I nte rna t io na l J o urna l o f   E lect rica l a nd   Co m p ute r  E ng in ee ring   ( I J E CE )   Vo l.   9 ,   No .   5 ,  Octo b e r   2 0 1 9 ,   p p .   3 4 4 1 ~3 4 4 9   I SS N:  2 0 8 8 - 8708 ,  DOI :  1 0 . 1 1 5 9 1 / i j ec e . v9 i 5 . p p 3 4 4 1 - 3449          3441       J o ur na l ho m ep a g e :  h ttp : //ia e s co r e . co m/ jo u r n a ls /in d ex . p h p / I JE C E   O pti m i z a tion o f  e lectr o nic se nso rs f o r det ec ting po llu tion due  to  o rg a nic   g a ses   using  P AR AFA C       Sh ri  O m   M is hra ,  S.  H a s a n Sa ee d   De p a rtme n t  o f   El e c tro n ics   a n d   C o m m u n ica ti o n   E n g in e e rin g ,   In teg ra l  Un iv e rsit y ,   In d ia       Art icle  I nfo     AB ST RAC T   A r ticle  his to r y:   R ec eiv ed   No v   2 ,   2 0 1 8   R ev i s ed   Feb   2 8 ,   2 0 1 9   A cc ep ted   Mar   22 ,   2 0 1 9       T h e   p rin c ip le  p o i n t  o f   th is  e x a m in a ti o n   w o rk   is   to   re c o g n ize   t h e   b u tan e ,   A c e to n e ,   P r o p a n e ,   e th a n e ,   L P G   a n d   o t h e r  n a tu ra l  g a se s   f ro m   th e   st ro n g   w a ste   a n d   d o   c o n d i ti o n   c h e c k in g .   He re   th e   a rra n g e m e n t  o f   se n so rs  u se d   t o   id e n ti fy   th e   p o is o n   g a se s  f ro m   stro n g   w a ste .   He re   o u r  p o i n t  is  to   b u il d   u p   a   se n so r  c lu ste r  f ra m e w o rk   w h ich   w il l  id e n ti fy   m o st  e x tre m e   c o n ta m in a ti o n   g a s e s   a n d   w h ich   is  v e r y   re sp o n siv e ,   m in i m a l  e ff o rt  a n d   lo w   p o w e r  d e v o u rin g .   W e   h a v e   a ss u m e d   th re e   se n so rs  in   p o siti o n   o f   six   se n so rs  a n d   g iv e n   th e   o u tco m e s  a s   f lu c tu a ti o n ,   sc o re   p lo t   a n d   sta c k in g   p lo t .   He re   we   u ti li z e   th e   p a ra ll e l  f a c to r  a n a ly sis   (P A R A F A C)  f o r   id e n ti f ica ti o n   o f   g a se s  a n d   c o n tras t  it   a n d   th e   k e y   p a rt  in v e stig a ti o n   P ri n c ip a l  c o m p o n e n t  a n a ly sis   (P CA ).   W e   c o n f is c a ted   th re e   se n so rs  in   p o siti o n   o f   six   se n s o rs  a n d   g iv e n   th e   o u tco m e s  a s   v a ri a n c e ,   sc o re   p lo t  a n d   lo a d i n g   p lo t .   El e c tro n ic  n o se s  h a v e   g i v e n   a   p len ty   o f  a d v a n tag e s  in   d iff e re n t  lo g ica l  re se a rc h   f i e ld s .   He re   o u r  p o in t   is  to   b u il d   u p   a   se n so r  e x h ib it   f ra m e w o rk   w h ich   w il l  d isti n g u ish   m o st  e x tre m e   c o n tam in a ti o n   g a se s  a n d   w h ich   is  p r o f o u n d ly   re sp o n siv e ,   e x a c t  a n d   m in im a l  e ff o rt  a n d   l o w   p o w e r  e x p e n d in g .   He re   w e   u ti li z e   th e   p a ra ll e l  fa c to r  in v e stig a ti o n   m e th o d   (P A RA F A C)  f o r  d isc o v e r y   o f   g a se s  a n d   c o n tras t  it   a n d   th e   p rim a r y   se g m e n t   e x a m in a ti o n   ( P CA ).   K ey w o r d s :   E lectr o n ic  a r o m a  d etec to r   E - n o s e  d e v ice   Mu lti  s en s o r   a r r ay   Od o r   c o n ce n tr atio n   Sen s o r s   Co p y rig h t  ©   2 0 1 9   In stit u te o f  A d v a n c e d   E n g i n e e rin g   a n d   S c ien c e .    Al l  rig h ts re se rv e d .   C o r r e s p o nd ing   A uth o r :   Sh r i O m   Mis h r a,     Dep ar t m en t o f   E lectr o n ics a n d   C o m m u n icat io n   E n g i n ee r in g ,   I n teg r al  U n i v er s it y ,   Ku r s i  R o ad ,   Da sa u li,  L u c k n o w ,   Uttar   P r ad esh ,   I n d ia .   P in - 226026   E m ail:  s h r io m 8 8 m @ g m ail. co m       1.   I NT RO D UCT I O N     T h e  g o al  o f   t h is   w o r k   i s   u p g r ad es  in   t h e  s e g r e g atio n   o f   c o m p le x   s m e ll  te s ts   w i th   in co n s p ic u o u s   co n tr asts   i n   s ce n t  d esig n .   T h e  f u n d a m e n tal  tar g et  i s   u tili za t io n   o f   h y d r o ca r b o n   co m p o u n d   d atab ase  r ec o g n itio n   u t ilizi n g   d iv er s e  m i x   o f   n o s e  s en s o r s   ex h ib it  u tili zin g   P A R AF AC   ( p ar allel  f ac to r   ex a m i n atio n )   tech n iq u e.   I n   th is   w o r k   w e  c h ec k   t h e  o r d er   p r ec is io n   o f   th r ee   h y d r o ca r b o n s   eth a n o l,  p r o p an e  g ases   at  t w o   m ea s u r e m e n t   b u n ch   s p ac e  b y   P AR AF A C .   T ak e  d is tin c t iv e  k i n d s   o f   s e n s o r   ex h ib it   b len d   to   p r o d u ce   P A R AF A C   r ea cti o n   m o r e  t h an   t w o   k e y   p ar ts .   Ga u g e   g r o u p   co v er in g   o f   all  t h e  t h r e e( A ce to n e,   E th a n o l,  p r o p an e)   m atch   o f   g ase s   an d   th e  ch a n g e  o f   b u n c h es,  u ti lizi n g   t h ese  o u tco m es  w e  w ill  at   last   d is co v er   b est  s en s o r   ex h ib it  m i x   s e t  h a v i n g   least  n u m b er   o f   s en s o r   clu s ter   w ith   m i n i m u m   f l u ct u atio n   estee m   a n d   m o s t   asto u n d in g   ar r an g e m e n t  e x ec u tio n .   E lectr o n ic  n o s e s   h a v e  b ee n   u t ilized   as  a  b it  o f   an   a f f i r m atio n   o f   b u s i n es s   ag r ar ian   r elate d   u n d er ta k in g s ,   w h ic h   i n ter t w i n e  t h e  d e v elo p in g   s e g m en ts   o f   ag r o n o m y ,   b io ch e m ical   m an a g i n g ,   p lan t scie n ce ,   ce ll c u s to m ,   p lan t c u lti v ar   ch o ices [ 1 ] .     C o n ta m i n atio n   i s   th e  ap p r o a ch   o f   d eb ase m e n t  in to   th e  s u r r o u n d in g s   t h at  ca u s e s   a  co u p le  o f   ex ch a n g e  th e   ea r th   r o u n d   u s .   Sp o ilin g   ca n   ta k e  t h e  s ta te  o f   d ev elo p m en t  s u b s ta n ce s   i n cl u d in g   s tr o n g   p ar ticles,  fl u id   g lo b u les,  o r   f u el  [ 2 ]   an d   q u alit y   w h ic h   w ir es  r attle,   w ar m t h ,   an d   li g h t.  An   air   p o is o n   i s   a  s u b s ta n c e   r ec o g n izab le  all  ar o u n d   th at  m a y   i m p ac t  tr ick y   i m p ac t  p e o p le  an d   th e  n atu r al  s tr u ctu r e   in   th e  ar o u n d   th e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  9 ,   No .   5 ,  Octo b er   2 0 1 9   :   3 4 4 1   -   3 4 4 9   3442   g lo b e.   So   th er e ' s   e x p an d i n g   c all  f o r   ter r ito r y   a n d   f o llo w i n g   o f   o zo n e  d ep letin g   s u b s ta n ce s   b ec au s e  o f   asce n d   in   p o llu ted   g a s es  [ 3 ] .   