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研究生: 陳冠中
Chen, Kuan-Chung
論文名稱: 應用拉曼光譜數據建立分類模型-以彩色光阻劑為例
Using Raman Spectra Data to Build Classification Model:Take Color Photoresist as An Example
指導教授: 胡政宏
Hu, Cheng-Hung
學位類別: 碩士
Master
系所名稱: 管理學院 - 工業與資訊管理學系碩士在職專班
Department of Industrial and Information Management (on the job class)
論文出版年: 2022
畢業學年度: 110
語文別: 中文
論文頁數: 44
中文關鍵詞: 拉曼光譜彩色光阻劑縮減維度主成分分析分類K最鄰近法支援向量機
外文關鍵詞: Raman spectromety, Color photoresist, Dimension reduce, PCA, Classification, KNN, SVM.
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  • 拉曼光譜儀(Raman Microscope Spectrometry)是一種能快速分析化學樣品的儀器,相較於本研究中個案公司的其他分析儀器如氣相層析質譜儀(Gas chromatography-mass spectrometry,GC-MS)或液相層析質譜儀 (Liquid chromatography-mass spectrometry,LC-MS)等,GC-MS與LC-MS分析樣品前需耗費時間將樣品進行前處理後才能分析,而使用拉曼光譜儀能縮短分析的時間及減少耗材的成本,本研究將利用拉曼光譜儀分析彩色光阻劑後的數據進行分類,目的是為了建立一套能依不同溶劑之類型將彩色光阻劑進行分類的模型,期望此分類模型能夠加速個案公司彩色光阻劑的開發研究。
    本研究為了能減少拉曼光譜儀分析後數據的維度使用了兩種縮減變數的方法:一、從化學分析角度剔除過多的變數;二、再利用主成分分析來縮減變數,接著將經過維度縮減後的資料製作成訓練資料集來建立分類模型,使用兩種分類法來建立分類模型,第一種分類法是K最鄰近法,並測試不同的K值對分類正確率的影響;第二種分類法是支援向量機,並測試不同Kernel對分類正確率的影響。本研究最後的結果發現拉曼光譜的分析資料使用縮減維度的資料前處理方法並搭配K最鄰近法能建立一個有效的分類模型。

    Raman Microscope Spectrometry is an instrument that can analyze quickly chemical samples, compared with other analytical instruments in this study such as Gas Chromatography-Mass Spectrometry (GC-MS) or Liquid Chromatography-Mass Spectrometry (LC-MS), etc,in the case company.Before analyzing samples by GC-MS and LC-MS, it takes time to preprocess the samples before they can be analyzed, and using Raman spectrometers can shorten the analysis time. In order to reduce the cost of consumables, this research will classify color-photoresists by using data which analyzing from Raman spectrometer.the purpose is to establish a classification model which can classify color photoresist according to different types of solvents. It is expected that this classification model can accelerate the development and research of color photoresist of case company.
    In order to reduce the dimension of the data which analyzed by Raman spectrometer, two methods can be used.First, to eliminate a lot of variables by chemical structure; second, to reduce the variables by Principal Component Analysis.The later data is made into a training data set to establish a classification model, and two classification methods are used to establish a classification model. The first classification method is the K nearest neighbor(KNN) method, and the influence of different K values on the classification accuracy rate is tested; the second classification method is Support Vector Machine(SVM) and tests the effect of different Kernels on the classification accuracy. The final result of this study found that the analysis data of Raman spectroscopy can establish an effective classification model by using the data preprocessing method of reduced dimension and the KNN method.

    摘要 I 誌謝 V 目錄 VI 表目錄 VIII 圖目錄 X 第1章 緒論 1 1.1 研究背景 1 1.2 研究動機 3 1.3 研究目的 5 1.4 研究架構與流程 5 第2章 文獻回顧 7 2.1 拉曼光譜原理及應用 7 2.1.1 拉曼光譜的歷史 7 2.1.2 拉曼光譜原理 7 2.1.3 拉曼光譜的應用 8 2.1.4 彩色光阻劑溶劑與拉曼特徵峰之關聯 9 2.2 主成分分析 9 2.3 分類方法 10 2.3.1 K-最鄰近法 13 2.3.2 支援向量機 13 2.4 分類方法在化學分析上的應用 14 第3章 研究方法 16 3.1 樣品收集與拉曼光譜分析 16 3.1.1彩色光阻劑收集 16 3.1.2 拉曼光譜儀分析 16 3.1.3 拉曼光譜訊號數據處理 17 3.2 特徵選取與降低維度 18 3.3 建立分類模型 19 3.4 分類模型評估 20 第4章 研究結果 24 4.1 資料維度縮減處理 24 4.2 KNN分類結果與評估 26 4.3 SVM分類結果與評估 32 4.4 測試 37 4.5 小結 39 第5章 結論 41 5.1 結論 41 5.2 改善與未來方向 42 文獻參考 43

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    下載圖示 校內:2025-06-14公開
    校外:2025-06-14公開
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