The purpose of the study was to survey the distribution patterns of inorganic elements of PM-10 in the various indoor environments and analyze the pollution patterns of aerosol in various places of indoor environment using a pattern recognition method based on cluster analysis and disjoint principal component analysis. A total of 40 samples in the indoor had been collected using mini-vol portable samplers. These samples were analyzed for their 19 bulk inorganic compounds such as B, Na, Mg, Al, K, Ca, Ti, V, Cr, Fe, Ni, Cu, Zn, As, Se, Cd, Ba, Ce, and Pb by using an ICP-MS. By applying a disjoint principal component analysis, four patterns of the indoor air pollutions were distinguished. The first pattern was identified as a group with high concentrations of PM-10, Na, Mg, and Ca. The second pattern was identified as a group with high concentrations B, Mg, At, Ca, Fe, Cu, and Ba. The third pattern was a group of sites with high concentrations of K, Zn. Cd. The fourth pattern was a group with low concentrations PM-10 and all inorganic elements. This methodology was found to be helpful enough to set the criteria standard of indoor air quality, corresponding pollutants, and classification of indoor environment categories when making an indoor air quality law.
Magnetocardiogram (MCG) topography is a useful diagnostic technique that employs multi-channel magnetocardiograms. Measurement of artifact-free MCG signals is essenctial to obtain MCG topography or map for a diagnosis of human heart. Principal component analysis (PCA) combined with an artificial neural network (ANN) is proposed to remove a pulse-type artifact in the MCG signals. The algorithm is composed of a PCA module which decomposes the obtained signal into its principal components, followed by an ANN module for the classification of the components automatically. In the experiments with volunteer subjects, 97% of the decisions that were made by the ANN were identical to those by the human experts. Using the proposed technique, the MCG topography was successfully obtained without the artifact.
The investigation was initiated with data from 27 abandoned mines along with 12 locations in Kyongbuk abandoned mines. The analyses for soil pollution by heavy metal pollutants were conducted by using correlation analysis, cluster analysis, and principal component analysis. The correlation analysis indicated that Ni and pH were highly correlated compared to those of other heavy metal ions. The principal component analyses showed that the heavy metal ions might be classified into two catagories, such as antropogenic and lithogenic components. The cluster analysis was also clearly divided by two groups. The respective two groups might be Pb-Zn-Cd-Cu and As-Hg-Ni.
수문시계열을 분석하기 위한 방법으로 낮은 차원에서 해석이 가능한 주성분분석 방법의 문제점을 검토하고 이를 보완할 수 있는 독립성분분석의 이론과 특성을 검토하였고 수문기상자료인 Nino지역의 해수면온도에 적용하여 El $\tilde{n}ino$-Southern Oscillation(ENSO) 사상과의 상관성을 평가하였다. 혼합자료를 사용하여 독립성분분석 방법의 주성분 분리 능력을 검토한 결과 독립성분분석이 기존 주성분분석에 비해 통계적으로 우수한 결과를 나타내었다. El $\tilde{n}ino$의 감시구역인 Nino+3.4지역의 $5^{\circ}{\times}5^{\circ}$(위도와 경도)의 총 20개 Global Anomaly SST 격자자료를 대상으로 분석을 실시하여 El $\tilde{n}ino$-Southern Oscillation(ENSO)사상의 발생시기와의 상관관계를 평가하였으며 한 개의 독립성분($86\%$)만으로 SST의 전체적인 거동을 표현할 수 있었으며 주요 ENSO 발생시기와 일치하는 결과를 나타내었다. 또한 국내 주요지점의 여름 강수량을 대상으로 독립성분분석을 적용한 결과 지역적인 특성을 고려하여 비교적 합리적으로 독립성분을 추출할 수 있었으며 IC-1과 IC-2에서 1970년대 이후로 여름강수량의 증가를 확인할 수 있었다.
In this paper, we investigate how the power consumption of a heat pump dryer depends on various factors in the drying process by analyzing variables that affect the power consumption. Since there are in general many variables that affect the power consumption, for a feasible analysis, we utilize the principal component analysis to reduce the number of variables (or dimensionality) to two or three. We find that the first component is correlated positively to the entrance temperature of various devices such as compressor, expander, evaporator, and the second, negatively to condenser. We then model the power consumption as a multiple regression with two and/or three transformed variables of the selected principal components. We find that fitted value from the multiple regression explains 80~90% of the observed value of the power consumption. This results can be applied to a more elaborate control of the power consumption in the heat pump dryer.