I n   an y   ca s e,   in   th is   p ap er   w e  w ill  m o s t  lik el y   m a n a g e  th e  tr ad e m ar k   g ase s   th o s e  ar e   p ass ed   o n   b y   tech n iq u e s   f o r   th e  s o lid   w aste a n d   w e  ca n   o f f er   r eg ar d   f o r   I n d o o r   air   h a r m s   i n   lig h t o f   t h e  r ea lit y   o f   th e   s it u atio n   it 's  f ar   f o ca l  c h ar ac ter is tic  h az ar d   to   s u cc es s   [ 4 ] .   T h e  b est  ch al len g es   h ad   b ee n   lear n ed   ab o u t   zo n e  p r o g r a m s   as   th e   m o s t  f r e q u en tl y   u til ized   s e n s o r s   ar e  to u ch y   to   s h ap es  i n   b ar o m etr ica l  co n d itio n s   [ 5 ,   6 ] .   T h e  e lectr o n ic  n o s tr il  ca u s e  i s   to   co n s i s ten t  af ter   o f   t h e  s u r f ac e  f lo o d   an d   u n d er w r iti n g   o f   th e  r elatio n s h ip   a m o n g   th e  m o v ed   n o s e  r ea ctio n s   an d   n o tice  p r o p el  [ 7 ] .   Qu alit y   o v er s ee s   ( QC )   o f   th e  f r a g r an ce   attr ib u te s   o f   Ma n u f ac t u r ed   s to c k   is   o f   f o ca l  cr iticaln e s s   in   p er s p ec tiv e  o f   r ea lit y   t h i n g   co n s is te n c y   is   b asic  f o r   Ma in ta in i n g   cu s to m er   s ea l   n o to r iet y   a n d   f u lf i ll m en t   [ 8 ] .   VOC s   o u tp o u r in g s   ar e  s o lid l y   r elate d   to   t h e  tr ea ti n g   t h e  d ir t   m et h o d o lo g y   p h ase s   [9 - 1 1 ]   d is clo s u r e  o f   o p en in g s   o f   to x i c  o r   p e r ilo u s   m ater ial s   f r o m   p ip elin es  o r   p r esen t   d ay   p la n ts ,   a n d   ea r l y   f o r e w a r n in g   o f   th e  co n g lo m er atio n   o f   u n s a f e  f u m e s .   T h e  F ig u r e   1   is   s h o w in g   t h e   f u n ctio n al  co m p o n e n t o f   elec t r o n ic  n o s e  th a t is r ep r esen ti n g   w h o le  th e  p r o ce s s   o f   o d o r   d etec tio n .           Fig u r e   1 .   Fu n c tio n al  co m p o n e n t o f   E lectr o n ic  n o s e       2.   L I T E R AT U RE   SU RVE Y   2 . 1 .   E lect ro nic  no s e  w o rk ing   pri ncipl e   T h e  co m p u ter ized   n o s e  tr a n s f o r m ed   in to   cu tti n g   ed g e  s o   o n e  ca n   e m u la te  h u m a n   o lf ac ti o n   w h o s e   h ig h li g h ts   ar e  n o n - s ep ar ate  c o m p o n en t.  B as icall y   t h e  i n s tr u m e n t   in co r p o r ates  s e n s o r   e x h ib it,  te s t  r ed esi g n   m o d u les,  a n d   h ea d s p ac e  ex a m i n in g ,   to   p r o d u ce   s ig n   ex a m p l e  w h ic h   ca n   b e  u tili ze d   f o r   p o r tr ay i n g   s m ell s .   On e  o f   t h e  p r i m ar y   i n v e s ti g a tio n s   to   e v al u ate  t h e  li k eli h o o d   o f   th e  u tili za tio n   o f   a n   el ec tr o n ic  n o s tr il  to   r ec o g n ize  p ar ticu lar   ea r th   p er t in en t  m i x e s   w as a cc o m p li s h ed   in   1 9 9 5   b y   m et h o d   f o r   Ho d g in s   [ 1 2 ] .       2 . 2 .   T ec hn i qu e s   f o r  pa t t er n r ec o g nitio n   T h e  in v e s tig a tio n   i n cl u d ed   th e  u tili za t io n   o f   t w o   co m p u ter i ze d   n o s es,  o u t f itted   w i th   M O S  s en s o r s ,   w h ic h   w er e  m o v ed   at  co n v e n tio n al   ti m e  i n ter i m s   to   s i x   ex ce p tio n al  p o s it io n s   in   th e   p o u ltr y   h ab itatio n .   T h e  s en s o r   r esp o n s e  in s i g h ts   h ad   b ee n   ex a m i n ed   b y   t h e  P C A   to   en v is io n   th e  b u n c h i n g   o f   th e  est i m at io n s   P r in cip le  C o m p o n en t  An al y s is   ( P C A )   [ 1 3 ] .   Field - r ec o r d e d   in s ig h t s   is   u r g e n t  f o r   ac h iev in g   i n ten s e  f iel d   ad j u s t m e n t  s y s te m s   w it h   m an u f ac t u r ed   to x in s   to tal  g u i d elin es  th e  u tili za ti o n   o f   s en s o r - co m b in at io n   ca lcu latio n s   t h at  ar e  p leasan tl y   tu n ed   t h r o u g h   r eg u lated   tr ai n in g   [ 1 4 ,   1 5 ] .   T h e  p r e p ar atio n   p r o ce d u r e  r e q u ir es  a  d is cr ete  m ea s u r e  o f   k n o w n   ex a m p le  i n f o r m atio n   to   p r ep ar e  th e  f r a m e w o r k   a n d   is   e x t r e m el y   ef f ec ti v e  i n   co n tr asti n g   o b s cu r e  e x a m p les   w it h   k n o w n   r e f er en ce s   [ 1 6 ] .   P C A  is   to u c h y   to   t h e  r elati v e   s ca li n g   o f   th e   f ir s t   f ac to r s .   P C A   w as  d esi g n ed   in   1 9 0 1   b y   Kar l  P ea r s o n   [ 1 7 ] as  a  s i m p le  o f   th e  e s s e n tial   h u b   h y p o th e s is   i n   m ec h a n ic s ;  it   w as  la ter   f r ee l y   cr ea ted   an d   n a m ed   b y   Har o ld   Ho tellin g   i n   t h e  1 9 3 0 s .   T h is   p r o m p t s   f lo o d in g   o f   w a s te  an d   s ta n ce s   clea n li n es s   d an g er s   [ 1 8 ] .   Data   ab o u t sen s o r s   o f   m etal  o x id e  is   o u tli n ed   in   T ab le  1 .       T ab le  1 .   C o n d u ct  o f   n o r m al  m etal  o x id es a s   o d o r   s en s o r s   M a t e r i a l   D i sad v a n t a g e   A d v a n t a g e   G a 2 O 3   se l e c t i v i t y   i s l o w ,   se n si t i v i t y   i s  a v e r a g e   st a b i l i t y   h i g h ,   may   o p e r a t e   a t   h i g h   t e mp e r a t u r e s  t o   o x i d i z i n g   g a se s   S n O 2   se l e c t i v i t y   i s l o w ,   d e p e n d s   o n   h u m i d i t y   se n si t i v i t y   i s  h i g h ,   s t a b i l i t y   i s g o o d   i n   r e d u c i n g   a t mo sp h e r e   c o n d i t i o n s   I n 2 O 3   st a b i l i t y   i s l o w   a t   l o w   o x y g e n   p a r t i a l   p r e ssu r e   r e sp o n d s f a st   a s w e l l   a s fast   r e c o v e r y ,   se n si t i v i t y   i s l o w   t o   h u m i d i t y   W O 3   S e n si t i v i t y   i s l o w   t o   r e d u c i n g   g a se s,  d e p e n d e n c e   o n   a i r   h u mi d i t y ,   sl o w .   se n si t i v i t y   i s g o o d   t o   o x i d i z i n g   g a se s,  t h e r mal   st a b i l i t y   i s g o o d   C T O   se n si t i v i t y   i s a v e r a g e   st a b i l i t y   i s h i g h ,   se n si t i v i t y   i s l o w   t o   h u mi d i t y       2 . 3 .   E f f ec t   o f  o r g a nic g a s es  o n e n v iro n m e nt   I n   co n tr ast  to   f u el,   u n ad u lter at ed   eth an o l  is   n o n to x ic  a n d   b io d eg r ad ab le,   an d   it  r ap id ly   s ep ar ates  in to   s af e  s u b s ta n ce s   w h en e v er   s p il led   [ 1 9 ] .   