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Use este identificador para citar ou linkar para este item: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/30361
Tipo: Tese
Título: Poder discriminante de Fisher como critério de seleção de componentes principais em problemas de classificação usando PCA-LDA
Autor(es): Almeida, Valber Elias de
Primeiro Orientador: Araújo, Mário César Ugulino de
Resumo: Este trabalho propõe um novo algoritmo que emprega uma adaptação do critério discriminante de Fisher (nomeado aqui como Poder Discriminante, DISP) para escolher componentes principais (obtidas a partir da Análise por Componentes Principais, PCA), que foi usada para construir modelos supervisionados de Análise Discriminante Linear (LDA) para resolução de problemas de classificação multivariada a partir de dados químicos. Este trabalho preenche uma lacuna na química analítica, adaptando a abordagem bem-sucedida originalmente proposta no contexto de reconhecimento facial, utilizando o critério de discriminabilidade de Fisher. O algoritmo PCA-DISP-LDA proposto foi então aplicado a três problemas analíticos diferentes, e um estudo de caso simulado envolvendo: (I) classificação de óleo de soja em relação a data de validade por espectroscopia no infravermelho próximo (NIR), (II) identificação de adulteração em amostras biodiesel/diesel com óleo de soja por espectroscopia VIS-NIR e (III) classificação de amostras de cachaça quanto a adulteração do envelhecimento em barris de madeira. O método proposto demonstrou vantagens em relação a técnicas já estabelecidas na literatura: PCA-LDA convencional, PCA-GA-LDA e PCA-SW-LDA, apresentando resultados em termos de TCC, parcimônia e simplicidade operacional superiores aos métodos citados, para casos em que as PCs com maiores valores de variância Explicada não possuem poder discriminante de Fisher.
Abstract: This work proposes a new algorithm that employs an adaptation of Fisher's discriminant criterion (named here as Discriminating Power, DISP) to choose principal components (obtained from Principal Component Analysis, PCA), which was used to build supervisedmodels for Linear Discriminant Analisys (LDA) for solving multivariate classification problems from food and fuel chemical data. This work fills a gap in analytical chemistry, adapting the successful approach originally proposed in the context of facial recognition, using Fisher's discriminability criterion. The proposed PCA-DISP-LDA algorithm was then applied to three different analytical problems, and a simulated case study involving: (I) classification of soybean oil in relation to expiration date by near-infrared (NIR) spectroscopy, (II)) identification of adulteration in biodiesel/diesel samples with soybean oil by VIS-NIR spectroscopy and (III) classification of cachaça samples regarding adulteration from aging in wooden barrels. The proposed method showed advantages in relation to techniques already established in the literature: conventional PCA-LDA, PCA-GA-LDA and PCA-SW-LDA, presenting results in terms of TCC, parsimony and operational simplicity superior to the mentioned methods, for cases in which that the PCs with higher values of explained variance do not have Fisher's discriminant power.
Palavras-chave: Química analítica - Classificação
Discriminabilidade - Critério
Redução de dimensionalidade
Padrões - Reconhecimento
Análise Discriminante - Fisher
Analytical chemistry - Classification
Discriminability - Criterion
Dimensionality reduction
Patterns - Recognition
Discriminant Analysis - Fisher
CNPq: CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::QUIMICA
Idioma: por
País: Brasil
Editor: Universidade Federal da Paraíba
Sigla da Instituição: UFPB
Departamento: Química
Programa: Programa de Pós-Graduação em Química
Tipo de Acesso: Acesso aberto
Attribution-NoDerivs 3.0 Brazil
URI: http://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/br/
URI: https://repositorio.ufpb.br/jspui/handle/123456789/30361
Data do documento: 28-Jul-2022
Aparece nas coleções:Centro de Ciências Exatas e da Natureza (CCEN) - Programa de Pós-Graduação em Química

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