ГОРАЗДО ЛЕГЧЕ ЧТО-ТО ИЗМЕРИТЬ, ЧЕМ ПОНЯТЬ, ЧТО ИМЕННО ВЫ ИЗМЕРЯЕТЕ Дж. Салливен

Содержание

Слайд 2

ВИДОВОЕ БОГАТСТВО: КАК ЕГО ОЦЕНИТЬ?

КАКАЯ ГРУППА БОГАЧЕ ВИДАМИ: ИНФУЗОРИИ ИЛИ ПОЗВОНОЧНЫЕ?

ВИДОВОЕ БОГАТСТВО: КАК ЕГО ОЦЕНИТЬ? КАКАЯ ГРУППА БОГАЧЕ ВИДАМИ: ИНФУЗОРИИ ИЛИ ПОЗВОНОЧНЫЕ?

Слайд 3

ВИДОВОЕ БОГАТСТВО ЗАВИСИТ ОТ МАСШТАБА

ЕГО НУЖНО НОРМИРОВАТЬ. КАК?

НА ПЛОЩАДЬ (НА м2

ВИДОВОЕ БОГАТСТВО ЗАВИСИТ ОТ МАСШТАБА ЕГО НУЖНО НОРМИРОВАТЬ. КАК? НА ПЛОЩАДЬ (НА
? НА ГЕКТАР?)
НА РАЗМЕР ОСОБИ?
НА ЧИСЛО ОСОБЕЙ?

Слайд 4

УРОВНИ РАЗНООБРАЗИЯ по УИТТЕКЕРУ

УРОВНИ РАЗНООБРАЗИЯ по УИТТЕКЕРУ

Слайд 5

НАКОПЛЕНИЕ ВИДОВ («КРИВАЯ СБОРЩИКА»)

ВИДОВОЕ БОГАТСТВО

ЧИСЛО ВИДОВ:
на пробу: Ssample
на n особей:

НАКОПЛЕНИЕ ВИДОВ («КРИВАЯ СБОРЩИКА») ВИДОВОЕ БОГАТСТВО ЧИСЛО ВИДОВ: на пробу: Ssample на n особей: ES(n)
ES(n)

Слайд 6

ОЦЕНКИ β-РАЗНООБРАЗИЯ

ПО СООТНОШЕНИЮ α- и γ-РАЗНООБРАЗИЯ:
β = γ – α (аддитивный

ОЦЕНКИ β-РАЗНООБРАЗИЯ ПО СООТНОШЕНИЮ α- и γ-РАЗНООБРАЗИЯ: β = γ – α
метод)
β = 1- α / γ (мультипликативный метод)
НЕДОСТАТОК: ЗАВИСИТ ОТ ОБЪЕМА ВЫБОРКИ

НА ОСНОВЕ ИНДЕКСОВ СХОДСТВА: β = 1 – SIMIL
НЕДОСТАТОК: ЗАВИСИТ ОТ ИНДЕКСА

ПО СКОРОСТИ РОСТА КРИВОЙ НАКОПЛЕНИЯ ВИДОВ НЕДОСТАТКИ: 1) ЗАВИСИТ ОТ СПОСОБА АППРОКСИ-МАЦИИ КРИВОЙ; 2) НАДО СЧИТАТЬ ВРУЧНУЮ

Слайд 7

СРАВНЕНИЕ КРИВЫХ НАКОПЛЕНИЯ ВИДОВ

РАСЧЕТ ПО СТЕПЕННОЙ АППРОКСИМАЦИИ:
S = a Nb
log S =

СРАВНЕНИЕ КРИВЫХ НАКОПЛЕНИЯ ВИДОВ РАСЧЕТ ПО СТЕПЕННОЙ АППРОКСИМАЦИИ: S = a Nb
log a + b log N
a = α;
b = β (угол наклона)