C o m p o u n d   d en at u r a n ts   ar e  ad d ed   to   eth an o l  to   m a k e  f u el  eth a n o l,  an d   a  co n s id er ab le  lo t  o f   th e  d en at u r an t s   ar e  p o is o n o u s .   L ik e  g as ,   eth an o l  is   a n   ex ce ed in g l y   co m b u s tib le  f l u id   an d   m u s t  b e  tr an s p o r ted   p r ec is el y .   C H3 ) 2 C O  d is s ip ates  q u ick l y ,   ev en   f r o m   w ater   an d   s o il.  T h e  C H3 ) 2 C O  f o r   f is h   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2 0 8 8 - 8708       Op timiz a tio n   o f e lectro n ic  s en s o r s   fo r   d etec tin g   p o llu tio n   d u e  to   o r g a n ic  g a s es u s in g   .. .   ( S h r i O m  Mis h r a )   3443   is   8 . 3   g /L   o f   w ater   ( o r   ar o u n d   1 %)  m o r e  th a n   9 6   h o u r s ,   a n d   its   n a tu r al  h al f - lif e  i n   w at er   is   ar o u n d   1   to   1 0   d ay s .   C H3 ) 2 C O  m a y   r ep r ese n t  a  cr itical  d an g er   o f   o x y g e n   ex h a u s tio n   i n   o ce an ic  f r a m e w o r k s   b ec au s e  o f   t h e   m icr o b ial  u ti l izatio n .  T h e  p ar ticip ato r y   d etec ti n g   f r a m e wo r k   f o r   air   co n ta m i n atio n   c h ec k in g   a n d   co n tr o l  u tili zi n g   p h o n es,  GP S  i n n o v a tio n   an d   s en s o r s   to   s h ap e  a  b id ir ec tio n al  v er s a tile  d etec ti n g   d ata  s y s te m   [ 2 0 ] .     I n   th e  U S,  th e  w o r ld ’ s   m o s t  p r o s p er o u s   co u n tr y ,   t h e  ch i ld   p o v er t y   r ate  i s   a  s h o ck i n g   2 2 %  [ 2 1 ] .   Sin ce   p r o p an e   is   r eg u lar   i n   t h e  t w o   h o m e s   an d   w o r k   en v ir o n m e n ts ,   t h e  c h an ce s   o f   b ei n g   p r esen ted   to   h az ar d o u s   ce n tr aliza tio n s   o f   th e  g as  ar e  w ell   in s id e  r ea s o n .   P r o p an e  is   an   asp h y x iate,   w h ic h   m ea n s   h ig h   ce n tr aliza tio n s   o f   th e  g a s   ca n   ca u s e  s u f f o ca ti o n .   P r esen tatio n   to   h i g h   f o cu s es  ca n   li k e w is e  ca u s e  h ea r t  f ai lu r e,   o b v io u s n es s   o r   s eizu r es.   Ma n a g ed   co n tac t  w i th   t h e  s k i n   ca n   ca u s e   f r o s tb ite   [ 2 2 ] .   Pro p an e  in tr o d u ctio n   i n   lo w er   f o cu s es   ca n   lik e w i s e  ca u s e  p h y s ical  h ar m ,   esp ec iall y   to   t h e  f o ca l se n s o r y   s y s te m ,   l u n g s   an d   e y e s .       3.   M E T H O DO L O G Y   3 . 1 .   P a ra llel  f a ct o r  a na ly s is   ( P A RAF AC)   T h e  ex a m p le  p ar t  o f   s m ell  i s   g o tte n   b y   m a k in g   u tili za t io n   o f   P A R AF AC .   P A R AF AC   ( P ar allel   co m p o n e n t  e x a m i n atio n )   i s   a  s p ec u latio n   o f   P C A  ( P r in cip le  co m p o n en t   in v e s ti g atio n )   to   all  th e  m o r e  li k el y   r eq u est  clu s ter s ,   an y w a y   s o m e  o f   th e  q u ali ties   o f   t h e  s tr ateg y   ar e  q u ite  u n iq u e  i n   r elati o n   to   th e  o r d in ar y   co m p r is in g   o f   th er e  m i g h t  b e  n o   r ev o lu t io n   is s u e  in   P AR A F AC ,   an d   e. g . ,   u n ad u lter ated   s p ec tr a  ca n   b e  r ec u p er ated   f r o m   m u lt i - w a y   o th er w o r ld l y   r ec o r d s .   Her e,   w e   co n n ec ted   P A R A F AC   to   co u p le  o f   d im e n s io n a l   clu s ter s .   T h e  P A R AF AC   m o d el  ca n   co m p letel y   u ti lize  th e  m aj o r it y   o f   th e   est i m a tio n s   o f   th e  d is tin ctio n   co - ex h ib it,  r ath er   t h an   it s   f r ac tio n al  esti m at io n s   a s   th e  r e v ea led   m o d els  [ 2 3 ] .   A   th r ee - d i m e n s io n al  ex h ib it   m i g h t  b e  n o   i f s   a n d s   o r   b u ts   v ie w ed   as  a  r ig id   o f   -   d i m e n s io n al  f r a m e w o r k s   o f   th e  eq u iv a l en t  len g t h .   P ar allel  f ac to r   an al y s i s   ( P A R AF AC )   is   d is p la y in g   m et h o d s   f o r   o b s er v in g   u n r e f i n ed   p etr o leu m   co m p o n en ts   [ 2 4 ].     A  ca s e   f o r   a   -   d i m e n s io n al   d ata  clu s ter   co u ld   b e  s o m e  d eli b er ate  v ar iab le,   s a y   t h e  co n s i d er atio n   o f   o zo n e  ( O3 )   in s id e  th e   air ,   at   r estrictiv e   ca s e s   o f   t h e  d a y   i n   r e m ar k ab le  g eo lo g ical   ar ea s .   T w o - r o u te  v ar ietie s   o f   t h is   co m p o s e   ar e  r eg u lar l y   d ec a y ed   th e   u tili za tio n   o f   ( b ilin ea r )   P r in cip al  C o m p o n e n t  An al y s is   ( P C A ) .   T h e  esti m atio n s   p r esen tl y   w i n d   u p   co n tin g e n t  u p o n   th r ee   f ac to r s ,   an d   y o u r   clu s ter   th r e e - d i m e n s io n al.   P C A   ca n ' t  b e  ex ec u ted   to   3 - d i m en s io n al  s tr u ctu r e s   as  it 's  m iles   i n tr in s icall y   b ili n ea r   [ 2 5 ] .   W h en ev er   u n f u r led ,   th e  ex h ib it   m ig h t  b e  e x p o s ed   to   P C A ,   h o w e v er   lo s es  its   g e n u i n e  th r ee - d i m e n s io n al  s h a p e.   P A R A F AC   i s   eq u ip p ed   f o r   w o r k   s tr aig h t f o r w ar d l y   at   t h e  t h r ee - d i m e n s io n al  c lu s ter   a n d   t h u s   g r ab   its   g e n u in e   p iece .   An   o p tio n   i n   co n tr ast  to   P AR AF A C   m i g h t   b e  g iv e n   th e   g u i d e  o f   t h e  T u c k er 3   ca lcu la tio n ,   o r ,   in   o th er   w o r d s   m o r e   ad ap tab le  m o d el  o f   P AR A F AC .   T h e  F i g u r e  2   is   s h o w i n g   t h e  g r ap h ical  r ep r ese n tat io n   o f   p ar allel   f ac to r   an al y s is   a n d   also   s h o w i n g   t h e  d ec o m p o s itio n   o f   t h r ee   d im en tio n al  d ata  s et  ar r a y .   T h i s   co n v er t  t h e  h ig h er   d i m en t io n al  d ata  to   lo w er   d i m en tio n al  d ata.           Fig u r e  2 .   Gr ap h ical  r ep r esen ta tio n   o f   t h e  f ac to r   an al y s is   ( le f t )   an d   P A R A F AC   b ased   d ata  d ec o m p o s i tio n   o f   a  3   d im e n s io n al  d ata  ar r a y   s et  ( r ig h t)       Si m i lar   to   th e  o th er   f ac to r   an al y s i s   m eth o d s   t h e  P AR A F AC   is   a  k in d   o f   d ata  d ec o m p o s itio n   i n to   f ac to r   t h at  a f f ec ts   m o d alit y .   