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.
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]
 
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]