Novel feature selection method based on Stochastic Methods Coupled to Support Vector Machines using H- NMR data (data of olive and hazelnut oils)

Abstract

Abstract

One of the principal inconveniences that analysis and information processing presents is that of the representation of dataset. Normally, one encounters a high number of samples, each one with thousands of variables, and in many cases with irrelevant information and noise. Therefore, in order to represent findings in a clearer way, it is necessary to reduce the amount of variables. In this paper, a novel variable selection technique for multivariable data analysis, inspired on stochastic methods and designed to work with support vector machines (SVM), is described. The approach is demonstrated in a food application involving the detection of adulteration of olive oil (more expensive) with hazelnut oil (cheaper). Fingerprinting by H NMR spectroscopy was used to analyze the different samples. Results show that it is possible to reduce the number of variables without affecting classification results.

Keywords: feature selection, H-NMR, simulated annealing, support vector machine, olive oil, hazelnut oil.

Método de selección de variables basados en métodos estocásticos acoplados a Maquinas de soporte vectorial usando datos de H-NMR (data de aceite de oliva y avellana)

Resumen

Uno de los principales inconvenientes que se presentan en el análisis y procesamiento de la información, es que en la representación de la información normalmente se encuentra un alto número de muestras, cada una de ellas con cientos de variables, en muchos casos con información irrelevante y ruidosa. Por lo que se hace necesario reducir la cantidad de variables. En este artículo se describe una novedosa técnica de selección de variables, inspirada en métodos estocásticos y diseñados para trabajar con máquinas de soporte vectorial (SVM). Los resultados son demostrados usando un conjunto de datos de aplicaciones alimentarias, específicamente, en la detección de la adulteración del aceite de oliva (más costosa) con aceite de avellana (barata). Para el análisis de las muestras se usó la técnica deespectroscopia RMN-1H (Resonancia magnética nuclear de protones). Los resultados demostraron que es posible reducir el número de variables sin afectar los resultados de clasificación.

Palabras clave: selección de parámetros, H-NMR, recocido simulado, máquinas de soporte vectorial, aceite de oliva, aceite.

Método de seleção de variáveis com base em métodos estocásticos acoplados a máquinas de vetores de suporte, utilizando dados H-NMR (dados de azeite de oliva e avelã)

Resumo

Uma das principais desvantagens que surgem na análise e processamento de informação, é que na representação da informação normalmente existe um número elevado de amostras, cada uma com centenas de variáveis, muitas vezes, com informação irrelevante e barulhenta. Tornando-se, então, necessário para reduzir o número de variáveis. Este artigo descreve uma nova técnica para a seleção de variáveis, inspirada em métodos estocásticos e desenhados para trabalhar com máquinas de vetor de suporte (SVM). Os resultados são mostrados usando um conjunto de dados de aplicações alimentares, especialmente, para detectar a adulteração de azeite de oliva (mais caros) com óleo de avelã (mais barato). Para análise de amostras, utilizou-se a técnica de espectroscopia de 1H-RMN (ressonância magnética nuclear protónica). Os resultados demonstraram que é possível reduzir o número de variáveis, sem afetar os resultados da classificação.

Palabras-chave: seleção de parâmetros, H-NMR, recozimento simulado, máquinas de vetores de suporte, azeite de oliva.

Cita: Gualdron OE, Isaza C, Duran CM. Novel feature selection method based on Stochastic Methods Coupled to Support Vector Machines using H- NMR data (data of olive and hazelnut oils). rev.ion. 2014;27(2):17-28.