AHM包简介

沈素敏、康璐璐、邓新伟


摘要

我们提供了一个简短的教程和介绍,以使用AHM包,该包是为2019年《混合物实验分析的加性遗传模型》一文中讨论的加性遗传学模型实现的。

关键词:加性遗传模型、混合物混合实验;非负Garrotte方法。


1.简介

该软件包的目的是为混合物(MoM)实验提供解决方案。在混合物的混合实验中,混合物组分被称为主要组分,可以由子组分组成。主要组件中的子组件称为次要组件。假设有\(q\)主要组件,并让\(_k\)\(k\)第四个主要组成部分。然后,\[\开始{对齐}\sum{k=1}^{q}c{k}=1,0\lec{kneneneep \le1,quadk=1,\ldots,q。\结束{对齐}\]

此外,每个主要组成部分由\(m_k\)次要成分,其相对于\(c{k}\)\(x{kj}\),使得,\[\开始{对齐}\和{l=1}^{m{k}}x{kl}=1,0\lex{kl}\le1,四元l=1,ldots,m{kneneneep。\结束{对齐}\]其思想是通过可加性遗传模型(AHM)来解决这个问题。有关该方法的更多详细信息,请参阅《混合物实验分析的加性遗传模型》一文。

包中有两个主要功能,ahm和cv.ahm。函数ahm用于拟合给定设计点的可加性遗传模型。函数cv.ahm用于找到优化的超参数\(小时)通过交叉验证应用于AHM中,并给出了基于最优超参数的模型拟合结果\(小时).

本小插曲旨在让新用户快速使用AHM软件包来适应混合实验的加性遗传模型。第2节给出了关于如何在本文中的案例中使用该包的简短代码片段。

2.实时数据分析AHM

光敏电阻涂层实验

光刻胶涂层实验的目的是确定配方中基础树脂的比例对光刻胶材料感兴趣特性的影响(康奈尔和拉姆齐,1998年)。主要成分被定义为基础树脂类型,次要成分被定义为具有不同溶解速率(缓慢和快速)的次要树脂。有两个主要组成部分:\(c{1}\)\(c{2}\).由两个次要组件组成:\(x{11}\),\(x{12}\)、和\(x{21}\),\(x{22}\)分别为。主分量和次分量的值范围为[0,1]。在实验中,两个主要成分比例是(\(c{1}\),\(c{2}\))=(0.75,0.25)、(0.5,0.5)和(0.25,0.75)。两个次要成分比例为(\(x{i1}\),\(x{i2}\))=(1,0)、(0.5,0.5)和(0,1),其中\(i=1,2)。在27个设计点共有42个测量响应。如果次要成分相乘,则在某些设计点重复测量两次,\(x)_{11} x个_{12}\)\(x)_{21}x_{22}\),都不等于零。真实数据包含在R包中。

##用户系统已运行##   0.793   0.016   0.810
##ahm(y=y,x=x,num_major=2,dist_minor=c(2,2),type=“弱”,##alpha=0,lambda_seq=seq(0,5,0.01),nfolds=NULL,mapping_type=c(“功率”),##功率h=h_tmp,rep_gcv=100)## ##模型的mse为[1]1.95786## ,##模型的AICc为[1]45.18574## ,##模型的R2为[1]0.9982463## ,##估计系数为:##c1 c2 x11 x12 x21 x22 c1.c2## [1,] 26.03819 29.39445 -6.508719 23.07574 -5.507037 30.04869 -39.62693##x11.x12 x21.x22## [1,] -18.18134 -18.71714## ##如果使用幂函数作为系数,则模型中使用的幂参数h为[1]1.1

使用函数cv.ahm找到超参数的最佳值\(小时).

普林格斯实验

在本节中,我们分析了Pringles实验(Kang等人,2011年),其目标是开发一种新的Pringles薯片,从而优化薯片中的脂肪百分比和硬度。有三个主要组成部分:\(c{1}\),\(c{2}\)、和\(c{3}\)其中主要组成部分\(c{1}\)\(c{2}\)由两个次要组件组成:\(x{11}\),\(x{12}\)、和\(x{21}\)、和\(x{22}\)分别为。主要组成部分\(c{3}\)是一种纯物质。组件上的约束由下式给出\[\开始{对齐}c{1}+c{2}+c}3}=1,~~&0.601\lec{1{0}\le0.643,\n数字\\0.34\le c_{2}\le 0.38,~~&0.017\le c_{3}\le 0.019,\n非数字\\x{11}+x{12}=1,~~&x{21}+x{22}=1,\n非数字\\0.835\le x_{11}\le 0.905,~~&0.095\le x_{12}\le 0.165,\n编号\\0.9\lex{21}\le0.98,~&0.02\lex[22}\le0.1。\非数字\结束{对齐}\]设计点是从多数人交叉设计中获得的。回答是“Hardnes”和“%Fat”。真实数据包含在R包中。

对象可以使用summary、coef和predict等常用函数。

工具书类

Cornell,J.A.和Ramsey,P.J.(1998年)。应用于光致抗蚀剂涂覆实验的分类组分问题的广义混合模型,40(1), 48-61.

Kang,L.、Joseph,V.R.和Brenneman,W.A.(2011年)。混合物实验的设计和建模策略,53(2), 125–36.

Lawson,J.和Willden,C.(2016)。使用mixexp.在R中进行混合实验,72(c02)。

Shen,S.、Kang,L.和Deng,X.(2019)。混合物实验分析的加性遗传模型,正在出版。