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		熒光壽命測(cè)量更好的結(jié)果比傳統(tǒng)的頻率論的方法

　　提取大量的fluors具有不同生存期的出現(xiàn)在一個(gè)混合物提供了一個(gè)的例子,說(shuō)明貝葉斯技術(shù)可以產(chǎn)生更好的結(jié)果比傳統(tǒng)的頻率論的方法。熒光測(cè)量用于各種IVDs,從橫向流測(cè)試,以高通量篩選。這個(gè)例子將考慮兩fluors情況已知的一生出現(xiàn)在未知的數(shù)量。

　　傳統(tǒng)的方法對(duì)于解決這個(gè)問(wèn)題是標(biāo)有時(shí)間記錄單光子計(jì)數(shù)(TCSPC)。一個(gè)示例是脈沖激光的照射的時(shí)候,故意如此昏暗,只有一個(gè)熒光光子每激發(fā)脈沖將回來(lái)。這是這種方法的一個(gè)重要特點(diǎn)。即使激光可以亮,這種方法將失敗:因?yàn)橹挥械谝粋€(gè)光子回來(lái)后每個(gè)勵(lì)磁是記錄,到達(dá)時(shí)間可以將偏置是比預(yù)期的更早。

　　在每個(gè)勵(lì)磁,到達(dá)的時(shí)間只有第一個(gè)記錄的任何光子收到。經(jīng)過(guò)許多成千上萬(wàn)的激勵(lì)周期,一個(gè)直方圖的到達(dá)時(shí)間的熒光光子看到,和最小二乘曲線擬合的一個(gè)家庭做的指數(shù)曲線。該方法使用最大似然估計(jì)量的假設(shè)下的錯(cuò)誤是由于高斯噪聲的恒幅。

　　相比之下,貝葉斯方法解決這問(wèn)題集激光以其最大亮度(我們將假定足以回到一個(gè)光子平均每個(gè)激勵(lì),但這將給甚至更好的結(jié)果如果更多的光子接收),記錄到達(dá)時(shí)間不只是第一但任何和所有的光子,并應(yīng)用貝葉斯推理獲得的結(jié)果數(shù)據(jù)。

　　為了評(píng)估這兩個(gè)算法,數(shù)據(jù)比較后貝葉斯算法 N 激勵(lì)和傳統(tǒng)的頻率論的算法在100年之后 N 作用,因此,平均總光子數(shù)是相同的兩個(gè)算法(盡管收集時(shí)間為貝葉斯算法短100倍)。貝葉斯的解決方案是所顯示的背景顏色繪圖后,正確的結(jié)果由一個(gè)x,和最大似然點(diǎn)由一個(gè)加號(hào)。

　　圖2。 ( 點(diǎn)擊放大結(jié)果經(jīng)過(guò)10激勵(lì)的貝葉斯算法和傳統(tǒng)的方法1000激發(fā)態(tài)。事實(shí)表明一個(gè)X圍坐一圈,貝葉斯回答是彩色區(qū)域,而傳統(tǒng)方法的回答顯示+在一圈。

　　經(jīng)過(guò)10為貝葉斯算法和激勵(lì)1000傳統(tǒng)方法,結(jié)果顯示在圖2 。貝葉斯的結(jié)果給出了一個(gè)分布,局部量的螢石2比1的數(shù)量的螢石,包括正確的結(jié)果在其分布。傳統(tǒng)的方法,然而,產(chǎn)生一個(gè)結(jié)果偏向最左邊的圖。

　　圖3。 ( 點(diǎn)擊放大 )10000年之后的結(jié)果為貝葉斯算法和激勵(lì)

　　100萬(wàn)年的傳統(tǒng)方法激勵(lì)。事實(shí)表明一個(gè)X圍坐一圈,貝葉斯回答是彩色區(qū)域,而傳統(tǒng)方法的回答顯示+在一圈好左邊的真實(shí)點(diǎn)。

　　比較這兩種技術(shù)可以得出在其他層次,如10000年的貝葉斯方法和激勵(lì)的激勵(lì)頻率論的100萬(wàn)傳統(tǒng)方法。圖3 表明,貝葉斯方法可以確定在一個(gè)非常小的范圍的真值的兩fluors的亮度(彩色面積部分隱藏在x標(biāo)志)。然而,傳統(tǒng)的方法繼續(xù)給一個(gè)結(jié)果偏左和向上,沒(méi)有跡象表明,這是錯(cuò)誤的。即使某種形式的頻率論的置信區(qū)間是把在這個(gè)傳統(tǒng)的結(jié)果,他們?nèi)詫⑵煤团懦_的結(jié)果。

　　所以在本例中,貝葉斯方法找到真正的答案(通過(guò)定義一系列真理的謊言)而頻率論的方法給出了錯(cuò)誤的答案,給沒(méi)有跡象表明這是在做什么。這嚴(yán)重影響了任何診斷裝置。

　　盡管激勵(lì)少100倍,但同樣的總體平均光子數(shù),有幾個(gè)原因解釋為什么貝葉斯方法產(chǎn)生更好的結(jié)果比傳統(tǒng)方法。原因是,貝葉斯方法避免以下問(wèn)題:

　　偏壓光子到達(dá)時(shí)間拒絕所有但第一在任何激勵(lì)周期。

　　假設(shè)Gaussianity固有在最小二乘曲線擬合。

　　尋找最大的東西;相反,它返回信息在整個(gè)后驗(yàn)概率質(zhì)量。

　　貝葉斯推理使使用少100倍,然而實(shí)現(xiàn)激勵(lì)效果,是真正的公正與傳統(tǒng)TCSPC方法。貝葉斯方法提供了一個(gè)精確的視圖的不確定性還在解決任意數(shù)量的作用,甚至只有10。有關(guān)這一診斷儀器、貝葉斯后驗(yàn)分布將包含正確的結(jié)果,而處理數(shù)據(jù)與頻率論的方法會(huì)導(dǎo)致不準(zhǔn)確的結(jié)果。

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