L et  F:   n u m b er   o f   f ac to r s   w it h   r esp ec t  to   t h e  j th   s lice   o f   t h e  2 nd   m o d alit y   o f   t h e   ar r ay   g iv e n   b y :     × × = × × × + × ×                               Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  9 ,   No .   5 ,  Octo b er   2 0 1 9   :   3 4 4 1   -   3 4 4 9   3444   s   :  d iag o n al  m atr i x   w it h   s u ch   th at  t h e  j th   r o w   o f   D  is   alo n g   t h e  d iag o n al. Si m ilar l y   f o r   a  m u lti - d i m en s io n al   d ata  ar r ay s   1 × 2 × … … . . ×   h ig h er   th a n   3 rd   o r d er .   Fig u r e  3   s h o w s   t h e  P A R AF AC   d is in te g r atio n   o f   th e   3   d i m en s io n al   i n f o r m atio n   clu s ter   in   lef t  co n tr asted   w it h   th e  r elati n g   p ar allel  f ac to r   ex a m i n atio n   b as ed   d ec ay   o f   3   d i m e n s io n al  i n f o r m at io n   ex h ib it  b y   u n f u r lin g   t h e  t h ir d   m o d e  in to   t h e  s ec o n d   m o d e  P C A   ca n ' t b e  co n n ec ted   to   th r ee - d i m e n s io n a l in f o r m atio n   s u ch   clu s ter   w h e n ev er   e x p o s ed   to   t h e  P C A   lo s e s   it s   ac t u al  t h r ee - d i m en s io n al   s tr u ctu r e.   T h e  b l u n d er   m i n i m izatio n   p er f o r m ed   b y   e x c h an g i n g   m in i m u m   s q u ar es  ( AL S)  ap p r o ac h .   I t  iter ativ e l y   g i v es  t h e  s tack in g   g r id s   A ,   B ,   an d   C   b y   th e  ca lc u latio n   g i v e n   b en ea th :    1.   P ick   t h e  q u a n tit y   o f   p ar ts ,   F(o n   th e  d ec is io n   o f   F  s ee   n e x t se ctio n )     2.   I n tr o d u ce   B   an d   C     3.   Gau g e  A   f r o m   X,   B ,   an d   C   b y   s lig h te s t sq u ar e  r elap s e  to   m i n i m ize  t h e  s q u ar e  o f   t h e  m is ta k e    4.   Gau g e  B   an d   C   in   li k e  m an n er .     5.   R eh a s h   f r o m   ( 3 )   u n til th e  co n v er g e s   ( in d icate d   b y   j u s t litt le  ch an g es i n   f it o r   lo ad in g s )           Fig u r e  3 .   T h e  P A R AF AC   d ec o m p o s i tio n   o f   t h e  3   d i m e n s io n al  d ata  ar r ay       4.   RE SU L T S AN D  D I SCU SS I O N   E v er y   s e n s o r   r ea ctio n   i s   s p ar ed   as  co n ten t  d o cu m e n t  at  tes tin g   r ec u r r en ce   p u r s u e s :    Se g m en t  f ir s t :  T im e,   s ec o n d :   T e m p er atu r e,   3 rd   :  MI C S  5 5 2 1   r ec o r d s ,   4 th   :   M I C S5 1 3 5 ,   f if t h   :   T GS2 6 0 2 ,   s ix th   :  T GS2 6 0 0 ,   7 th   :  T GS2 6 1 1 ,   eig h t h   :   T GS  2 6 2 0 .   A   Ma tlab   co d e   h as  b ee n   cr ea ted   to   r eq u ests   a  d ataset  d o c u m e n t,  an d   i m p o r ts   th e  as  i n d icate d   b y   t h e  r e q u ir ed   len g t h .   T h is   in f o r m a tio n al  co llectio n   ca n   b e  d is co v er ed   o n lin e  at   h ttp :// m r p t.o r g /r o b o tics _ d atasets .      4 . 1 .   Da t a   i nfo rm a t io n   Fo r   A ce to n e  g a s   t h e  i n f o r m atio n   esti m ate  is   ( 9 * 4 2 3 0 * 6 )   w h er e  t h e  q u a n tit y   o f   C o lu m n =9 ,   in f o r m atio n   s a m p le= 4 2 3 0   a n d   u ti lized   s e n s o r s =6   as  a p p ea r ed   in   f ig u r e  o f   e x p lo r ato r y   in f o r m atio n a l   co llectio n .     Fo r   P r o p an e  g as   i n f o r m a tio n   esti m ate  i s   ( 9 * 6 1 9 1 * 6 )   w h er e  t h e  q u an t it y   o f   C o lu m n =9 ,   in f o r m atio n   s a m p le= 6 1 9 1   an d   u tili ze d   s e n s o r s =6   as a p p ea r ed   in   f ig u r e  o f   tr ial  in f o r m a tio n al  i n d ex .     Fo r   E th an o l  g as  t h e  i n f o r m atio n   m ea s u r e  is   ( 9 * 6 8 0 7 * 6 )   w h er e  th e  q u a n tit y   o f   C o lu m n =9 ,   in f o r m atio n   s a m p le= 6 8 0 7   a n d   u ti lized   s e n s o r s = 6   as  a p p ea r ed   in   f ig u r e  o f   e x p lo r ato r y   in f o r m atio n a l   co llectio n .     Sen s o r s :  MI C S  5 5 2 1 =   M1 ,   M I C S  5 1 3 5 =   M2 ,   T GS   2 6 0 2 =  T 1 ,   T GS  2 6 0 0 =   T 2 ,   T GS  2 6 1 1 =  T 3 ,   T GS   2 6 2 0 =  T 4     Fro m   ev er y   o n e  o f   t h e  s i x   s e n s o r s   w e  ar e  u til izin g   b len d   o f   t h r ee   s en s o r s   to   id en ti f y   th e  g as es .    A ce to n e= A ,   E th a n o l = E ,   P r o p an e  =P     Go o d :  -   Dis tan ce   b et w ee n   t w o   g ases   b u n c h es i s   lar g e  m ea n s   d etec tio n   is   s i m p le.     Av er ag e:  -   Di s tan ce   b et w ee n   t w o   g a s es b u n c h es i s   less   y et  c an   b e  d is tin g u is h ed .     P o o r :  -   Dis ta n ce   b et w ee n   t w o   g ase s   b u n c h es i s   clo s e/co v er .    T h e  o u tco m e  a s s es s m en t  is   p er f o r m ed   to   d is co v er   th e  ex ec u tio n   o f   P A R AF AC   ex a m i n at io n   o n   th e   d if f er e n t  s e n s o r   cl u s ter s .   T h i s   p r o ce d u r e  co m p r is es  o f   co r r elatio n   o f   s e n s o r   s et  r ea cti o n   f o r   th r ee   g ass e s   s p ar ed   in   d atab ase.   T h e  f ig u r e  d em o n s tr ate s   ev er y   o n e  o f   th e  m ea n s   th o s e  ar e  r eq u ir ed   in   th is   e x p lo r atio n   w o r k   at  f ir es  i n f o r m atio n   i s   r ec o r d ed   an d   tak en   f r o m   th e   i n s tr u m e n t   th e   ap p l y   P A R AF AC   f o r   j u s t  p r i m ar y   s en s o r s   af ter   it  co m p u te  ch a n g e  u ti lizi n g   s co r e  an d   s tac k i n g   p lo t  at  th at  p o in t  t h in k   ab o u t  o u tco m e  a s   f ar   as  b u n c h   co v er in g   as  g o o d ,   av er ag e,   p o o r .   T h e  w h o le  d etec tio n   p r o ce s s   o f   o d o r   h as  b ee n   s h o w n   i n   F i g u r e  4 ,   th i s   s h o w s   t h at  h o w   to   g et  t h e  r esu lt s   f r o m   i n p u t  d ata  s et.   F ir s tl y   w e  ta k e  r a w   d ata  th e n   w e  co v er t  h i g h er   d i m en s io n   d ata  to   lo w er   d i m e n s io n   d at a  u s i n g   P AR AF A C   a f ter   th at  cl u s ter   an al y s is   w e  g e t  th e  d ata  o u tp u t  in   th e  f o r m   o f   s co r e  p lo t,  lo ad in g   p lo t,  v ar ian ce   p lo t.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2 0 8 8 - 8708       Op timiz a tio n   o f e lectro n ic  s en s o r s   fo r   d etec tin g   p o llu tio n   d u e  to   o r g a n ic  g a s es u s in g   .. .   ( S h r i O m  Mis h r a )   3445       Fig u r e  4 .   