STAT-IR 7

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16 au 18 octobre 2023 • SOLEIL Synchrotron

La ligne SMIS organise la septième édition de sa formation à l’analyse des données de microspectroscopie infrarouge STAT-IR-7 qui se tiendra au synchrotron SOLEIL du lundi 16 au mercredi 18 octobre 2023. La langue principale de la formation sera l’anglais.
Des ordinateurs seront à votre disposition dans la salle de formation (les ordinateurs personnels sont acceptés). 

La formation est limitée à 20 participants. 

Cette formation a pour objectifs de former les participants à la compréhension et à l’utilisation de techniques d’analyse statistique multivariées (MV) telles que l’ACP, ainsi que d’apprentissage machine (Machine Learning, ML) telles que les classifications supervisées et non-supervisées, pour l’analyse de données de microspectroscopie infrarouge. La formation inclura des exemples d’application de ces techniques à l’analyse d’images et de cartes hyperspectrales. Les techniques de prétraitement des spectres utilisées en amont pour préparer les analyses MV et ML seront aussi enseignées. Ces méthodes peuvent également être appliquées aux données de microspectroscopie Raman.

La microspectroscopie infrarouge et l’imagerie infrarouge permettent d’obtenir des informations fondamentales sur la composition chimique, l’organisation des matériaux complexes et la conformation des molécules avec une haute résolutions spatiale. Cependant, l’exploitation de ces données nécessite une analyse rigoureuse car les spectres infrarouges contiennent une grande quantité d’informations complexes. Pour répondre à ce besoin, notre formation propose de former les participants à l’utilisation de techniques spécifiques pour l'analyse automatisée des données de microscopie infrarouge. Les participants seront ainsi en mesure d'analyser rapidement des dizaines voire des centaines de milliers de spectres pour en extraire les informations les plus pertinentes.

Une approche des plus fructueuses est d’utiliser l’analyse statistique multivariée et l’apprentissage machine pour explorer la variabilité chimique et spatiale des échantillons, classifier les échantillons sur la base de l’information spectrale, trouver des corrélations entre données hétérogènes, ou pour réaliser des modèles prédictifs et des analyses quantitatives. Ces méthodes ne sont fructueuses que si elles sont combinées avec des prétraitements adaptés. Elles requièrent l’utilisation de logiciels et de stratégies d’analyse particulières et nécessitent donc une formation adaptée.

La ligne SMIS est la ligne de microspectroscopie infrarouge du synchrotron SOLEIL. L’équipe des scientifiques de ligne et a une expérience de plus de 15 ans dans la mesure et l’analyse de données de microspectroscopie IR. Pour cette formation elle s’est associée au Biolab de l’Université de Ljubljana qui développe le logiciel libre d’analyse des données Quasar basé sur Orange spectroscopy. La formation sera assurée par Ferenc Borondics, expert en physico-chimie, Marko Toplak, expert en apprentissage machine et développeur de Quasar, et Christophe Sandt, spécialisé en biospectroscopie.  

Les cours seront données en anglais et aborderont les principales techniques d’analyse statistique multivariée et d’apprentissage machine telles que l’analyse en composante principale, des méthodes de classification (k-means, KNN, RFC…), de régression (Logit, PLS)... Le prétraitement des spectres infrarouges en amont des analyses sera également enseigné. Une place importante sera donnée à l’analyse des données d’imagerie spectrale. La formation sera basée sur l’utiisation du logiciel libre Quasar (Orange spectroscopy) résultant d’une collaboration entre les lignes synchrotron SMIS (SOLEIL), SISSI (ELETTRA), midIR (CLS) et du Biolab de l’Université de Ljubljana. Une session d’analyse avec les données des participants clôturera la formation.