7.2 Évaluation de l’hypothèse de travail n ◦ 2
8.1.1 Synthèse et perspectives futures
L’évaluation de l’hypothèse de travail n◦ 1 a été construite autour des échantillons
d’essence non altérés. Une interprétation physico-chimique des ratios impliqués dans
la construction du modèle final a été proposée. Le fait de travailler avec des
échan-tillons d’essence non altérés est loin d’une application en routine. Il était toutefois
vital de démontrer que l’approche chimiométrique utilisée ici permettait d’obtenir de
bonnes performances statistiques de classification pour la différenciation des essences
non altérées. Par ailleurs, il a été démontré que les ratios sélectionnés permettaient
non seulement d’évaluer d’un point de vue statistique la possibilité que deux
échan-tillons d’essence non altérés partagent une source commune, mais ils peuvent aussi
être associés à des phénomènes physico-chimiques tangibles dans le monde réel en
caractérisant les composés associés aux ions. Dans le cas présent, les phénomènes
physico-chimiques mis en avant étaient essentiellement orientés sur les processus et
caractéristiques de source de production de l’essence automobile. Ce point est
essen-tiel puisque sans interprétation physico-chimique des modèles construits, l’approche
chimiométrique devient uniquement une approche statistique multivariée, ce qui
dans une perspective forensique n’est pas suffisant si l’on veut tirer des conclusions
et prendre des décisions dans le monde réel.
Une approche générale étape par étape pour l’inférence de source de liquides
in-flammables en science forensique a été présentée dans le cadre de l’évaluation de
l’hypothèse de travail n◦ 1. Une collection conséquente d’échantillons d’essence a
été utilisée pour l’évaluation de la possibilité de lier des échantillons partageant une
source commune. Il a été démontré pour la première fois qu’il était possible de lier
des échantillons d’essence non altérés préparés par extraction passive de l’espace de
tête sur des tubes Tenax TA et analysés par TD-GC-MS. La méthode analytique de
préparation utilisée pour extraire les COVs des échantillons d’essence est un point
d’originalité important de ce travail. Le problème initial concernant la répétabilité
de la technique d’extraction passive vis-à-vis de l’injection liquide a pu être abordé
et il a été démontré que les essences non altérées pouvaient être liées lorsqu’elles
étaient préparées par extraction passive de l’espace de tête sur Tenax TA. Il est de
l’avis de l’auteur que les travaux futurs sur la question de l’inférence de source
de-vraient s’orienter sur l’utilisation de l’extraction passive de l’espace de tête pour la
préparation des liquides inflammables avant analyse par GC-MS. Le présent projet
a démontré qu’il était possible d’aborder la question de l’inférence de source sous
cet angle en utilisant une approche chimiométrique appropriée.
Néanmoins, il est évident que ce travail demeure limité dans son application en
pra-tique puisque les échantillons d’essence ont été étudiés sous leur forme non altérée. Il
convient donc de délimiter la portée du présent travail. Les résultats présentés sont
valables pour l’appareillage analytique utilisé et pour la méthode de préparation des
échantillons utilisée. Il se peut que les résultats varient pour une région géographique
différente, pour un appareillage différent et pour une méthode de préparation des
es-sences différente. Les résultats obtenus ne sont donc pas généralisables actuellement
et demeurent uniquement valables dans le cadre du présent projet. En revanche,
la procédure chimiométrique pour le traitement des données peut être appliquée
indépendamment de l’appareillage et de la méthode d’extraction. L’évaluation de
cette approche a révélé que la procédure était robuste. Ainsi, pour une procédure
129 8.1 HYPOTHÈSE DE TRAVAIL N◦ 1
analytique différente et des échantillons d’essence provenant de régions différentes,
il est attendu que la procédure chimiométrique non ciblée présentée dans ce projet
parvienne à extraire un maximum d’information en identifiant les ratios les plus
discriminants permettant de lier des échantillons d’essence partageant une source
commune. Cette approche constitue le point d’originalité principal de ce projet de
recherche. L’objectif n’était pas de mettre en avant des ratios diagnostiques
spéci-fiques entre paires de composés parce que les caractéristiques de source de production
et de distributions peuvent être différentes d’une région géographique à l’autre. La
nature non ciblée de l’approche chimiométrique permet donc de sélectionner des
ratios discriminants sans connaissances a priori.
En ce qui concerne les perspectives entourant l’approche chimiométrique non ciblée
mise en place, une liste de points mettant en exergue les potentiels leviers d’action est
proposée ci-dessous. Ces recommandations sont plutôt orientées sur une perspective
de développement chimiométrique.
• Détection de pics avec XCMS : Les paramètres par défaut proposés sur
la plateforme XCMS en ligne pour un appareillage GC-MS simple
quadri-pôle ont été utilisés. Le processus de détection de pics pourrait être optimisé
en fonction des différents paramètres. Une première approche pourrait être
d’utiliser sous R le paquet IPO (Libiseller et al., 2015) permettant
d’effec-tuer une optimisation automatique des paramètres de détection de pics avec
XCMS sous la forme d’un plan d’expérience. En cas de besoin la plateforme
en ligne XCMS propose des paramètres de détection de pics par défaut pour
d’autres technologies de spectrométrie de masse que le simple quadripôle.