W h o le  p r o ce s s   o f   d e tectio n   f o r   th e  p r o p o s ed   E - No s e  s y s te m       Scen t  i n f o r m atio n   g at h er in g   h as  b ee n   co m p leted   f o r   ev er y   o n e   o f   t h e  ex a m p les  a n d   tr ials   w it h   f o llo w in g   s m e llin g   s y s te m   s tep s :  [ 0 - 2 0 ] s ec :  I n itiall y   t h e   s ce n t  h o ld er   w a s   k ep t  s h u t   an d   is o lated   f r o m   y ea r n i n g   f o r   th e   f ir s t  2 0   s ec o n d s   ( p atter n   e s tee m ) ,   [ 2 0 - 3 0 ] s ec :  T h e  j u g   w as  o p en ed   f o r   th ese   1 0   s ec o n d s   ( s tab lizatio n ) ,   [ 3 0 - 9 0 ] s ec :  A t  3 0   s ec o n d s ,   th e  e - n o s e  g o al  w as  b r o u g h t  clo s e  to   th e  co n tai n er ,   at  a  s ep ar atio n   o f   1 0 cm   a n d   r ec o r d s   f o r   6 0   s ec o n d s ,     [ 9 0 - X] s ec :  Fi n all y   s o u r ce   is   tak e n   a w a y   a n d   e - n o s e  l ef t  to   co m e  b ac k   to   p atter n   s tate  f o r   1 0   m i n   p r ec ed in g   n e x t  c h r o n icle.   T h e  T ab l e  2   is   d ip la y i n g   th e   en t ir e  s i x   s en s o r   d escr ip tio n   r eg ar d in g   it s   d etec tio n   m ater ia l,  o p er atin g   v o lta g e  r an g e,   m a x i m o m   r esi s ta n ce ,   an d   p o w er   r eq u ir ed .       T ab le   2 .   Descr ip tio n   o f   ea ch   s en s o r   S e n so r   D e t e c t i o n   M a t e r i a l   V o l t a g e / R B a s e   P o w e r   M I C S   5 5 2 1   C O ,   h y d r o c a r b o n s (H C ) ,   a n d   V O C .   5 V   D C , 7 4 Ω   7 6 mW   M I C S   5 1 3 5   C O ,   H C ,   e t h a n o l ,   a n d   V O C .   3 . 2 V ,   9 7 Ω   1 0 2 mW   TG S   2 6 0 2   Et h a n o l ,   A mm o n i a ,   H y d r o g e n ,   T o l u e n e   5 V   D C , 5 9 Ω   1 5 mW   TG S   2 6 0 0   M e t h a n e ,   Et h a n o l ,   I so - b u t a n e ,   C O ,   H y d r o g e n   5 V   D C , 8 3 Ω   1 5 mW   TG S   2 6 1 1   M e t h a n e ,   Et h a n o l ,   I so - b u t a n e ,   H y d r o g e n   5 D C , 5 9 Ω   1 5 mW   TG S   2 6 2 0   M e t h a n e ,   Et h a n o l ,   I so - b u t a n e ,   C O ,   H y d r o g e n   5   D C / A C , 8 3 Ω   1 5 mW       Fig u r e   5  s h o w s   r e s u l ts   f o r   th e  th r ee   s e n s o r s   MI C S   5 1 3 5 ,   T GS  2 6 0 0 ,   an d   T GS  2 6 2 0   ( M2 T 2 T 4 )   u tili zi n g   P A R AF AC .   Fi g u r e  5 ( a)   d em o n s tr ate s   r ec o r d   f o r   th e  th r ee   s en s o r s   MI C S  5 1 3 5 ,   T GS  2 6 0 0 ,   an d   T GS  2 6 2 0   ( M2 T 2 T 4 ) .   I n   F ig u r e  5 ( b )   A ce to n e  g as  g r o u p   lies   i n   f ir s t  a n d   s ec o n d   s ec t io n   o f   P C 2   an d   s ec o n d   a n d   th ir d   p o r tio n   o f   P C 1 .   E 1 , E 2 , E 3   ar e   th ick n es s   g r o u p   j u s t  in   t h ir d   f r ag m en t  o f   P C 1   an d   P C 2   h o w ev er   b u n ch   o f   P 1 , P 2 , P 3   ar e  c o v er in g   b o th   th ir d   an d   f o u r th   s ec tio n   o f   P C 1   an d   f ir s t  an d   s ec o n d   p o r tio n   o f   P C 2 .   A lo n g   th es e   lin es   ea ch   o f   th e   th r ee   s e n s o r s   ar e  f it  f o r   c h ar ac ter izin g   P r o p an e  a n d   E th a n o l  g ase s   a n d   ca n   s eg r e g ate  A ce to n e   g as  i n   a n   ex tr e m el y   w ell  w a y   f r o m   P r o p an e  an d   E th a n o l.  C o n s eq u e n tl y   t h e  th r ee   s en s o r s   ex h ib it  ar e  " g r ea t"   in   ar r an g i n g   ( A   to   P )   an d   ( A   to   E )   y et  " No r m a l"   in   ( P   to   E ) .   I n   s tack in g   p lo t  ( F i g u r e  5 ( c) )   T GS2 6 0 2 ,   T GS2 6 0 0 ,   MI C S5 1 3 5   a r e  p er f o r m i n g   clo s e  h o w e v er   d i f f er e n t  s e n s o r s   ar e  la y i n g   in   v ar io u s   zo n es  h e n ce f o r t h   th e y   p er f o r m in g   d iv er s el y   f o r   all  g ase s   an d   in   F ig u r e   5 ( d )   th e  clar if ied   v ar ian ce   f o r   P C 1   is   9 0 . 2   an d   f o r   P C 2   is   9 7 . 7 .   T h e  f ig u r e  6   is   d i s p la y in g   all  t h e  2 0   co m b i n atio n   o f   v ar ian ce   p lo t  a n d   t h e  m in i m u m   v al u e  o f   v ar ia n ce   f o r   ( M1 M2 T 2 )   is   f o r   P C 1   8 8 . 9   m ax i m u m   v al u e  o f   co m b in ati o n   ( M2 T 2 T 4 )   f o r   P C 2   is   9 7 . 7 .           ( a)       ( b )     Fig u r e   5 .   ( a)   R a w   d ata  p lo t o f   s en s o r s ,   ( b )   Sco r e  p lo t o f   s en s o r   ar r ay       0 . 2 0 . 3 0 . 4 0 . 5 0 . 3 1 0 . 3 2 0 . 3 3 0 . 3 4 0 . 3 5 A1 A2 A3 E1 E2 E3 P1 P2 P3 S c o r e   p l o t S c o r e   1 S c o r e   2 Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  9 ,   No .   5 ,  Octo b er   2 0 1 9   :   3 4 4 1   -   3 4 4 9   3446     ( c)     ( d )     Fig u r e   5 .  ( c)   L o ad in g   p lo t o f   s en s o r   ar r a y ,  ( d )   3   s en s o r   ( M2 T 2 T 4 )           Fig u r e  6 .   Var ian ce   p lo t f o r   all  th e  co m b i n atio n   ( 2 0   co m b in at io n s )   o f   t h r ee   s en s o r s   u s in g   P AR A F AC       Fig u r e   7   s h o w s   r e s u l ts   f o r   th e  th r ee   s e n s o r s   MI C S   5 1 3 5 ,   T GS  2 6 0 0 ,   an d   T GS  2 6 2 0   ( M2 T 2 T 4 )   u tili zi n g   P C A .   Fi g u r e   7 ( a)   d em o n s tr ates  r ec o r d   f o r   t h e  t h r e e  s en s o r s   MI C S  5 1 3 5 ,   T GS  2 6 0 0 ,   an d   T GS  2 6 2 0   ( M2 T 2 T 4 ) .   I n   F ig u r e  7 ( b )   A c eto n e  g as  cl u s ter   lies   i n   1 s t  a n d   4 th   s eg m en t  o f   P C 2   an d   3 rd   an d   4 th   s eg m en t  o f   P C 1 .   E 1 , E 2 , E 3   a r e  d en s it y   cl u s ter   i n   th ir d     an d   4 th s eg m en t   o f   P C 2   an d   th ir d   s eg m e n t  o f   P C 1   b u t  clu s ter   o f   P 1 , P 2 , P 3   ar e  in   2 nd   s e g m en t   o f   P C 2   a n d   1 s t  s e g m e n t   o f   P C 1 .   T h u s   al l  t h r ee   s e n s o r s   ar e  ca p ab le  o f   clas s i f y i n g   P r o p an e  an d   E th an o l  g ases   a n d   ca n   d is cr i m in ate  P r o p an e  g as  f r o m   A ce to n e  a n d   E th a n o l.  T h u s   t h e  th r ee   s en s o r s   ar r a y   ar e  “ P o o r ”  in   cla s s i f y in g   ( A   to   P )   an d   ( A   to   E )   b u t  “Av er ag e ”  i n   ( P   to   E ) . I n   l o ad in g   p lo t ( F i g u r e   7 ( c) )   T GS2 6 0 2 ,   T GS2 6 0 0 ,   MI C S5 1 3 5   ar e  p er f o r m in g   v er y   clo s e  b u t  o t h er   s e n s o r s   a r e  l y i n g   i n   d i f f er e n t   zo n es  h e n ce   t h e y   p er f o r m in g   d if f e r e n tl y   f o r   all   g a s es   an d   i n   F ig u r e  7 ( d )   th e   ex p lai n ed   v ar ian ce   f o r   P C 1   i s   9 9 . 