ฉันสามารถใช้การวิเคราะห์องค์ประกอบอิสระได้หรือไม่หากฉันมีแหล่งสัญญาณที่แยกกันสองกลุ่มผสมกันหรือไม่


10

ฉันเข้าใจ (ส่วนใหญ่) การวิเคราะห์องค์ประกอบอิสระ (ICA) ทำงานบนชุดสัญญาณจากประชากรหนึ่ง แต่ฉันไม่สามารถทำงานได้หากการสังเกตของฉัน (เมทริกซ์ X) รวมสัญญาณจากประชากรสองคนที่แตกต่างกัน (มีวิธีการที่แตกต่างกัน) และฉัน ฉันสงสัยว่านี่เป็นข้อ จำกัด ที่แท้จริงของ ICA หรือไม่ถ้าฉันสามารถแก้ไขได้ สัญญาณของฉันแตกต่างจากประเภททั่วไปที่กำลังวิเคราะห์ว่าเวกเตอร์แหล่งที่มาของฉันสั้นมาก (เช่น 3 ค่ายาว) แต่ฉันมีข้อสังเกตจำนวนมาก (เช่น 1,000 ข้อ) โดยเฉพาะฉันวัดฟลูออเรสเซนต์ใน 3 สีซึ่งสัญญาณฟลูออเรสเซนต์ที่กว้างสามารถ "กระจาย" เข้าไปในเครื่องตรวจจับอื่น ๆ ฉันมีเครื่องตรวจจับ 3 ตัวและใช้ฟลูออโรฟอเรส 3 ตัวกับอนุภาค ใคร ๆ ก็คิดว่านี่เป็นสเปคตรัมความละเอียดต่ำมาก อนุภาคฟลูออเรสเซนต์ใด ๆ อาจมีจำนวนฟลูออโรฟอร์ฟใด ๆ อย่างไรก็ตามฉันมีกลุ่มของอนุภาคผสมซึ่งมีแนวโน้มที่จะมีความเข้มข้นของฟลูออโรฟอสเข้มข้นค่อนข้างชัดเจน ตัวอย่างเช่นชุดหนึ่งโดยทั่วไปอาจมีจำนวน # 1 fluorophore และ fluorophore # 2 ในขณะที่ชุดอื่น ๆ มีจำนวนน้อย # 1 และจำนวน # 2

โดยพื้นฐานแล้วฉันต้องการที่จะแยกแยะผลกระทบของการรั่วไหลเพื่อประมาณจำนวนฟลูออโรฟอร์ที่แท้จริงในแต่ละอนุภาคแทนที่จะมีสัญญาณของเศษส่วนจากฟลูออโรฟอร์หนึ่งเพิ่มไปยังสัญญาณของอีก ดูเหมือนว่าจะเป็นไปได้สำหรับ ICA แต่หลังจากความล้มเหลวที่สำคัญบางอย่าง (การแปลงเมทริกซ์ดูเหมือนจะจัดลำดับความสำคัญการแยกประชากรมากกว่าการหมุนเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพสัญญาณอิสระ) ฉันสงสัยว่า ICA ไม่ใช่ทางออกที่ถูกต้องหรือถ้าฉันต้องการ ประมวลผลข้อมูลของฉันล่วงหน้าด้วยวิธีอื่นเพื่อแก้ไขปัญหานี้

ผลลัพธ์ของอัลกอริทึม FastICA กับ 2 ประชากรในชุดข้อมูล 1 ชุด

กราฟแสดงข้อมูลสังเคราะห์ของฉันที่ใช้แสดงปัญหา เริ่มต้นด้วยแหล่งที่มา "จริง" (แผง A) ประกอบด้วยส่วนผสมของประชากร 2 คนฉันสร้างเมทริกซ์ (จริง) ผสม (จริง) และคำนวณการสังเกต (X) เมทริกซ์ (แผง B) FastICA ประมาณค่า S matrix (แสดงในแผง C) และแทนที่จะค้นหาแหล่งที่แท้จริงของฉันดูเหมือนว่าฉันจะหมุนข้อมูลเพื่อลดความแปรปรวนร่วมระหว่างประชากร 2 คน

กำลังมองหาข้อเสนอแนะหรือข้อมูลเชิงลึกใด ๆ

คำตอบ:


1

ตามหลักการแล้วสำหรับ ICA ในการทำงานจะต้องใช้การสังเกต N ของปรากฏการณ์ SAME และจะพยายามสลายสัญญาณเหล่านี้ (ส่วนผสม) ไปยังส่วนประกอบ <N

จากคำอธิบายของคุณแต่ละเครื่องตรวจจับกำลังนับอนุภาคพลังงานที่แตกต่างกัน นั่นคือ "การผสม" เป็นสัญญาณที่แตกต่างกันสามสัญญาณ ลองพิจารณาตัวอย่างที่คุณใช้การบันทึกของไมโครโฟนที่แตกต่างกัน 4 ตัวเพื่อลองและแยกแยะระหว่างแหล่งเสียงที่แตกต่างกัน 2 แบบ (เป็นอิสระร่วมกัน) ในกรณีนี้ไมโครโฟนแต่ละตัวจะบันทึกแหล่งเสียงทั้งสอง (แตกต่างกัน) ในกรณีของคุณเนื่องจากปรากฏการณ์ที่คุณสังเกตอยู่ "ไมโครโฟน" (ตัวตรวจจับ) แต่ละตัวไม่ได้ทำการบันทึกผลรวมของแหล่งทั้งสอง (แต่ต่างกัน) แต่จะบันทึกแต่ละแหล่งแยกต่างหาก (ส่วนใหญ่)