• Filtration des pics : Les seuils de décision dans le processus de filtration
peuvent être variés de façon à éliminer plus ou moins de pics qui sont présents
dans les blancs. Pour une application à des cas réels, l’importance de cette
étape serait exacerbée vis-à-vis du matériel de comparaison qu’il est possible
de prélever sur les lieux de façon à éliminer de la matrice de données les
produits interférents. Bien entendu, cette étape devra faire partie intégrante
de travaux de recherche complets ultérieurs quand les effets de matrice par
des matrices de différentes natures seront pris en compte.
• Normalisation : Il a été suggéré que les ratios les plus intéressants étaient
ceux qui avaient une dispersion des individus la plus grande possible. Une
étape de filtration supplémentaire pourrait être ajoutée en éliminant tous les
ratios qui ont une gamme de dispersion en dessous d’un certain seuil.
• Sélection de ratios : Concernant la méthode de sélection de ratios, il y a
plusieurs leviers d’action envisageables : (1) la mesure de similarité utilisée,
(2) la valeur de l’incrément et (3) la façon dont les vecteurs de similarité
sont calculés. Un dernier point orienté davantage sur l’algorithmique serait
de trouver une solution pour accélérer le processus de sélection de ratios. En
d’autres termes, rendre la méthode plus rapide, même si cela entraine une
modification du processus de sélection de variables, mais sans en changer le
critère de sélection.
• Modélisation et validation : En ce qui concerne le processus de
modélisa-tion/validation, une réflexion plus approfondie sur la question des contraintes
imposées pourrait être intéressante. Suivant la situation, il pourrait être
sou-haitable de maximiser davantage le TVP plutôt que le TVN, et inversement.
Plusieurs approches pour la modélisation et la validation existent en
chimio-métrie. Il pourrait aussi être intéressant d’évaluer différentes méthodes de
validation croisée parce que celles-ci ont une influence sur les performances
de prédiction des modèles construits (Xu et al., 2018).
131 8.1 HYPOTHÈSE DE TRAVAIL N◦ 1
• Communication des résultats : Il est suggéré que de futurs travaux
réa-lisent une réflexion autour de la communication des résultats dans une
pers-pective forensique, ainsi qu’autour de l’évaluation de l’incertitude sur les
ré-sultats communiqués. Les approches bayésiennes sont de plus en plus utilisées
en science forensique et leur implémentation dans la procédure
chimiomé-trique mise en place ici serait une suite logique.
Une dernière série de questions qu’il est bon de garder à l’esprit concerne les
pers-pectives d’utilisation à long terme des modèles construits. De futurs travaux devront
se pencher davantage sur la question de la stabilité de la réponse analytique dans
le temps. En effet, il est peu souhaitable que les modèles construits soient
entrete-nus par l’analyse régulière de nouveaux échantillons. Une approche comme celle-ci
constitue une charge de travail importante. Il est toutefois nécessaire de s’assurer
que les performances de prédictibilité du modèle sont toujours bonnes. Il pourrait
être intéressant dans ce cas d’analyser à nouveau des échantillons d’essence ayant
servi à construire le modèle et vérifier si le modèle parvient toujours à déterminer si
ces échantillons partagent une source commune. Une autre solution pour le suivi de
la variabilité analytique est l’analyse de contrôles réguliers de façon à ne considérer
que les variables qui sont les plus stables dans le temps. Ces éléments de discussion
orientés sur l’utilisation des modèles et sur la stabilité de la réponse analytique
mé-ritent d’être étudiés plus en profondeur de façon à établir une stratégie adaptée et
robuste pour l’application en routine.
Pour conclure, l’ensemble des éléments discutés dans cette section permettent de
valider l’hypothèse de travail n◦ 1 : l’approche fondée sur le traitement
chi-miométrique non ciblé des données TD-GC-MS d’essences liquides non
8.2 Hypothèse de travail n◦ 2
L’hypothèse de travail n◦ 2 est évaluée sous deux angles. Premièrement, une
évalua-tion visuelle qualitative du TIC des échantillons d’essence altérés ou non est réalisée.
Cette étape permet de mettre en exergue les similarités et différences entre les profils
chromatographiques d’essences en fonction du mode d’altération, par évaporation
ou combustion, et en fonction du degré d’altération à 0, 50, 90 et 99%. Le second
axe d’évaluation est chimiométrique. L’objectif est d’explorer à l’aide de l’analyse
ROC et de l’analyse en composantes communes la possibilité de lier des échantillons
d’essence partageant une source commune indépendamment du mode d’altération
et indépendamment du degré d’altération.
Dans le document
Évaluation d'une approche chimiométrique non ciblée pour l'inférence de source de liquides inflammables en science forensique
(Page 140-145)