Предлагаемые и реализованные технологии
С целью скомпенсировать переход к ретроинжинирингу и индуцируемый им переход к технологической идеологии KISS («Keep It Short and Simple» = «Делай Короче и Проще»; принципы проектирования, при которых простота системы декларируется в качестве основной цели \ ценности разработки), среди разработчиков замещающих технологий и их потребителей, в частности, было целесообразно использовать повышение эвристической ценности конкретных измерений за счет комплексирования дескрипторов. Данная идеология исходно была имплементирована нами в формате управления средствами сбора данных спектрального оборудования на базе мультикрейтового стенда КАМАК [1, 2]. В качестве одного из основных аспектов применимости системы была заявлена и апробирована молекулярная диагностика пищевой продукции для определения её безопасности с точки зрения токсикологии и аллергологии [3, 4].
Были собраны программно-аппаратные комплексы для обработки данных молекулярного анализа (спектрофотометрия – SPECORD, включая отдельный прибор для регистрации в ИК-диапазоне [5, 6] и отдельный спектрофлуориметр с функцией сцинтилляционного анализатора [7, 8]), реализующие процедуры и операции сбора и обработки данных с увеличением информативности анализа за счет множественных прогонов статистики (без бустрепа) и математического «коррелирования». После сбора статистических данных на ЭВМ осуществляли прогонки на графах и формирование окончательного квалиметрического файла с результатом анализа в виде древа принятия решений с весовыми значениями.
Полученная система была первично апробирована на молокопродуктах, а точнее – на лактохимических аналитах, пригодных для вышеуказанных типов и принципов анализа. Наиболее современным решением является гибридизация указанных методов обработки с использованием микрофлюидных устройств со спектральной, псевдоспектральной и спектрозональной регистрацией. Введение «лабораторий на чипе» в системы компенсации KISS-упрощения молекулярно-аналитических и молекулярно-диагностических процессов не на устаревающем оборудовании, но с современными принципами анализа больших данных дало возможность отграничить области применимости KISS-модернизации, так как внедрение компактной недорогой микросистемы (лаборатории на чипе) обычно обходилось более дешево, чем аппаратный апгрейд старого прибора. Примеры использования микрофлюидных устройств спектральной, псевдоспектральной и спектрозональной регистрации с объективной калибровкой по спектральным данным – спектрофотометрическим температурам были продемонстрированы в наших работах по анализу молокопродуктов [9-11], последняя из которых была представлена на стендовую сессию International Dairy Meet (New Orleans, USA, Louisiana) в июне 2016 г., благодаря любезности наших зарубежных коллег.
Возможности использования предлагаемого принципа не ограничиваются оптической спектроскопией и жидкими пищевыми аналитами. В частности – по аналогии с ранее предложенным нашей группой принципом анализа тканей для хирургии [12, 13] (см. также интернациональный обзор по данной теме [14, 15]) – предлагается использовать диссекторы и дезинтеграторы различного типа как носители оптоволоконных, импедансных, электрохимических сенсоров, путём использования которых можно добиться регистрации множества дескрипторов, которые будут использоваться для квалиметрического анализа продукции, как и в случаях габаритных стационарных приборов, рассмотренных ранее, только при работе со слайсами, получаемыми в ходе механизированной переработки.
Единственной проблемой, возникающей при данных модификациях форм контроля, является несоответствие некоторым ГОСТам, принятым, обычно, не позднее 1990-х гг. Как правило, закладка файлов устаревших опорных данных (по нормативной документации до-компьютерного периода), приводила только к ухудшению кластеризации, осуществляемой методами обучения с учителем, а также с использованием нечеткой логики. К настоящему периоду выявлена и описана потребность в выстраивании релевантностей тех или иных параметров в зависимостях и иерархические цепи для обеспечения данными нового запуска программно-аппаратного проекта DIY-KISS-хемометрики (в случае сохранения пользовательской целесообразности подобных задач), так как проект, данные о котором приведены в настоящей итоговой статье, завершен в 2014 году (кроме опубликования результатов, завершенного в 2016 году; за исключением данных коммерциализуемого характера, сохраняемых конфиденциальными до момента их внедрения в агроиндустрии).
Выводы
Индуцированная социально-экономическими причинами потребность в технологиях упрощенного типа (KISS) должна реализовываться в квалиметрии пищевых продуктов не путем понижения количества анализов ниже минимума необходимой номенклатуры или уменьшения числа переменных, входящих в in silico модель стандарта качества, а за счет упрощения автоматизированного квалиметрического сведения данных для персонала.
В случае использования одной стадии упрощающего опосредования KISS в виде использования упрощенного, стандартизованного по старым нормативам операционально-архаического или принципиально устаревшего оборудования – необходимо вводить компенсирующую технику множественной регистрации и статистической алгоритмически-номографической обработки данных, которая позволит автоматически выявить ошибки в случае их появления. В противном случае очевидна неизбежность возникновения гетероскедастичных «выбросов», отрицательным образом влияющих на аналитику интерпретируемых данных на оконечной стадии. Создание SCADA-контроля, сопряженного и совместимого с математической, номографической компаративной обработкой, может явиться шагом к трансформации контрольной KISS-метрологии в автоматизированную квалиметрию. Попытки автоматизации квалиметрии процессов терпят крах по причине недостатка критериев релевантности параметрической информации, но разработанные и экспертно-тестированные графические интерфейсы говорят о принципиальном удобстве использования подобной техники операторами, если таковые в этом могут быть заинтересованы при анализе качества пищевой продукции.