Слайд 8

ОЦЕНКИ «ПОЛНОГО» ЧИСЛА ВИДОВ ПО ВЫБОРКЕ

Пусть взято N проб, вид найден в

ОЦЕНКИ «ПОЛНОГО» ЧИСЛА ВИДОВ ПО ВЫБОРКЕ Пусть взято N проб, вид найден
n проб.
Встречаемость такого вида (вероятность найти его в пробе): n/N

Вероятность НЕ найти его в пробе: 1-n/N

Вероятность пропустить такой вид (не найти ни в одной из проб): (1-n/N)N

Метод Chao (оценка полного числа видов с учетом «пропущенных»):

Слайд 9

ТАКСОНОМИЧЕСКОЕ РАЗНООБРАЗИЕ

ТАКСОНОМИЧЕСКОЕ РАЗНООБРАЗИЕ

Слайд 10

АНАЛИЗ СХОДСТВА

АНАЛИЗ СХОДСТВА

Слайд 11

ТРЕБОВАНИЯ К МЕРАМ СХОДСТВА

МАСШТАБ: 0 ≤ S ≤ 1

МАСШТАБ: 0

ТРЕБОВАНИЯ К МЕРАМ СХОДСТВА МАСШТАБ: 0 ≤ S ≤ 1 МАСШТАБ: 0
≤ S ≤ 1
СИММЕТРИЯ: SAB = SBA
ВЕРХНИЙ ПРЕДЕЛ: SAA = 1
НИЖНИЙ ПРЕДЕЛ: SAB = 0, ЕСЛИ A ∩ B = 0

Слайд 12

СХОДСТВО ДЛЯ КАЧЕСТВЕННЫХ ДАННЫХ (ЕСТЬ/НЕТ)

4-ХПОЛЬНАЯ ТАБЛИЦА

RI = a + c RII =

СХОДСТВО ДЛЯ КАЧЕСТВЕННЫХ ДАННЫХ (ЕСТЬ/НЕТ) 4-ХПОЛЬНАЯ ТАБЛИЦА RI = a + c
a + b
RI+II = a + b + c

Слайд 13

ИНДЕКСЫ СХОДСТВА ДЛЯ КАЧЕСТВЕННЫХ ДАННЫХ

ИНДЕКСЫ СХОДСТВА ДЛЯ КАЧЕСТВЕННЫХ ДАННЫХ

Слайд 14

ИНДЕКСЫ СХОДСТВА ДЛЯ КАЧЕСТВЕННЫХ ДАННЫХ

НЕЧУВСТВИТЕЛЕН К РАЗЛИЧИЯМ В ДЛИНЕ СПИСКОВ (a+b >>

ИНДЕКСЫ СХОДСТВА ДЛЯ КАЧЕСТВЕННЫХ ДАННЫХ НЕЧУВСТВИТЕЛЕН К РАЗЛИЧИЯМ В ДЛИНЕ СПИСКОВ (a+b >> a+c)
a+c)

Слайд 15

ИНДЕКСЫ СХОДСТВА ДЛЯ КОЛИЧЕСТВЕННЫХ ДАННЫХ

ИНДЕКСЫ СХОДСТВА ДЛЯ КОЛИЧЕСТВЕННЫХ ДАННЫХ

Слайд 16

МЕТОДЫ МНОГОМЕРНОЙ СТАТИСТИКИ
(много объектов со многими признаками)

МЕТОДЫ МНОГОМЕРНОЙ СТАТИСТИКИ (много объектов со многими признаками)

Слайд 17

ИЕРАРХИЧЕСКАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ:
КЛАСТЕР-АНАЛИЗ (CLUSTER-ANALYSIS)

ИЕРАРХИЧЕСКАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ: КЛАСТЕР-АНАЛИЗ (CLUSTER-ANALYSIS)

