源鉴别范式革新:AI 模型构建中药材质量标准智能判别体系

作者:

科迈恩

发布时间:

2025-07-04

浏览量:

基于 ModelLab 系列软件构建的多模态数据建模平台,整合 LC-MS、GC-MS、NMR、红外、拉曼光谱等检测技术,通过靶向成分分析、非靶向指纹图谱相似度评价及 AI 驱动的机器学习模型,为中药材基源鉴别提供从成分一致性到整体质量控制的全流程量化评估体系。

基于三维荧光的矿物源与生物质黄腐酸鉴别

作者:

科迈恩

发布时间:

2025-07-02

浏览量:

针对黄腐酸行业矿物源与生物质黄腐酸缺乏鉴别标准的难题,采用三维荧光技术构建矿物源与生物质黄腐酸的三维荧光指纹图谱。在此基础上,结合人工智能机器学习算法,建立了矿物源与生物质黄腐酸的定性鉴别模型,可精准区分矿物源和生物质两类黄腐酸,鉴别准确率可达100% ,为以黄腐酸为代表的化肥与土壤改良剂行业的高质量发展提供技术支撑。

指纹图谱分析技术(数字身份证)

作者:

科迈恩

发布时间:

2025-07-02

浏览量:

指纹图谱分析技术结合现代分析仪器的非靶向采集和化学计量学,建立检测对象的整体轮廓特征表征并进一步进行模式识别分析。该技术打破经典分析局限,具有宏观、稳健等特征,开启了复杂体系与人工智能融合的新范式。凭借唯一性等特性,该技术作为 “数字身份证” 绘制技术,在多行业的检测分析场景中发挥关键作用,有力推动了行业的发展。

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