6   an d   f o r   P C 2   is   9 9 . 9 .           ( a)       ( b )     Fig u r e  7 .   ( a)   R a w   d ata  r ec o r d   f o r   th e  s e n s o r s ,   ( b )   R esu lts   u s i n g   p ca   ( M2 tT 2 T 4 )   s co r e  p lo t ,   - 0 . 5 0 0 . 5 1 - 0 . 5 0 0 . 5 1 M I C S 5 1 3 5 T G S 2 6 0 0   T G S 2 6 2 0   L o a d i n g   p l o t L o a d i n g   1 L o a d i n g   2 1 2 0 50 100     X   =   2 Y   =   9 7 . 7 N u m b e r   o f   c o m p o n e n t s P e r c e n t   v a r i a n c e   e x p l a i n e d E x p l a i n e d   v a r i a n c e   -   n o t   c r o s s - v a l i d a t e d Fi t t e d 0 5 10 15 20 0 20 40 60 80 100 s e n s o r   c o m b i n a t i o n v a r i a n c e m i n i m u m   v a r :   P C 1   8 8 . 9   &   P C 2   9 7 . 7     M 1 M 2 T 2 M 2 T 2 T 4 P C 1 P C 2 - 3 . 2 -3 - 2 . 8 - 2 . 6 - 2 . 4 - 0 . 2 - 0 . 1 0 0 . 1 0 . 2 A1 A2 A3 E1 E2 E3 P1 P2 P3 S c o r e   p l o t P C   1 P C   2 Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2 0 8 8 - 8708       Op timiz a tio n   o f e lectro n ic  s en s o r s   fo r   d etec tin g   p o llu tio n   d u e  to   o r g a n ic  g a s es u s in g   .. .   ( S h r i O m  Mis h r a )   3447     ( c)     ( d )     Fig u r e  7 .   ( c)   R esu lt s   u s in g   p ca   ( M2 T 2 T 4 )   lo ad in g   p lo t ,  ( d )   R esu lt s   u s i n g   p ca   ( M2 T 2 T 4 )   v ar ian ce   p lo t       Sen s o r s :    MI C S  5 5 2 1 =M 1 ,   MI C S  5 1 3 5 =  M2 ,   T GS  2 6 0 2 = T 1 ,   T GS  2 6 0 0 =  T 2 ,   T GS  2 6 1 1 =T 3 ,   T GS   2 6 2 0 =  T 4 .   T h e  tab le  3   is   s h o w i n g   all  t h e  2 0   co m b i n atio n   o f   s en s o r s   u s ed   in   E lectr o n ic   n o s e.   Fro m   all  s i x   s en s o r s   w e  ar e  u s i n g   co m b in a tio n   o f   t h r ee   s e n s o r s   to   d etec t  th e  g ase s .   I n   T ab le  4   p er f o r m an ce   o f   al l  s e n s o r s   ar r ay   o f   s ize  3   s en s o r   d ev ices   ar e  s u m m ar ized .   Her e  w e  h a v e  g o t  2 0   s en s o r s   s et  co m b i n a tio n   b y   u s i n g   t h r ee   s en s o r s   o u t  o f   6   s en s o r s .   S en s o r s   r esu lt s   ar e  tak en   i n   ter m s   o f   g o o d ,   av er ag e,   p o o r ,   n o n - o v er lap p in g   o f   a n y   t w o   g a s es o n   t h e   t w o   d i m en s i o n al  p r in cip le   co m p o n e n t a x es   o b s er v e  f r o m   th e   s co r e  p lo t P AR A F AC   an al y s is .   I t  h as  b ee n   o b s er v e  th a t  m i n i m u m   v ar iatio n   i n d ex .   Fo r   ar r ay   o f   th e  s en s o r s   th e  v ar iatio n   i n d ex   is   f o u n d   to   b e  r ed u ce   th at   is   8 8 . 9   to   9 0 . 2   alo n g   P C 1   an d   9 7 . 7   to   9 9 . 7   alo n g   P C 2 .   T h e  b est  p er f o r m a n ce   i n   t h r ee   s e n s o r   s et  i s   o b s er v ed   f o r   ar r ay   ( M2 T 2 T 4 ) .   I t  is   s h o w in g   g o o d   class i f icat io n   in   A P   an d   E A   an d   av er a g e  f o r   P E .   Hen ce   th e   o p tim u m   s e n s o r   s et  i s   f o u n d   to   b e  ar r ay   o f   th r ee   s e n s o r s   th at  is   M2 T 2 T 4 .   T h u s   it  v a lid ate  th at  it  i s   n o t   n ec es s ar y   th at  w e  w ill  g et  h i g h er   ac cu r ac y   b y   lar g e  n u m b er   o f   s en s o r   ar r ay .   P er f o r m a n ce   ca n   b e  im p r o v ed   ev en   s m a ll n u m b er   o f   s en s o r s   b u t o f   s p ec i f ic  co m b i n atio n .   I n   T ab le  4   p er f o r m a n ce   o f   all   s en s o r s   ar r a y   o f   s ize  3   s e n s o r   d ev ices  is   s h o w n .   T h er e  ar e  2 0   s en s o r s   s et  co m b i n atio n   b y   u s i n g   th r ee   s en s o r s   o u t  o f   6   s en s o r s   b u t  a s   ab o v e  s h o w n   M2 T 2 T 4   is   b est  u s in g   P A R AF A C   b u t  h er e  w e  ar e  u s in g   P C A   s o   th e  r es u lts   a r e  n o t  g o o d .   Sen s o r s   r esu lts   ar e  tak e n   in   ter m s   o f   g o o d ,   av er ag e,   p o o r ,   n o n - o v er lap p in g   o f   an y   t w o   g a s es  o n   th e  t wo   d im en s io n a l  p r in cip le  co m p o n en t  ax e s   o b s er v e  f r o m   th e   s co r e  p lo t  P C A   a n al y s i s   ( Fi g u r e  7 ( b )   s co r e  p lo t) .   I t  h a s   b ee n   o b s er v e  th at   m in i m u m   v ar iatio n   in d e x   is   9 9 . 6   an d   m a x i m u m   i s   9 9 . 9 .       T ab le  3 .   R esu lts   f o r   th e  co m b i n atio n   o f   T HR E E   s en s o r s   U s i n g   P A R AF AC   S r . N o .   S e n so r s   A c e t o n e     &   P r o p a n e   P r o p a n e     &   Et h a n o l   Et h a n o l   &     A c e t o n e   V a l u e   O n   P c 1   V a l u e   O n   P c 2   1   M 1 M 2 T 1   G o o d   A v e r a g e   A v e r a g e   9 3 . 5   Y = 9 9   2   M 1 M 2 T 2   G o o d   A v e r a g e   P o o r   8 8 . 9   9 8 . 8   3   M 1 M 2 T 3   G o o d   A v e r a g e   G o o d   9 3 . 4   9 9 . 7   4   M 1 M 2 T 4   G o o d   A v e r a g e   G o o d   9 1 . 3   9 9 . 8   5   M 1 T 2 T 3   G o o d   P o o r   A v e r a g e   9 4 . 1   9 8 . 5   6   M 1 T 1 T 2   G o o d   A v e r a g e   P o o r   9 7 . 6   9 9 . 1   7   M 1 T 3 T 4   G o o d   P o o r   A v e r a g e   9 9 . 6   9 9 . 9   8   M 1 T 1 T 3   G o o d   A v e r a g e   P o o r   9 7 . 5   9 9 . 6   9   M 1 T 1 T 4   A v e r a g e   G o o d   A v e r a g e   96   9 9 . 6   10   M 1 T 1 T 4   G o o d   A v e r a g e   A v e r a g e   9 6 . 1   9 9 . 8   11   M 2 T 1 T 2   G o o d   G o o d   A v e r a g e   9 3 . 2   9 8 . 3   12   M 2 T 3 T 4   G o o d   A v e r a g e   G o o d   9 5 . 4   9 9 . 8   13   M 2 T 1 T 3   G o o d   A v e r a g e   G o o d   9 3 . 8   9 8 . 9   14   M 2 T 1 T 4   G o o d   A v e r a g e   A v e r a g e   9 1 . 7   9 8 . 7   15   M 2 T 2 T 4   G o o d   A v e r a g e   G o o d   9 0 . 2   9 7 . 7   16   M 2 T 2 T 3   G o o d   A v e r a g e   G o o d   9 2 . 5   98   17   T 1 T 2 T 3   G o o d   A v e r a g e   G o o d   9 6 . 5   9 9 . 1   18   T 2 T 3 T 4   G o o d   A v e r a g e   A v e r a g e   9 7 . 9   9 9 . 7   19   T 1 T 2 T 3   G o o d   A v e r a g e   P o o r   9 4 . 9   99   20   T 1 T 3 T 4   G o o d   A v e r a g e   A v e r a g e   9 7 . 6   9 9 . 7       T ab le  4 .   R esu lts   o f   co m b in a ti o n   o f   T HR E E   s en s o r s   U s in g   P C A   S r . N o .   