Mérni is tudni kell

Véralkohol-vizsgálat indította el a pályáján Rajkó Róbertet. A szegedi egyetem végzős vegyészeként, a nyolcvanas évek végén a bűnügyi kutatóintézet megbízásából ellenőrizte a klinikai méréseket. Így ismerkedett meg az akkor még zsenge határtudománnyal, a kémiai mérések elemzésével, vagyis a kemometriával. Máig a kémia és a matematika határterületén dolgozik: az immár az SZTE Mérnök Kari Folyamatmérnöki Intézete 48 éves professzora – többek között – spektroszkópiai adatok értékelésével foglalkozik.

– A gyógyszeriparban, a klinikai vizsgálatokban specifikus módszerek terjedtek el. Ezek kifejlesztése drága, és sokba kerül a méréshez használható minta előkészítése is. Az eredmény: a rendkívül pontos adat például a vérben az oxigén vagy az alkohol szintjének meghatározásakor. Az ennyire specifikus feladathoz nem szükséges a kemometria. Ellenben nélkülözhetetlen a különböző anyagok mennyiségi és minőségi elemzésével foglalkozó analitikai kémia mérési eredményeinek elemzéséhez. Már csak azért is, mert az e területen használt mérőkészülékek nem specifikusak. Például a diódasoros detektor egy-egy mintáról egy-egy spektrumot képes fölvenni. Ezek a vizsgálatok nagyon gyorsan elvégezhetők, sok esetben nincs szükség minta-előkészítésre sem, és rengeteg adatot eredményeznek. Ezekből kemometriai módszerekkel tudjuk kiemelni a kémiai információt, vagyis hogy mennyi és milyen anyag található a vizsgált mintában – jellemzi kedves tudományterületét, a kemometriát [namelink name="Rajkó Róbert"].

Rajkó Róbert specialitása a Borgen-ábrák.
Fotó: Schmidt Andrea
Különböző minták összetételének meghatározásához, az összetevők azonosításához, így például különböző klinikai gyógyszeripari, környezetvédelmi mérésekhez, anyagvizsgálathoz használják a kemometriát. Például a spektroszkóppal, vagyis a fény szétbontására szolgáló készülékkel, vagy mondjuk Ph-mérővel gyűjtött adatok értékelését kemometriai módszerekkel végzik. Ilyen ismeretekkel úgy lehet kísérletet megtervezni, hogy a kemometriai módszerekhez illeszkedő adatsorokat kapjon a kutató. Mert mérni tudni kell.

– Felhasználóként sokan alkalmazzák a kemometriai módszereket, de kevesen vagyunk, akik fejlesztünk is, alapkutatást végezve. Ez utóbbi esetben szimulációkkal dolgozva arra keressük a választ, hogy a társadalomtudományi és matematikai módszereket hogyan tudnánk felhasználni, illetve módosítani, továbbfejleszteni, hogy segítségükkel kémiai mérési adatokat tudjunk értékelni. A kemometriai módszereket elemezve új analitikai módszereket tudunk kikísérletezni – magyarázza munkáját a fiatal professzor. Egy új kemometriai módszer a régi adatokat újra értelmezheti, ezáltal új tudományos eredményt hozhat. Hiszen értékelés nélkül nincs értéke az adatnak.

Borgen-ábrák

– Felderítő alapkutatásokat is végeztünk az úgynevezett görbeillesztés nélküli komponens profilkinyerés területén. 3 komponensű rendszerekre az úgynevezett Borgen-ábrák rajzolását valósítottuk meg számítógépes geometriai módszerekkel. Illetve: a dualitás általános érvényű bizonyítása után ezen elv alkalmazásával egyszerűsítettük az algoritmusunkat – hoz példát eredményeire Rajkó Róbert. – Analitikus módszerrel jelenleg a világon egyedül ezzel a programmal lehet a Borgen-ábrákat megrajzolni. Egy bilineáris modell általában nem képes egyértelmű megoldást nyújtani, a megoldáshalmaz felderítésére a forgatási szabadság mértékét kell megadni. Borgen-ábra módszerünkkel erre a kérdésre is megnyugtató válaszokat tudtunk adni.

Hetedik dimenzió?

Sok komponensből álló mintát eredményez például a gének feltérképezése, a biológiai rendszerek vizsgálata, így nagyon sok jel és hatalmas adattömbök keletkeznek. Ezeket az adathalmazokat – a valóságtól elvonatkoztatva – elképzelni 6–7 dimenzióban lehet.

Alapító atyák

A 70-es években alakult ki a kemometria. 3 vegyészt sorolnak az alapító atyák közé: az amerikai B. R. Kowalski, a belga D. L. Massart, valamint a svéd S. Wold. Az utóbbi találta ki a kémiához és a számítástechnikához is kötődő új tudományág nevét, a kemometriát.