Přednáška představí základní postupy zpracování dat na reálných výstupech experimentů typických pro biofyziku a chemickou fyziku. Zároveň upozorní na některé typické chyby a problémy, které zpracování dat provázejí.

Lecture gives introduction to basic data processing methods using real world datasets typical for chemical physics and biophysics as an example. Some common mistakes and problems of data processing are pointed out.

Podmínkou zakončení předmětu je složení zkoušky. Zkouška probíhá formou komentovaného zpracování přidělené datavé sady s požadovaným výstupem analýzy. Hodnocena bude znalost a správné použití metod představených v rámci přednášky.

Course is completed by passing examination consisting of commented analysis of assigned dataset and analysis output. Knowledge and proper utilization of methods introduced in the lecture will be evaluated.

Jiří Englich, Úvod do praktické fyziky I, MATFYZPRESS, Praha 2006, ISBN 80-86732-93-2

Herman P., Lee J.C. (2012) The Advantage of Global Fitting of Data Involving Complex Linked Reactions. In: Fenton A. (eds) Allostery. Methods in Molecular Biology (Methods and Protocols), vol 796. Springer, New York, NY

Thomas J. DiCiccio and Bradley Efron, Bootstrap Confidence Intervals, Statistical Science, 1996, Vol. 11, No. 3, 189-228

Katharine Megan Mullen,Separable nonlinear models: theory, implementation and applications in physics and chemistry, Vrije Universiteit Amsterdam 2008, ISBN 978-90-8659258-6

Jiří Englich, Úvod do praktické fyziky I, MATFYZPRESS, Praha 2006, ISBN 80-86732-93-2

Herman P., Lee J.C. (2012) The Advantage of Global Fitting of Data Involving Complex Linked Reactions. In: Fenton A. (eds) Allostery. Methods in Molecular Biology (Methods and Protocols), vol 796. Springer, New York, NY

Thomas J. DiCiccio and Bradley Efron, Bootstrap Confidence Intervals, Statistical Science, 1996, Vol. 11, No. 3, 189-228

Katharine Megan Mullen,Separable nonlinear models: theory, implementation and applications in physics and chemistry, Vrije Universiteit Amsterdam 2008, ISBN 978-90-8659258-6

Základy prostředí Python, Matlab a R

Načítání, ukládání a zobrazení dat

Jednoduché operace (odstranění artefaktu, průměrování, interpolace, vyhlazení)

Fourierova transformace (filtrování, interpolace)

Fitování (výběr vhodné metody, určení chyb parametrů a jejich korelací, testování modelů, implementace)

Určení pozice, šířky a tvaru pásu (délka laserového pulzu měřená pomocí vzájemné korelace dvou pulzů, energetické hladiny v absorpčním spektru, rozklad komponent Ramanova spektra)

Jednoduchá a globální analýza (určení dob života z časového vývoje triplet-minus-singletních spekter, analýza reakčních kinetik allosterických enzymů)

Vybrané komplexní problémy (např. získání termodynamických parametrů nebo rovnovážných konstant z naměřené série Ramanových spekter: odečtení pozadí, SVD, fitování modelu, rozhodnutí mezi různými modely)

Basics of Python, Matlab and R

Loading, storing and displaying data

Simple processing (artefact removal, averaging, interpolation, smoothing)

Fourier transformation (filtering, interpolation)

Fitting (selection of suitable method, determination of parameter uncertainties and correlations, model testing, implementation)

Determination of peak position, width and shape (laser pulse duration measured using two pulse cross-correlation, energy levels in absorption spectra, factorization of Raman spectra)

Single-curve and global analysis (determination of lifetimes from time evolution of triple-minus-singlet spectra, analysis of reaction kinetics of allosteric enzyme)

Selected complex problems (e.g. determination of thermodynamic parameters or equilibrium constants from series of Raman spectra: background removal, SVD, model fitting, model testing)