S e n so r s   A c e t o n e     &   P r o p a n e   P r o p a n e     &   Et h a n o l   Et h a n o l   &   A c e t o n e   V a l u e   O n   P c 1   V a l u e   O n   P c 2   1   M 2 T 2 T 4   P o o r   A v e r a g e   P o o r   9 9 . 6   9 9 . 9   - 0 . 5 0 0 . 5 1 -1 - 0 . 5 0 0 . 5 M I C S 5 1 3 5 T G S 2 6 0 0   T G S 2 6 2 0   L o a d i n g   p l o t P C   1 P C   2 1 2 0 50 100     X   =   1 Y   =   9 9 . 6 N u m b e r   o f   c o m p o n e n t s P e r c e n t   v a r i a n c e   e x p l a i n e d E x p l a i n e d   v a r i a n c e   -   n o t   c r o s s - v a l i d a t e d Fi t t e d Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                      I SS N :   2 0 8 8 - 8708   I n t J   E lec  &   C o m p   E n g ,   Vo l.  9 ,   No .   5 ,  Octo b er   2 0 1 9   :   3 4 4 1   -   3 4 4 9   3448   5.   CO NCLU SI O N   T h e  g en u i n e  ac co m p li s h m e n t   o f   th e  s en s o r   o r g an ize  in n o v atio n   d ep en d s   f o r   th e  m o s t  p ar t  o n   its   ap p licatio n   in   d estro y i n g   a  d e s tr u cti v e  cir c u m s ta n ce   o r   i n   k ee p in g   u p   a  d ec e n t  o n e.   Air   q u alit y   c h ec k in g   i s   a n   i m m i n en t  ap p licatio n   ar ea   w h ich   is   o f   s p ec i f ic  i n ce n t iv e  to   o u r   n atio n .   E x p an s iv e  u r b an   co m m u n itie s   w it h   h ig h   g r o u p i n g   o f   i n d u s tr y ,   e s c alate d   tr an s p o r t  s y s te m s   a n d   h ig h   p o p u lace   t h ic k n e s s   ar e  r ea l  w ells p r i n g s   o f   air   co n ta m i n atio n .   Her e  w e   h a v e  f i n is h ed   u p   th e   all  in f o r m at io n   id e n ti f ied   w it h   s en s o r s   a n d   th e  c h ar ts   th o s e   ar e   p r o f itab le  f o r   th i s   w o r k .   P r ese n tl y   w e  ca n   s tate   th a t  b y   u tili z in g   th r ee   s en s o r s   w e  ca n   g iv e  th e  les s   d i f f er e n ce   an d   m in i m a l  e f f o r t  in s tead   o f   u tili zi n g   s ix   s e n s o r s .   A ll  th e   s en s o r   m i x   g i v en   ab o v e  h o w ev er   j u s t  MI C S  5 1 3 5 ,   T GS  2 6 0 0   T GS2 6 2 0   m ix   ( M2 T 2 T 4 )   g iv e  th e  b est  o u tco m e  in   r eg ar d   o f   g a s   d is co v er y   o f   g ase s   as  C H3 ) 2 C O  g as i n   a n   e x tr e m el y   w ell  w a y   f r o m   P r o p an e  an d   E t h an o l.  Su b s eq u en tl y   t h e  t h r ee   s en s o r s   e x h ib it   ar e  " g o o d "   in   o r d er in g   ( A   to   P )   an d   ( A   to   E )   h o w e v er   " Av er ag e"   in   ( P   to   E ) . I n   s tack i n g   p lo t  T GS2 6 0 2 ,   T GS2 6 0 0   ar e   p er f o r m in g   clo s e   y et   d if f er en t   s en s o r s   ar e  l y in g   i n   v ar io u s   z o n es  h en ce f o r th   th e y   p er f o r m i n g   d iv er s el y   f o r   all   g ase s   an d   in   Fi g   5   ( d )   th e  clar if ied   v ar ian ce   c h an g e  f o r   P C 1   is   9 0 . 2   an d   f o r   P C 2   is   9 7 . 7 . So   it  is   g iv i n g   b est   o u tco m es  u tili zi n g   P A R AF AC .   Ho w e v er ,   u tili zi n g   P C A   M 2 T 2 T 4   is n ' t  g i v i n g   g r ea t  o u tco m e s .   So   w e  ca n   p r esu m e   t h at  r at h er   t h an   6   s e n s o r s   j u s t  3   s en s o r s   s et   m ix   g iv e  b est   o u tco m es   u t ilizi n g   P AR A F AC   h o w e v er   n o t  w it h   P C A .   As  co m p ar e  w i th   P AR A F AC   f o r   P C A   h av e  p o o r   r esu lts   o n   u s i n g   s a m e  n u m b er   o f   s e n s o r s .   So   P A R AF A C   i s   b etter   th a n   P C A.       ACK NO WL E D G E M E NT   A ll  a u t h o r s   w o u ld   lik e  to   th a n k s   I n te g r al  Un i v er s it y ,   L u ck n o w   t h at  h a s   p r o v id ed   m e  M C N  n u m b er   I U/R & D/2 0 1 8 . MCN0 0 0 4 2 5   f o r   th e  p r esen t r esear ch   w o r k .       RE F E R E NC E S   [1 ]   A .   D.  W il so n ,   “ Div e rse   A p p li c a ti o n s  o f   El e c tro n ic - No se   T e c h n o l o g ies   in   A g ri c u lt u re   a n d   F o r e str y , ”   S e n so rs ,   v o l.   1 3 ,   p p .   2 2 9 5 - 2 3 4 8 ,  2 0 1 3 .     [2 ]   D.  A .   Bu rn s,  e t  a l .,   “ A c id   ra in   a n d   it s  e n v ir o n m e n tal  e ff e c ts:  Re c e n t  sc ien ti f ic  a d v a n c e s ,”   At mo sp h e ric   En v iro n me n t ,   v o l.   1 4 6 ,   p p .   1 - 4 ,  2 0 1 6 .   [3 ]   C.   Ch e m e l,   e t  a l . ,   “ Od o u r - Im p a c t   A ss e ss m e n t  a ro u n d   a   L a n d f il l  S it e   f ro m   W e a th e r - Ty p e   Cl a ss i f ica t io n ,   Co m p lain t   In v e n to ry   a n d   Nu m e rica l  S i m u latio n ,”   J o u rn a l  o f  E n v iro n me n ta l   M a n a g e me n t ,  v o l.   93,   p p .   85 - 94 ,  2 0 1 2 .   [4 ]   S .   T o z lu ,   e t  a l . ,   “ W i - F i  e n a b led   se n so rs  f o r  in tern e t  o f   th in g s :  a   p ra c ti c a l  a p p ro a c h , ”   IEE E  Co mm u n ica ti o n s   M a g a zin e ,   v o l /i ss u e :   50 ( 6 ) ,   p p .   1 3 4 - 1 4 3 ,  2 0 1 2 .   [5 ]   T .   Na k a m o to   a n d   E .   S u m it im o ,   “ S tu d y   o f   ro b u st  o d o r  se n si n g   s y st e m   w it h   a u to - se n sit iv it y   c o n tro l ,”   S e n s.  Act u a t o rs   B  Ch e m .,   v o l .   8 9 ,   p p .   2 8 5 - 2 9 1 ,  2 0 0 3 .   [6 ]   M.  Dip a n jali,   e t   a l .,   “ Em issio n ,   S p e c iatio n ,   a n d   Ev a lu a ti o n   o f   Im p a c ts  o f   No n - M e th a n e   Vo latil e   Org a n ic   Co m p o u n d s  f ro m   Op e n   Du m p   S it e ,”   J o u rn a l  o f  t h e   Ai r  &   W a ste   M a n a g e me n t  Asso c ia ti o n ,  v o l.   6 4 ,   p p .   8 3 4 - 8 4 5 ,  2 0 1 4 .   [7 ]   C.   A .   M c L in d e n ,   e t   a l .,   “ S p a c e - b a se d   d e tec ti o n   o f   m issin g   su lf u r  d io x id e   s o u rc e s  o f   g lo b a l  a ir  p o l l u ti o n ,”   Na tu re   Ge o sc ien c e ,   v o l/ issu e :  9 ( 7 ),   pp.   4 9 6 - 5 0 0 ,  2 0 1 6 .   [8 ]   A .   D.  W il so n ,   e t  a l ., “ M .   A p p li c a ti o n s a n d   a d v a n c e s in   e lec tro n ic - n o se   tec h n o l o g ies ,”   v o l.   9,   pp.   5 0 9 9 - 5 1 4 8 ,  2 0 0 9 .    [9 ]   D .  Ro d ríg u e z ,   e t  a l .,   “ E ff e c t  o f  c o n tro l  p a ra m e ters   o n   e m it ted   v o latil e   c o m p o u n d s in   m u n icip a l  so li d   w a ste   a n d   p in e   tri m m in g s c o m p o stin g ,”   J .   En v iro n .   S c i .   He a lt h   A  T o x ic/Ha z a rd .   S u b st.  E n v iro n .   En g . ,   v o l.   4 5 ,   p p .   8 5 5 - 8 6 2 ,  2 0 1 0 .    [1 0 ]   B.   F .   