Слайд 18

СПОСОБЫ ОБЪЕДИНЕНИЯ ГРУПП ОБЪЕКТОВ

СПОСОБЫ ОБЪЕДИНЕНИЯ ГРУПП ОБЪЕКТОВ

Слайд 19

МЕТОД БЛИЖАЙШЕГО СОСЕДА

МЕТОД БЛИЖАЙШЕГО СОСЕДА

Слайд 20

МЕТОД ДАЛЬНЕГО СОСЕДА

МЕТОД ДАЛЬНЕГО СОСЕДА

Слайд 21

МЕТОДЫ ОРДИНАЦИИ

ЗАДАЧИ:

ОТРАЗИТЬ ВЗАИМНОЕ ПОЛОЖЕНИЕ ОБЪЕКТОВ

УМЕНЬШИТЬ РАЗМЕРНОСТЬ ПРОСТРАНСТВА ПРИЗНАКОВ

ВЫЯВИТЬ «СКРЫТУЮ

МЕТОДЫ ОРДИНАЦИИ ЗАДАЧИ: ОТРАЗИТЬ ВЗАИМНОЕ ПОЛОЖЕНИЕ ОБЪЕКТОВ УМЕНЬШИТЬ РАЗМЕРНОСТЬ ПРОСТРАНСТВА ПРИЗНАКОВ ВЫЯВИТЬ
СТРУКТУРУ» ДАННЫХ

ИСХОДНАЯ ИДЕЯ: ЛЮБОЙ ОБЪЕКТ С n ПРИЗНАКАМИ МОЖНО ПРЕДСТАВИТЬ КАК ТОЧКУ В n-МЕРНОМ ПРОСТРАНСТВЕ

Слайд 22

МОДЕЛЬ СВЯЗИ ПРИЗНАКОВ МЕЖДУ СОБОЙ И СО «СКРЫТЫМИ ФАКТОРАМИ»

СПОСОБ ПОСТРОЕНИЯ ОСЕЙ

МОДЕЛЬ СВЯЗИ ПРИЗНАКОВ МЕЖДУ СОБОЙ И СО «СКРЫТЫМИ ФАКТОРАМИ» СПОСОБ ПОСТРОЕНИЯ ОСЕЙ
ОРДИНАЦИИ

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПОЛОЖЕНИЯ ОБЪЕКТОВ В НОВЫХ ОСЯХ

Слайд 23

МЕТОД ГЛАВНЫХ КОМПОНЕНТ (PRINCIPAL COMPONENT ANALYSIS, PCA)

МЕТОД ГЛАВНЫХ КОМПОНЕНТ (PRINCIPAL COMPONENT ANALYSIS, PCA)

Слайд 24

МЕТОД ГЛАВНЫХ КОМПОНЕНТ (PRINCIPAL COMPONENT ANALYSIS)

МЕТОД ГЛАВНЫХ КОМПОНЕНТ (PRINCIPAL COMPONENT ANALYSIS)

Слайд 25

Данные без структуры

Данные со скрытой структурой

МЕТОД ГЛАВНЫХ КОМПОНЕНТ (PRINCIPAL COMPONENT ANALYSIS)

Данные без структуры Данные со скрытой структурой МЕТОД ГЛАВНЫХ КОМПОНЕНТ (PRINCIPAL COMPONENT ANALYSIS)

Слайд 26

МЕТОД ГЛАВНЫХ КОМПОНЕНТ (PRINCIPAL COMPONENT ANALYSIS)

ВТОРАЯ ОСЬ - НАПРАВЛЕНИЕ НАИБОЛЬШЕГО РАЗБРОСА ТОЧЕК, ПЕРПЕНДИКУЛЯР-НОЕ

МЕТОД ГЛАВНЫХ КОМПОНЕНТ (PRINCIPAL COMPONENT ANALYSIS) ВТОРАЯ ОСЬ - НАПРАВЛЕНИЕ НАИБОЛЬШЕГО РАЗБРОСА ТОЧЕК, ПЕРПЕНДИКУЛЯР-НОЕ ПЕРВОЙ
ПЕРВОЙ

