48.

Barcellos E. S., dos Reis M. M., Ferreira M. M. C., "Análise Multivariada: Instrumento para Interpretação Ótima dos Resultados de uma Pesquisa Científica" ["Multivariate Analysis: An Instrument For Optimal Interpretation of the Results of a Scientific Research"]. Poços de Caldas, MG, 25-28/05/1999: 22a Reunião Anual da Sociedade Brasileira de Química: O Papel da Química na Solução dos Problemas Brasileiro [22nd Annual Meeting of the Brazilian Chemical Society - The Role of Chemistry in Solving Brazilian Problems], Livro de Resumos [Book of Abstracts], 3 (1999) ED-075. Poster ED-075.



Português

ED-075

ANÁLISE MULTIVARIADA: INSTRUMENTO PARA INTEPRETAÇÃO
ÓTIMA DOS RESULTADOS DE UMA
PESQUISA CIENTÍFICA

Edilson de Souza Barcellos (PG), Marlon M. Reis (PG), Márcia M. C.
Ferreira (PQ)

Departamento de Físico-Química, Instituto de Química, Universidade Estadual
de Campinas - UNICAMP

Palavras-chave: análise multivariada, análise sensorial/química, interpretação de
resultados.

          A  realização  de  uma  determinada  pesquisa   deve  produzir  resultados  tão
próximos   quanto   possível   da   realidade   do   fenômeno   sob   investigação.  Tão
importante  quanto  uma  elaboração  criteriosa  e  cuidadosa  da  parte  experimental,
encontram-se,   por  um  lado,  o   seu   planejamento,   e,   por   outro,   a  análise   e
intepretação  dos  resultados  obtidos.   Esta   interpretação  se  apresenta  de  forma
ótima através da aplicação dos métodos de análise de dados multivariados.
          Esses métodos são  poderosas  ferramentas para a investigação  de  conjuntos
de dados, independentemente  do  seu tamanho  e complexidade,  tais  como aqueles
gerados hoje por  um grande número  de usuários trabalhando em diferentes  campos.
          Infelizmente,  muitos  pesquisadores  não  podem aplicar esses métodos face  a
grande  dificuldade  no  seu  entendimento  e  posterior aplicação  aos  seus  próprios
dados.
          Por outro  lado,  os  últimos  avanços  ocorridos   no  setor  da  informática  têm
propiciado, paralelamente ao desenvolvimento de poderosos computadores,  pacotes
computacionais dirigidos  a análise de dados,  com reflexos bastante positivos para  a
análise   multivariada,    tornando   acessível    ao   pesquisador   esta   indispensável
ferramenta de trabalho.
          O objetivo deste  trabalho  é,  contornando eventuais dificuldades  encontradas
nos  métodos  e  no  manuseio  de  "softwares", mostrar  através  de uma  Análise  de
Componentes  Principais,  a  importância   da   intepretação  dos  resultados  de  uma
pesquisa,  introduzindo   os   passos   necessários   para   sua   implementação,  com
pacotes computacionais de fácil uso.
          A  metodologia  empregada   envolve  a  utilização  de  um  conjunto  de  dados
simples para a  introdução  do método  de  Análise  de Componentes Principais  e  do
manuseio dos programas,  e  de  análises  de lipídios  e  ácidos graxos,  extraídos  da
referência 5, abaixo. Resumindo,  neste último, foram avaliadas as características  de
sabor em salmões livres e  salmões criados  em  cativeiro,  na região do Atlântico,  na
República da Irlanda.
          No  presente  trabalho,  a  Análise  de  Componentes Principais  é apresentada
sob   o   aspecto  educacional,   sendo  mostrada   sua   implementação   em   pacote
computacional voltado a álgebra linear.
          Dentre  os  resultados  mais  importantes   pode-se  verificar   que  os  salmões
criados em cativeiro,  são  nitidamente  separados  dos salmões livres,  pela  primeira
componente principal,  quando se utilizam somente os  dados das análises de lipídios
e ácidos graxos, conforme mostrado na Fig. 1. Por outro lado, usando-se somente  as
variáveis  sensoriais,  verificou-se  que   os  salmões  do  mar,  tanto  os  de  cativeiro
quanto  os  livres,  são  nitidamente  separados dos salmões  retirados dos rios,  pela
primeira  componente  principal como  mostra  a  Fig. 2.  Estes  resultados  permitiram
estabelecer  uma   correlação  entre  variáveis  sensoriais  e  químicas,  relacionando
desta forma, o sabor às variáveis químicas.
          Pode-se  concluir  que  a  análise multivariada  é  perfeitamente  adequada  ao
problema em questão,  sendo  de fácil aplicação  e  implementação,  o  que pode ser
verificado pelo pequeno número de comandos empregados.
          As análises foram conduzidas  no  MATLAB,  sendo entretando,  perfeitamente
realizáveis através de outros pactoes computacionais como o SCILAB  e  o OCTAVE,
estes dois últimos de domínio público.



