Advances in Clinical and Experimental Medicine
2012, vol. 21, nr 5, September-October, p. 601–606
Publication type: original article
Language: English
Data Dimensionality Reduction in Anthropometrical Investigation
Redukcja wymiarowości danych w badaniach antropometrycznych
1 Institute of Computer Technology, Automatics and Robotics, Wroclaw University of Technology, Wrocław, Poland
2 Department of Angiology, Hypertension and Diabetology, Wroclaw Medical University, Wrocław, Poland
3 Department of Gynecology and Obstetrics, Wroclaw Medical University, Wrocław, Poland
4 Department of Anatomy, Wroclaw Medical University, Wrocław, Poland
5 1st Department and Clinic of Gynecology and Obstetrics, Wroclaw Medical University, Wrocław, Poland
Abstract
Background. Very often it is necessary to make a decision or to establish a diagnosis on the basis of great amounts of different kinds of data. In this paper the principal component analysis procedure was applied to anthropometrical data analysis.
Objectives. The aim was to simplify the process of decision making by data dimensionality reduction. A second aim was to check how the reduction affected an analysis of the pubertal growth process.
Material and Methods. A group of 400 boys was investigated. Three main components were calculated and interpreted. In order to investigate growth changes, the variability of each component was approximated by fourth order polynomials.
Results. It was shown that the loss of information resulting from data dimensionality reduction is about 25%, so the three calculated principal components contained 75% of the entire information. It seems possible to make an appropriate decision on the basis of that amount of information.
Conclusion. The results obtained fully supported using the approach presented for data analysis in the case under consideration.
Streszczenie
Wprowadzenie. Bardzo często należy podjąć decyzję lub postawić rozpoznanie na bazie dużego zbioru różnorodnych danych. W pracy wykorzystano metodę składowych głównych do analizy danych antropometrycznych.
Cel pracy. Uproszczenie procesu podejmowania danych za pomocą redukcji wymiarowości danych. Ocena wpływu redukcji wymiarowości na proces analizy.
Materiał i metody. Zbadano grupę 400 chłopców. Trzy składowe główne zostały wyznaczone oraz zinterpretowane. W celu określenia parametrów wzrostu zmienność składowych była aproksymowana z wykorzystaniem wielomianu czwartego stopnia.
Wyniki. Pokazano, że utrata informacji w wyniku redukcji wymiarowości danych jest równa 25%, zatem 3 składowe główne zawierają 75% całej dostępnej informacji. Wydaje się, że wykorzystując tę ilość informacji, jest możliwe podjęcie prawidłowej decyzji.
Wnioski. Uzyskane rezultaty w pełni potwierdziły przydatność prezentowanego podejścia w przypadku prezentowanej analizy danych.
Key words
principal component analysis, anthropometrical data analysis, data dimensionality reduction
Słowa kluczowe
analiza składowych głównych, analiza danych antropometrycznych, redukcja wymiarowości danych
References (9)
- Bielicki T, Szklarska A, Welon Z, Malina RM: Variation in the body mass index among young adult Polish males between 1965–1995. Int J Obes 2000, 24, 1–5.
- Chang T C, Robson S C, Spencer J R: Neonatal morphometric indices of fetal growth: analysis of observer variability. Early Hum Dev 1993, 35, 37–43.
- Charzewski J, Bielicki T: Social variation in the population of Warsaw: analysis of the height and maturity status among 14 years old Warsaw boys. Wych Fiz Sport 1990, 38, 3–20.
- Kozieł S, Kołodziej H, Ulijaszek SJ: Parental education, body mass index and prevalence of obesity among 14-year-old boys between 1987 and 1997 in Wroclaw, Poland. Eur J Epidemiol 2000 16, 1163–1167.
- Ljung BO et al.: The secular trend in physical growth in Sweden. Ann Hum Biol 1974, 1, 3, 47–63 Philippines 1982.
- Berenson ML: Intermediate statistical methods and applications. Prentice-Hall Inc. 1983; pp. 308–325, 419–449.
- Jollife IT: Principal component analysis. Springer, New York 1986.
- Bethea RM et al.: Statistical methods for engineers and scientists, Marcel Dekker, Inc. New York and Basel 1983, pp. 343–351.
- Moreno LA, Fleta J, Sarria A, Rodriguez G, Bueno M: Secular increases in body fat percentage in male children of Zaragoza, Spain, 1980–1995. Prev Med 2001, 33, 357–363.