Слайд 27

ПРИМЕР: ОРДИНАЦИЯ СТАНЦИЙ ПО ФАКТОРАМ СРЕДЫ

НАГРУЗКА (ВКЛАД В КОМПОНЕНТУ)
ПЕРЕМЕННАЯ 1-АЯ (44%) 2-АЯ

ПРИМЕР: ОРДИНАЦИЯ СТАНЦИЙ ПО ФАКТОРАМ СРЕДЫ НАГРУЗКА (ВКЛАД В КОМПОНЕНТУ) ПЕРЕМЕННАЯ 1-АЯ
(19%)
РАЗМЕР ЧАСТИЦ 0.936 0.245
РАЗБРОС РАЗМЕРОВ 0.967 0.073
ВРЕМЯ ОСУШЕНИЯ 0.911 -0.212
ВЛАЖНОСТЬ ГРУНТА -0.671 0.066
МОЩН. СОВР. ОСАДКА -0.609 0.364
PH -0.561 0.058
СТЕПЕНЬ СОРТИРОВКИ 0.555 -0.747
% ИЛОВОЙ ФРАКЦИИ -0.522 -0.673
АЭРИРОВАННЫЙ СЛОЙ 0.137 0.723
EH 0.216 0.564

Слайд 28

ПРИМЕР: ОРДИНАЦИЯ СТАНЦИЙ ПО ФАКТОРАМ СРЕДЫ

ПРИМЕР: ОРДИНАЦИЯ СТАНЦИЙ ПО ФАКТОРАМ СРЕДЫ

Слайд 29

АНАЛИЗ СООТВЕТСТВИЙ (CORRESPONDENCE ANALYSIS, CA-DCA)

АНАЛИЗ СООТВЕТСТВИЙ (CORRESPONDENCE ANALYSIS, CA-DCA)

Слайд 30

ПРИМЕР АНАЛИЗА СООТВЕТСТВИЙ: ОРДИНАЦИЯ СТАНЦИЙ ПО ОБИЛИЮ ВИДОВ

ПРИМЕР АНАЛИЗА СООТВЕТСТВИЙ: ОРДИНАЦИЯ СТАНЦИЙ ПО ОБИЛИЮ ВИДОВ

Слайд 32

РАСПОЛАГАЕТ ОБЪЕКТЫ ТАК, ЧТОБЫ РАССТОЯНИЯ МЕЖДУ НИМИ СООТВЕТСТВОВАЛИ ВЕЛИЧИНАМ НЕСХОДСТВА

ЗАДАЧИ:
ВИЗУАЛИЗАЦИЯ

РАСПОЛАГАЕТ ОБЪЕКТЫ ТАК, ЧТОБЫ РАССТОЯНИЯ МЕЖДУ НИМИ СООТВЕТСТВОВАЛИ ВЕЛИЧИНАМ НЕСХОДСТВА ЗАДАЧИ: ВИЗУАЛИЗАЦИЯ
ДАННЫХ О СХОДСТВЕ
УМЕНЬШЕНИЕ РАЗМЕРНОСТИ

МНОГОМЕРНОЕ ШКАЛИРОВАНИЕ
(MULTIDIMENSIONAL SCALING)

Слайд 33

ПРИМЕР МНОГОМЕРНОГО ШКАЛИРОВАНИЯ: ОРДИНАЦИЯ СТАНЦИЙ ПО ОБИЛИЮ ВИДОВ

ПРИМЕР МНОГОМЕРНОГО ШКАЛИРОВАНИЯ: ОРДИНАЦИЯ СТАНЦИЙ ПО ОБИЛИЮ ВИДОВ

Слайд 34

ВЫЯВЛЕНИЕ СВЯЗИ МЕЖДУ СТРУКТУРОЙ СООБЩЕСТВ И ФАКТОРАМИ СРЕДЫ

Группы проб выделяются (ординацией

ВЫЯВЛЕНИЕ СВЯЗИ МЕЖДУ СТРУКТУРОЙ СООБЩЕСТВ И ФАКТОРАМИ СРЕДЫ Группы проб выделяются (ординацией
или классификацией) – ANOSIM (проверка гипотез)