Figura 1Figura 2

BIBLIOGRAFIA

1 - MASSART, D. L. et al. (1988)  "Chemometrics: a textbook".  Amsterdam,  Elsevier
Science Publishers B. V.
2 - MALINOWSKI, E.R. (1991) "Factor Analysis in Chemistry". New York, John Wiley
& Sons, Inc., 2nd ed.
3 - WOLD,  S.,  ESBENSEN,   K.,   GELADI,   P.   "Principal   Component   Analysis".
Chemometrics and Intelligent Laboratory Systems, 2 (1987) 37-52.
4 - MELLINGER, M "Multivariate  Data  Analysis:  Its  Methods".  Chemometrics  and
Intelligent Laboratory Systems, 2 (1987) 29-36.
5 - FARMER, L. J.,  McCONNEL, J. M.,  GRAHAM, W. D.,  1977.  "Flavor  and  Lipid
Chemistry of Seafoods". In: The  212th  National  Meeting  of  the American Chemical
Society, Orlando, Florida 25-29, 1966.
[CAPES-PICD, FAPESP]
 



English

ED-075

MULTIVARIATE ANALYSIS: AN INSTRUMENT FOR OPTIMAL
INTERPRETATION OF THE RESULTS OF A
SCIENTIFIC RESEARCH

Edilson de Souza Barcellos (PG), Marlon M. Reis (PG), Márcia M. C.
Ferreira (PQ)

Departamento de Físico-Química, Instituto de Química, Universidade Estadual
de Campinas - UNICAMP

Key-words: multivariate analysis, sensorial/chemical analysis, intepretation of results

          Realization of a research must  produce  results which are  as much  as  possible
close to the reality of a studied phenomenon.  Experimental design  and  data  analysis
and interpretation   are  important  as  much  as  peforming  experiments  carefully  and
systematically.  Optimal  data  interpretation  can be  performed  by  using  methods  of
multivariate analysis.
          These methods are  powerfull tools  for  investigation of data sets  regardless  of
size and complexity, as for example  data which  are generated by  a  large  number  of
researchers from different areas.
          Unfortunatelly, many researchers cannot use these methods due to  the difficulty
in understanding and application of the methods to their data.
          On the other side,  significant progress  has  been done in the area  of  computer
science,  via paralel development of powerful computers,  computational  packages  for
data analysis  and  especially  for  multivariate analysis,  what resulted  in  accessibility
of these essential methods to researchers.
          The purpose of this work is  to  demonstrate the importance  of  interpretation  of
results  from  a  selected  research  by  using Principal Component Analysis.  By  doing
this,   resolving  eventual   difficulties   in   using   methods   and   handling   sofware  is
illustrated,  and necessary steps in these procedures are shown by using  user-friendly
software.
          This  newly  established methodology involves the use  of  simple  data  sets  for
introduction of Principal Component Analysis  and handling the programs. The data are
from analyses of lipids and fatty acids from  the  reference  5  below.  In  this  reference,
characteristics  of  flavor  of  free and  created salmons  from  the  Atlantic region  -  the
Republic of Ireland, were evaluated.
          In this work,  Principal  Component  Analysis  is  presented  at  educational  level,
and its implementation in a computational package of linear algebra is shown.
          When  analyzing  the  most  important  results,   it  can  be  noticed  that  created
salmons are clearly separated from free salmons by the first principal component when
only analytical data for lipids and fatty acids are used, as shown in Fig. 1. On the other
side, when only sensorial variable are used,  it  is noticed that sea salmons,  both  free
 and  created,   are  obviously  separated   from  river  salmons   by   the  first  principal
component, as shown in  Fig. 2.  These results indicated existing correlations  between
sensorial  and  chemical  variables,   by   which  flavor  could   be  related  to  chemical
variables.
          It  can  be  concluded  that  multivariate  analysis   is  perfectly  suitable   for  the
problem under  study,  due  to  its easy  application and implementation,  what  can  be
seen from the small number of used commands.
          The analyses  were  carried out  using MATLAB,  and thus,  they can be carried
out by other computational packages such as  SCILAB  and OCTAVE,  the latter being
a public domain software.



Figure 1Figure 2

BIBLIOGRAPHY

1 - MASSART, D. L. et al. (1988)  "Chemometrics: a textbook".  Amsterdam,  Elsevier
Science Publishers B. V.
2 - MALINOWSKI, E.R. (1991) "Factor Analysis in Chemistry". New York, John Wiley
& Sons, Inc., 2nd ed.
3 - WOLD,  S.,  ESBENSEN,   K.,   GELADI,   P.   "Principal   Component   Analysis".
Chemometrics and Intelligent Laboratory Systems, 2 (1987) 37-52.
4 - MELLINGER, M "Multivariate  Data  Analysis:  Its  Methods".  Chemometrics  and
Intelligent Laboratory Systems, 2 (1987) 29-36.
5 - FARMER, L. J.,  McCONNEL, J. M.,  GRAHAM, W. D.,  1977.  "Flavor  and  Lipid
Chemistry of Seafoods". In: The  212th  National  Meeting  of  the American Chemical
Society, Orlando, Florida 25-29, 1966.
[CAPES-PICD, FAPESP]