Одним из подходов к обработке откликов анализатора является исследование и распознавание графических образов. Поверхность сенсора определяется математически в соответствии с временным интервалом удерживания.
В процессе эксплуатации системы «Электронный нос» возникает задача выявления сенсоров, наиболее стабильно реагирующих на определённое вещество. Для выполнения этой задачи разрабатывается программное обеспечение, которое позволяет ранжировать сенсоры по чувствительности к веществу. Для проектирования данного программного обеспечения был проведён ряд статистических исследований на основе 4-х измерений по веществу триэтиламин.
Графически данные с прибора представляются в виде временной зависимости величины отклонения частоты колебаний сенсора от собственной. При этом наиболее выражено реакция на определённое вещество заметна в переделах первых 15 экспериментальных точек (рис.1):
Необходимо проверить предположение о нормальности, т.е. насколько экспериментальные данные подчиняются нормальному закону распределения
где
φ(x) - плотность вероятности;
σ - среднее квадратическое отклонение;
x - значение случайной величины;
a - математическое ожидание.
Нормальные/наблюдаемые (2M-гистограммы) гистограммы являются наиболее распространенным графическим способом проверки нормальности. При выборе этой подгонки на распределение частот будет наложена нормальная кривая. 2М-гистрограммы одного из сенсоров при 4-х параллельных опытах имеют вид (рис.2):
Для однозначного подтверждения статистической гипотезы о нормальности, воспользуемся критерием Колмогорова для одного из опытов для сенсора №2. Для этого разобьём частотную область на 7 равных интервалов.
В данном критерии используется статистика:
После чего получим эмпирическую Fn(∆f) (используя накопленную частоту) и теоретическую функцию распределения F(∆f).
Далее в процессе исследования определяется однородность выборок для одного и того же сенсора по критерию Вилкоксона.
Сравнивание числовых значений статистических параметров для различных сенсоров, позволяет выявить, насколько чувствительным является тот или иной сенсор к определённому веществу с тем, чтобы впоследствии выполнить их ранжирование в порядке наибольшей чувствительности.