Ординация дает четкие результаты (высок % объясненной дисперсии PCA или DCA), факторов немного
– корреляция координат проб на осях с факторами среды

Прямой градиентный анализ (канонический анализ соответствий, ССА)

Корреляционный анализ (недостатки: нелинейность, выбросы, мультиколлинеарность, множ-ть сравнений)

Регрессия на матрицах сходства (RSM)

Слайд 35

КАНОНИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ СООТВЕТСТВИЙ (CANONICAL CORRESPONDENCE ANALYSIS, CCA)

АНАЛОГ ССА, НО ОСИ ОРДИНАЦИИ КОНСТРУИРУЮТСЯ

КАНОНИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ СООТВЕТСТВИЙ (CANONICAL CORRESPONDENCE ANALYSIS, CCA) АНАЛОГ ССА, НО ОСИ ОРДИНАЦИИ
КАК ЛИНЕЙНЫЕ КОМБИНАЦИИ ФАКТОРОВ СРЕДЫ.

ЭТИ ОСИ ПОДБИРАЮТСЯ ТАК, ЧТОБЫ ОПИСЫВАТЬ РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ВИДОВ ВДОЛЬ НИХ (ОТКЛИК ВИДОВ – УНИМОДАЛЬНЫЙ)

Слайд 36

ПРОБЛЕМА:
ВЕЛИЧИНЫ СХОДСТВА В МАТРИЦЕ ВЗАИМОСВЯЗАНЫ (ЕСЛИ A похоже на B и B

ПРОБЛЕМА: ВЕЛИЧИНЫ СХОДСТВА В МАТРИЦЕ ВЗАИМОСВЯЗАНЫ (ЕСЛИ A похоже на B и
похоже на C, то A не может сильно отличаться от C)

МАТРИЦЫ СХОДСТВА – ПРОВЕРКА ГИПОТЕЗ

Слайд 37

ГИПОТЕЗА О СООТВЕТСТВИИ МЕЖДУ ДВУМЯ МАТРИЦАМИ СХОДСТВА (ПЕРЕСТАНОВОЧНЫЙ ТЕСТ МАНТЕЛЯ, MANTEL’ PERMUTATION TEST)

МЕРА

ГИПОТЕЗА О СООТВЕТСТВИИ МЕЖДУ ДВУМЯ МАТРИЦАМИ СХОДСТВА (ПЕРЕСТАНОВОЧНЫЙ ТЕСТ МАНТЕЛЯ, MANTEL’ PERMUTATION
СООТВЕТСТВИЯ - КОРРЕЛЯЦИЯ МЕЖДУ ПАРАМИ (Sij , Pij)

Слайд 38

ПРИМЕР:
СООТВЕТСТВУЕТ ЛИ СХОДСТВО СТАНЦИЙ ПО БЕНТОСУ CХОДСТВУ ПО АБИОТЕ?

Rank correlation method: Spearman
Sample

ПРИМЕР: СООТВЕТСТВУЕТ ЛИ СХОДСТВО СТАНЦИЙ ПО БЕНТОСУ CХОДСТВУ ПО АБИОТЕ? Rank correlation
statistic (Rho): 0.257
Significance level of sample statistic: 0.7 %
Number of permutations: 999
Number of permuted statistics greater than or equal to Rho: 6

Слайд 39

ОРДИНАЦИЯ СТАНЦИЙ ПО ОБИЛИЮ ВИДОВ (МНОГОМЕРНОЕ ШКАЛИРОВАНИЕ)

ОРДИНАЦИЯ СТАНЦИЙ ПО ОБИЛИЮ ВИДОВ (МНОГОМЕРНОЕ ШКАЛИРОВАНИЕ)