S tale y ,   e t  a l .,   “ Re lea se   t ra c e   o rg a n ic  c o m p o u n d s  d u ri n g   th e   d e c o m p o siti o n   o f   m u n icip a l  so li d   w a ste   c o m p o n e n ts ,”   En v ir o n .   S c i.   T e c h n o l. ,   v o l.   4 0 ,   pp.   5 9 8 4 - 5 9 9 1 ,  2 0 0 6 .    [1 1 ]   A.   S a n c h e z ,   “ A   k in e ti c   a n a l y sis o f   so li d   w a ste   c o m p o stin g   a t  o p ti m a l  c o n d i ti o n s , ”   v o l.   2 7 ,   p p .   8 5 4 - 8 5 5 ,  2 0 0 7 .    [1 2 ]   Na y a k   R. ,   e t  a l . ,   “ Io T   Ba se d   Air  P o ll u ti o n   M o n i to ri n g   S y ste m , ”  Imp e ria l  J o u rn a l  o f  ter d isc ip li n a ry   Res e a rc h   ( IJ IR) ,   p p .   5 7 1 - 5 7 5 ,  2 0 1 7 .    [1 3 ]   G .   K e sh ri,   e t  a l . ,   “ Di ff e r e n ti a ti o n   o f   Ag a ricu s  sp e c ies   a n d   o th e r  h o m o b a sid io m y c e t e s   b a se d   o n   v o l a ti le  p ro d u c ti o n   p a tt e rn s u si n g   a n   e lec tro n ic n o se   s y ste m , ”   M y c o l.   Res . ,   v o l /i ss u e :   1 0 7 ( 5 ) ,   p p .   6 0 9 - 6 1 3 ,  2 0 0 3 .    [1 4 ]   L.   L iu ,   e t  a l . ,   “ V e c to r - se n so r - b a se d   sig n a l  p a ra m e ter   e sti m a ti o n   b y   e x p lo it in g   c p d   o f   ten so rs ,”   I EE E  S e n s.  L e tt .,   v o l.   2 ,   p p .   1 – 4 ,  2 0 1 8 .     [1 5 ]   R.   J.   P a y n e ,   e t  a l . ,   “ Nitro g e n   d e p o siti o n   a n d   p lan t  b io d iv e r sity :  p a st,  p re se n t,   a n d   f u tu re ,”   Fro n ti e rs   in   Eco l o g y   a n d   th e   En v iro n me n t ,   v o l/ issu e :  15 ( 8 ),   pp.   4 3 1 - 4 3 6 ,   2 0 1 7 .   [1 6 ]   A .   Zh a o ,   e t  a l . ,   “ A n   i m p ro v e d   a e rial  targ e t  lo c a li z a ti o n   m e t h o d   w it h   a   sin g le  v e c to r  se n so r ,”   S e n so rs ,  v o l.   1 7 ,   p p .   2 6 1 9 ,  2 0 1 7 .    [1 7 ]   K.   Ba lak rish n a n ,   e t  a l . ,   “ Ho u se h o ld   A ir  P o ll u ti o n   Ex p o s u re s  o f   P re g n a n t  W o m e n   Re c e iv in g   A d v a n c e d   Co m b u stio n   Co o k sto v e s in   I n d ia:  Im p li c a ti o n s f o r  In terv e n ti o n ,”   An n a ls o f  Gl o b a l  He a lt h ,  v o l .   8 1 ,   p p .   3 7 5 - 3 8 5 ,  2 0 1 5 .     [1 8 ]   M a rsh a ll   R.   E .   a n d   F a ra h b a k h sh   K. ,   “ S y ste m s  a p p ro a c h e s  to   i n t e g ra ted   so li d   w a ste   m a n a g e m e n t  in   d e v e lo p in g   c o u n tr ies ,”   W a ste   M a n a g e me n t ,   v o l/ issu e :  3 3 ( 4 ) ,   p p .   9 8 8 - 1 0 0 3 ,  2 0 1 3 .   [1 9 ]   I.   T.   Ek e u - w e i,   e t  a l .,   “ As se ss m e n t  o f   e n v iro n m e n tal  im p a c t  o f   so li d   w a ste   d u m p sites   u sin g   re m o te  se n sin g ,”   Nig e ria n   jo u rn a l  o f  tec h n o l o g y   ( n ij o tec h ) ,   vol /i ss u e :   37 ( 1 ) ,  p p .   2 7 5 - 285 ,  2 0 1 8 .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
I n t J   E lec  &   C o m p   E n g     I SS N:  2 0 8 8 - 8708       Op timiz a tio n   o f e lectro n ic  s en s o r s   fo r   d etec tin g   p o llu tio n   d u e  to   o r g a n ic  g a s es u s in g   .. .   ( S h r i O m  Mis h r a )   3449   [2 0 ]   M e n d e z   D.,   “P - S e n se :  A   P a rti c ip a to ry   S e n sin g   S y ste m   f o r  A ir  P o ll u ti o n   M o n it o rin g   a n d   Co n tr o l , ”   IEE E   In ter n a t io n a l  C o n fer e n c e   o n   P ER COM   W o rk sh o p s ,  v ol /i ss u e :   6 ( 3 ) ,   p p .   3 4 4 - 3 4 7 ,   M a r  2 0 1 7 .   [2 1 ]   P e re ra   F .   P.,   e t  a l . ,   “ Co m b in e d   e ffe c ts  o f   p re n a tal  e x p o su re   to   p o ly c y c li c   a ro m a ti c   h y d ro c a rb o n s  a n d   m a teria l   h a rd sh i p   o n   c h il d   a d h d   b e h a v io r  p ro b lem s ,”   En v iro n .   Res . ,   v o l.   1 6 0 ,   p p .   5 0 6 - 5 1 3 ,  2 0 1 8 .   [2 2 ]   M .   F .   W a ll isDe V ries   a n d   R.   Bo b b in k ,   “ Nitr o g e n   d e p o siti o n   im p a c ts  o n   b i o d iv e rsity   in   terre strial  e c o s y ste m s:  M e c h a n ism s a n d   p e rsp e c ti v e s f o r  re sto ra ti o n ,”   Bi o l o g ica l  C o n se rv a ti o n ,   v o l.   2 1 2 ,   p p .   3 8 7 - 3 8 9 ,  2 0 1 7 .   [2 3 ]   W .   G .   M e n d o z a ,   e t  a l .,   “ A p p li c a ti o n   o f   f lu o re sc e n c e   a n d   P A RA F A C  to   a ss e ss   v e rti c a l  d istri b u ti o n   o f   su b su rf a c e   h y d ro c a rb o n s  a n d   d isp e rsa n t   d u r in g   th e   De e p w a ter  Ho rizo n   o i l  s p il l ,”   En v iro n .   S c i. :   Pro c e ss e s  Imp a c ts ,  v o l .   15,   p p .   1 0 1 7   2 0 1 3 .   [2 4 ]   W .   Ra o ,   e t  a l .,   “ A  No v e l  P A R AFA C  M o d e l  f o r  P r o c e ss in g   th e   Ne ste d   V e c to r - S e n so r  A rra y ,”   S e n so rs ,   v o l.   1 8 ,   pp.   3 7 0 8 ,  2 0 1 8 .   [2 5 ]   L .   Ch e n g ,   e t  a l . ,  “ P ro b a b i li stic  t e n so r  c a n o n ica l  p o ly a d ic  d e c o m p o s it i o n   w it h   o rt h o g o n a l  f a c to rs, ”   IEE E  T ra n s.   S ig n a l   Pro c e ss ,   v o l /i ss u e :   65 ( 3 ) ,   p p .   6 6 3 - 6 7 6 ,   F e b   2 0 1 7 .       B I O G RAP H I E S   O F   AUTH O RS          S h r i  O m   M ish r a   re c e iv e d   h is b a c h e lo r  d e g re e   in   2 0 0 9   f ro m   b b d n i tm   lu c k n o w   in d ia an d   re c e iv e d   h is   M . tec h   d e g re e   w it h   h o n o rs  i n   2 0 1 4   f ro m   in teg ra l  u n iv e rsit y   lu c k n o w ,   in d ia   a n d   g o t  silv e r  m e d a l  b y   G o v e rn o r  o f   u tt e r  P ra d e sh .   He   h a s tw o   re se a r c h   p a p e rs i n   re p u ted   j o u r n a ls.     S y e d   H a s a n   S a e e d   d id   B. T e c h   in   El e c tri c a l  En g in e e rin g   f ro m   Zak i r  Hu ss a in   Co ll e g e   o f   En g in e e rin g   a n d   T e c h n o l o g y ,   c a m p u s  c o ll e g e   o f    A li g a rh   M u slim   Un iv e rsit y   ( A M U),  A li g a rh ,   Uttar  P ra d e sh   i n   y e a r  1 9 9 2   a n d   re c e iv e d   P h D  f ro m   In teg ra l  Un iv e rsit y ,   L u c k n o w   in   y e a r  2 0 1 0 .   Cu rre n tl y   w o rk in g   a s  P r o f e ss o r  a n d   He a d   o f   th e   De p a rtm e n t  in   El e c tro n ics   &   Co m m u n ica ti o n   En g in e e ri n g   d e p a rtm e n t,   F a c u lt y   o f   En g in e e rin g   at   In teg ra l  Un iv e rsity .  He   h a s  m a n y   s e se a r c h   p a p e rs i n   re p u ted   jo u rn a ls.     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.