ตามที่คุณอธิบายบางครั้งเหตุการณ์เดียวกันอาจถูกบันทึกโดยเครื่องตรวจจับมากกว่าหนึ่งเครื่อง (หกล้น) ในกรณีนี้ถ้าคุณยืนยันกับ ICA มันจะพยายามสลายจำนวนรวมนั้น

ดังนั้นบางทีคุณควรพิจารณาบางสิ่งที่ง่ายกว่าเช่นรับความสัมพันธ์ข้ามระหว่างเหตุการณ์ที่บันทึกโดยเครื่องตรวจจับที่แตกต่างกันหนึ่งในสามเครื่องแต่ละเครื่องเพื่อเป็นตัวบ่งชี้ปริมาณการหกล้น

แต่ในกรณีนี้แทนที่จะตรวจสอบ 1,000 "สามเท่า" ของการสังเกตคุณสร้างชุดเวลาที่แตกต่างกันสามแบบ อนุกรมเวลาหนึ่งชุดต่อหนึ่งตัวตรวจจับที่อธิบายเหตุการณ์ (ในเวลา) ของตัวตรวจจับแต่ละตัว

หากเครื่องตรวจจับและ aparatus ของคุณเร็วพอสัญญาณนี้จะมีลักษณะเป็นพัลส์แบบทวีคูณแบบเอ็กซ์โปเนนเชียล หากไม่มีสัญญาณของคุณจะมีลักษณะคล้ายกับพัลส์ที่มีการตอบสนองต่อแรงกระตุ้นของระบบ (เวอร์ชันที่ราบรื่น) ในกรณีใดกรณีหนึ่งหากมีการตรวจพบเหตุการณ์เดียวกันโดยเครื่องตรวจจับมากกว่าหนึ่งเครื่องผลลัพธ์ของเครื่องตรวจจับเหล่านี้จะเพิ่มขึ้นในระดับพร้อมกัน (และเพิ่มการข้ามสหสัมพันธ์หรือการวัดความสัมพันธ์ในรูปแบบอื่น ๆ ) มันจะง่ายกว่าที่จะตรวจจับการเพิ่มขึ้นในกรณีแรก (ระบบเร็ว)

ดังนั้นปัญหาในตอนนี้จึงกลายเป็นปัญหาที่คุณต้องตัดสินใจว่าจะให้ตัวตรวจจับใดกำหนดเหตุการณ์นั้นเพื่อให้นับอย่างถูกต้อง มีหลายวิธีที่คุณสามารถทำได้ (ไม่ใช้ ICA) แต่คุณจะต้องรู้การตอบสนองทางสเปกตรัมของเครื่องตรวจจับของคุณ (Pulse amplitude VS พลังงานหรือแรงดันเอาท์พุท VS พลังงาน) จากนั้นคุณจะสามารถสร้างผลรวมถ่วงน้ำหนักของอนุภาคที่นับได้โดยค้นหา "น้ำหนัก" สำหรับแต่ละพัลส์ต่อการตอบสนองของเครื่องตรวจจับของคุณ หรือคุณสามารถใช้ "หน้าต่าง" เพื่อพัลส์ นั่นคือให้พิจารณาขีด จำกัด ที่แหลมรอบการตอบสนองสูงสุดของเครื่องตรวจจับและนับเหตุการณ์ที่สร้างพัลส์ (ปกติสูง) เช่นนั้นเท่านั้น การพิจารณาพื้นที่สั้นรอบ ๆ ประสิทธิภาพสูงสุดของเครื่องตรวจจับจะปฏิเสธพัลส์ (ล่าง) ที่เกิดจากการหกล้น

ฉันหวังว่านี่จะช่วยได้. ฉันหวังว่าจะเข้าใจการกำหนดค่าของคุณอย่างถูกต้อง


0

ดูเหมือนว่า "สัญญาณ" ของคุณจะไม่เหมาะสำหรับ ICA อย่างไรก็ตามดูเหมือนว่าคุณอาจได้รับประโยชน์จากอัลกอริธึมการจัดกลุ่มโดยเฉพาะอย่างยิ่งถ้าคุณทราบสัญญาณที่ชัดเจน (ระดับพลังงานหรือความยาวคลื่น) ที่คาดหวังจากฟลูออโรฟอร์แต่ละประเภท คุณสามารถสร้างกลุ่มสังเคราะห์ที่เหมาะที่สุดและทำการรวมกลุ่มข้อมูลการสังเกตกับมันได้ ด้วยการเปลี่ยนแปลงจำนวนของกลุ่มและพารามิเตอร์อื่น ๆ คุณควรจะสามารถกระจายการรั่วไหลของฟลูออโรฟอร์ออกมาเป็นกลุ่มเพิ่มเติมได้ วิธีการจัดกลุ่มเชิงสเปกตรัมหรือลำดับชั้นอาจดีที่สุดสำหรับสิ่งนี้ (ตรงข้ามกับวิธี k)

โดยการใช้ไซต์ของเรา หมายความว่าคุณได้อ่านและทำความเข้าใจนโยบายคุกกี้และนโยบายความเป็นส่วนตัวของเราแล้ว
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.