Слайд 40

НЕСЛУЧАЙНОСТЬ ГРУППИРОВКИ ОБЪЕКТОВ (Analysis Of Similarities, ANOSIM)

ДЕЙСТВИТЕЛЬНО ЛИ СТАНЦИИ ОДНОГО ГОРИЗОНТА БОЛЕЕ

НЕСЛУЧАЙНОСТЬ ГРУППИРОВКИ ОБЪЕКТОВ (Analysis Of Similarities, ANOSIM) ДЕЙСТВИТЕЛЬНО ЛИ СТАНЦИИ ОДНОГО ГОРИЗОНТА
ПОХОЖИ, ЧЕМ СТАНЦИИ РАЗНЫХ ГОРИЗОНТОВ?

1) РАНЖИРУЕМ ВСЕ ВЕЛИЧИНЫ СХОДСТВА (ПО УБЫВАНИЮ)

2) СЧИТАЕМ СРЕДНИЕ РАНГИ: - ДЛЯ ВСЕХ ПАР ВНУТРИ ГРУПП (Sвн) - ДЛЯ ВСЕХ ПАР ИЗ РАЗНЫХ ГРУПП (Sмеж)

Слайд 41

R меняется от -1 до +1

R = +1, если ВСЕ

R меняется от -1 до +1 R = +1, если ВСЕ пробы
пробы из одной группы более схожи, чем ЛЮБАЯ пара проб из разных групп

R = 0, если нет различий между сходством проб внутри групп и между группами

ОЦЕНКА ДОСТОВЕРНОСТИ:
СЧИТАЕМ Rслуч ДЛЯ СЛУЧАЙНЫХ ПЕРЕТАСОВОК ПРОБ ПО ГРУППАМ
СРАВНИВАЕМ РЕАЛЬНОЕ R СО МНОЖЕСТВОМ Rслуч

Слайд 42

Global Test
Sample statistic (Global R): 0.558
Уровень значимости R: 0.1%
Число случайных вариантов: 999
Число

Global Test Sample statistic (Global R): 0.558 Уровень значимости R: 0.1% Число
случайных вариантов, давших значение R, большее или равное наблюдаемому: 0

Global R

Слайд 43

Pairwise Tests
R Significance Actual Number >=
Groups Statistic Level % Permutations

Pairwise Tests R Significance Actual Number >= Groups Statistic Level % Permutations
Observed
A, B 0.828 0.4 999 3
A, C 0.514 0.3 999 2
B, C 0.341 0.5 999 4

Слайд 44

Процедура SIMPER (Similarity percentages - species contributions)

ВЫДЕЛЕНИЕ ХАРАКТЕРНЫХ И ДИФФЕРЕНЦИРУЮЩИХ ВИДОВ ДЛЯ ГРУПП

Процедура SIMPER (Similarity percentages - species contributions) ВЫДЕЛЕНИЕ ХАРАКТЕРНЫХ И ДИФФЕРЕНЦИРУЮЩИХ ВИДОВ
СТАНЦИЙ

ХАРАКТЕРНЫЕ ВИДЫ: ОПРЕДЕЛЯЮТ СХОДСТВО ПРОБ ВНУТРИ ГРУППЫ
ДИФФЕРЕНЦИРУЮЩИЕ ВИДЫ: ОПРЕДЕЛЯЮТ РАЗЛИЧИЯ МЕЖДУ СТАНЦИЯМИ

Слайд 45

ХАРАКТЕРНЫЕ ВИДЫ

ХАРАКТЕРНЫЕ ВИДЫ
Имя файла: ГОРАЗДО-ЛЕГЧЕ-ЧТО-ТО-ИЗМЕРИТЬ,-ЧЕМ-ПОНЯТЬ,-ЧТО-ИМЕННО-ВЫ-ИЗМЕРЯЕТЕ- Дж.-Салливен.pptx
Количество просмотров: 166
Количество скачиваний: 0