Análisis de datos composicionales: conceptos básicos y ejemplos en ciencias aplicadas y en el sector agroalimentario

Autores/as

  • Eusebio Jarauta-Bragulat Universitat Politècnica de Catalunya (UPC BarcelonaTech)

Palabras clave:

datos composicionales, composiciones, símplex, geometría de Aitchison, ecuaciones diferenciales composicionales, curvas de crecimiento, sistema alimentario.

Resumen

Los datos composicionales (compositional data, CODA) son datos vectoriales que describen las diferentes partes de un cierto total. Habitualmente, los datos composicionales se presentan como vectores de proporciones, porcentajes, concentraciones o frecuencias. El espacio al que pertenecen los datos composicionales se denomina símplex de n partes, que se define como el conjunto de vectores de n componentes estrictamente positivas y tales que la suma de estas componentes es constante. Dado que las proporciones se expresan como números reales, existe la tentación de interpretar, o incluso de analizar, los datos composicionales como si se tratara de datos reales multivariantes. Esta práctica puede conducir a paradojas o a malas interpretaciones tales como la correlación espuria y la paradoja de Simpson. En ciencias aplicadas e ingeniería, se estudian a menudo procesos dinámicos en los que las variables evolucionan con el tiempo. Un caso particular de interés especial es el estudio y la caracterización de procesos en los que las variables son composicionales y evolucionan con el tiempo (o el espacio). Estos procesos son muy habituales en ciencias agroalimentarias y biotecnológicas. En este tipo de procesos, los sistemas están representados por composiciones y se modelizan mediante funciones de valores en el símplex, definidas en intervalos de la recta real (tiempo, espacio). En este trabajo se presentan también los modelos diferenciales lineales composicionales y su utilidad en la descripción y en la estimación del comportamiento futuro de las variables del sistema. Finalmente, se comentan las conclusiones más importantes para que el trabajo con este tipo de datos se pueda aplicar en ingeniería agroalimentaria con garantías de fiabilidad y que se garanticen la formulación y la interpretación correctas de los resultados obtenidos.

Palabras clave: datos composicionales, composiciones, símplex, geometría de Aitchison, ecuaciones diferenciales composicionales, curvas de crecimiento, sistema alimentario.

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Biografía del autor/a

Eusebio Jarauta-Bragulat, Universitat Politècnica de Catalunya (UPC BarcelonaTech)

Departament d’Enginyeria Civil i Ambiental,
Escola Tècnica Superior d’Enginyeria de Camins,
Canals i Ports de Barcelona,
Universitat Politècnica de Catalunya (UPC BarcelonaTech)

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Número

Sección

Artículos