비율을 나타내는 요소들로 이루어진 구성비율자료는 각 행들의 합이 1이 되는 제약을 가지고 있어 통계적으로 다루기가 쉽지 않다. 더구나 자료의 구조가 선형적인 형태를 보이지 않는 특성을 가지기 때문에 주성분분석과 같은 선형적인 다변량기법들을 구성비율자료에 적용을 할 때 잘못된 해석과 추론이 이루어질 가능성이 있다. 본 논문에서는 구성비율자료의 주성분분석에서 기존의 방법들이 가지는 문제점을 해결하기 위해 Box-Cox 대비변환(Box-Cox contrast transformation)을 이용한 새로운 형태의 분석방법을 제시한다. 그리고 실제자료의 분석과 모의실험을 통해서 Aitchison(1983)이 제시한 방법과 수행능력을 비교하고자 한다.
Journal of the Korean Data and Information Science Society
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제28권4호
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pp.721-731
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2017
이 연구에서는 Lasso 페널티 방법을 이용한 주성분분석 방법을 소개한다. 주성분분석에 Lasso 페널티를 적용하는 방법으로 흔히 사용되는 방법은 크게 두 가지가 있다. 첫 번째 방법은 주성분을 반응변수로 놓고 원 자료행렬을 설명변수로 하는 회귀분석의 회귀계수를 이용하여 최적의 선형결 합 벡터를 구할 때 Lasso 페널티 (일반적으로 elastic net 페널티)를 부과하는 방법이다. 두 번째 방법은 원자료행렬을 비정칙값 분해로 근사하고 남은 잔차행렬에 Lasso 페널티를 부과하여 최적의 선형결합 벡터를 구하는 방법이다. 이 연구에서는 주성분 분석에 Lasso 페널티를 부과하는 이 두 가지 방법들을 자세하게 개관하는데, 이 방법들은 변수 숫자가 표본크기보다 큰 경우에도 적용가능한 장점이 있다. 또한 실제 자료분석에서 R 프로그램을 통해 두 방법을 적용하고 그 결과를 비교한다. 구체적으로 변수 숫자가 표본크기보다 큰 Ahamad (1967)의 crime 자료에 적용한다.
The aim of this study was to explore the volatile compounds of hind leg, foreleg, abdomen and Longissimus dorsi in both male and female Hyla rabbit meat by solid phase microextraction tandem with gas chromatography mass spectrometry, and to seek out the key odorants via calculating the odor activity value and principal component analysis. Cluster analysis is used to study the flavor pattern differences in four edible parts. Sixty three volatile compounds were detected, including 23 aldehydes, 4 alcohols, 5 ketones, 11 esters, 5 aromatics, 8 acids and 7 hydrocarbons. Among them, 6 aldehydes and 3 acids were identified as the potential key odorants according to the ratio of concentration and threshold. The contents of volatile compounds in male Hyla rabbit meat were significantly higher than those in female one (p<0.05). The results of principal component analysis showed that the first two principal component cumulative variance contributions reach 87.69%; Hexanal, octanal, 2-nonenal, 2-decenal and decanal were regard as the key odorants of Hyla rabbit meat by combining odor activity value and principal component analysis. Therefore volatile compounds of rabbit meat can be effectively characterized. Cluster analysis indicated that volatile chemical compounds of Longissimus dorsi were significantly different from other three parts, which provide reliable information for rabbit processing industry and for possible future sale.
본 논문에서는 자료패턴을 분류하기에 적합한 특징을 추출하는 방법인, 클래스가 부가된 커널 주성분분석(class-augmented kernel principal component analysis)를 새로이 제안하였다. 특징추출에 널리 이용되는 부분공간 기법 중, 최근 제안된 클래스가 부가된 주성분분석(class-augmented principal component analysis)은 패턴 분류를 위한 특징을 추출하기 위해 이용되는 선형분류분석(linear discriminant analysis)등에 비해 정확한 특징을 계산상의 문제 없이 추출할 수 있는 기법이다. 그러나, 추출되는 특징은 입력의 선형조합으로 제한되어 자료에 따라 적절한 특징을 추출하기 어려운 경우가 발생한다. 이를 해결하기 위하여 클래스가 부가된 주성분분석에 커널 트릭을 적용하여 비선형 특징을 추출할 수 있는 새로운 부분공간 기법으로 확장하고, 실험을 통하여 성능을 평가하였다.
The present study concerns a feasibility study for applying principal component analysis to ship dynamics in maneuver. Using the four degrees of freedom standard modular model for ship dynamics maneuver simulations of large angle zigzag tests with rudder deflection angle variations are conducted. The datasets of ship motion, hydrodynamic force, and moment during the maneuver are acquired to identify the principal modes. The covariance matrix of obtained ship dynamics variables shows a strong linear correlation between the motion, hydrodynamic force, and moment, except the surge force. Four eigenvectors of the covariance matrix are selected as the principal modes of ship dynamics. Using the principal modes, ship motion in turning circle and zigzag tests is reconstructed, showing good agreement with the original data.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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