Алгоритмы дискриминантного анализа для классификации масс-спектров выдыхаемых газов
Автор: Манойлов Владимир Владимирович, Титов Ю.А., Кузьмин А.Г., Заруцкий И.В.
Журнал: Научное приборостроение @nauchnoe-priborostroenie
Рубрика: Приборостроение для биологии и медицины
Статья в выпуске: 3 т.27, 2017 года.
Бесплатный доступ
В работе рассматриваются алгоритмы дискриминантного анализа для классификации масс-спектров выдыхаемых газов. Показывается, что для вычисления коэффициентов дискриминантных функций могут быть использованы три алгоритма: 1) алгоритм, основанный на QR-разложении; 2) алгоритм, основанный на вычислении обобщенной корреляционной функции и 3) алгоритм, основанный на решении переопределенной системы линейных уравнений методом наименьших квадратов. Приводятся таблицы вероятностей принадлежности обрабатываемого масс-спектра к одной из двух групп: здоровых или больных людей. В работе показывается, что в качестве переменных для проведения классификации могут быть использованы как непосредственно амплитуды масс-спектральных пиков выдыхаемого газа, так и переменные, получающиеся в результате сокращения размерности обрабатываемых данных методом главных компонент. При этом показывается, что для оценки принадлежности к одной из указанных групп достаточно использовать первые две главные компоненты. Приводятся примеры апробации предлагаемых методов.
Масс-спектрометр для анализа выдыхаемых газов, линейный дискриминантный анализ, классификация масс-спектров
Короткий адрес: https://sciup.org/14265085
IDR: 14265085 | DOI: 10.18358/np-27-3-i3342
Список литературы Алгоритмы дискриминантного анализа для классификации масс-спектров выдыхаемых газов
- Манойлов В.В., Титов Ю.А., Кузьмин А.Г., Заруцкий И.В. Методы обработки и классификации масс-спектров выдыхаемых газов с использованием дискримнантного анализа//Научное приборостроение. 2016. Т. 26, № 3. С. 50-57. URL: http://213.170.69.26/mag/2016/abst3.php#abst7.
- Айвазян С.А., Бухштабер В.М., Енюков И.С., Мешалкин Л.Д. Прикладная статистика. Классификация и снижение размерности. Справочное издание/Под ред. проф. Айвазяна С.А. М.: "Финансы и статистика", 1989. 608 с.
- Дубров A.M., Мхитарян B.C., Трошин Л.И. Многомерные статистические методы. Учебник. М.: "Финансы и статистика", 1998. 352 с.
- Факторный, дискриминантный и кластерный анализ. Пер. с англ./Под ред. И.С. Енюкова. М.: "Финансы и статистика", 1989. 215 с.
- Statsoft (электронный учебник по статистике). URL: http://www.statsoft.ru/home/textbook/modules/stdiscan.html.
- Кузьмин А.Г. Квадрупольный масс-спектрометр. Патент на полезн. мод. РФ № 94763, 27.05.2010.
- Кузьмин А.Г., Титов Ю.А. Малогабаритные масс-спектрометры для динамических исследований состава выдыхаемого воздуха//Труды I Международной научно-практической конференции "Высокие технологии, фундаментальные и прикладные исследования в физиологии и медицине", СПб., 23-26 ноября 2010 г. Изд-во СПбГПУ, 2010. Ч. 3. С. 266-270.
- Кузьмин А.Г., Ткаченко Е.И., Орешко Л.С., Титов Ю.А. Перспективы метода масс-спектрометрической аромадиагностики по составу выдыхаемого воздуха//Тезисы докладов X Евразийской научной конференции "ДОНОЗОЛОГИЯ-2014", 18-19 декабря 2014 г. СПб., 2014. С. 229-231.
- Кузьмин А.Г., Ткаченко Е.И., Орешко Л.С., Титов Ю.А. Диагностические возможности масс-спектрометрии выдыхаемого воздуха//Сборник тезисов I Всероссийской конференции с международным участием "Химический анализ и медицина", 09-12.11.2015, Москва. С. 35.
- Кирьянов Д.В., Кирьянова Е.Н. QR-и SVD-разложения: "плохие" СЛАУ. URL: http://www.polybook.ru/comma/2.10.pdf.
- Шитиков В.К., Розенберг Г.С., Зинченко Т.Д. Дискриминантные функции для классификации многомерных объектов. URL: http://www.ievbras.ru/ecostat/Kiril/Library/Book1/Content383/Content383.htm.
- Бернар М. Современная масс-спектрометрия. М.: Изд-во "Иностранная литература", 1963.
- Манойлов В.В., Заруцкий И.В. Оценка амплитуд "наложившихся" масс-спектрометрических пиков при известных положениях на оси масс и известных полуширинах алгебраическим методом//Научное приборостроение. 2007. Т. 17, № 1. С. 98-102. URL: http://213.170.69.26/mag/2007/abst1.php#abst13.
- Manoilov V.V., Kuzmin A.G., Titov U.A. Extraction of information attributes from the mass spectrometric signals air//Journal of Analytical Chemistry. 2016. Vol. 71, no. 14. P. 1301-1308.
