ischange

Найдите резкие изменения в данных

свернуть все на странице

Синтаксис

TF = ischange(A)

TF = ischange(A,method)

TF = ischange(___,dim)

TF = ischange(___,Name,Value)

[TF,S1] = ischange(___)

[TF,S1,S2] = ischange(___)

Описание

пример

TF = ischange(A) возвращает логический массив, элементы которого равняются 1 (true) когда существует резкое изменение в среднем значении соответствующих элементов A.

пример

TF = ischange(A,method) задает, как задать точку перехода в данных. Например, ischange(A,'variance') находит резкие изменения в отклонении элементов A.

пример

TF = ischange(___,dim) задает размерность A действовать вперед для любого из предыдущих синтаксисов. Например, ischange(A,2) вычисляет точки перехода для каждой строки матричного A.

пример

TF = ischange(___,Name,Value) задает дополнительные параметры для нахождения точек перехода с помощью одного или нескольких аргументов пары "имя-значение". Например, ischange(A,'MaxNumChanges',m) обнаруживает не больше, чем m точки перехода.

пример

[TF,S1] = ischange(___) также возвращает информацию о линейных сегментах промежуточные точки перехода. Например, [TF,S1] = ischange(A) возвращает векторный S1 содержа среднее значение данных между точками перехода векторного A.

пример

[TF,S1,S2] = ischange(___) возвращает дополнительную информацию о линейных сегментах промежуточные точки перехода. Например, [TF,S1,S2] = ischange(A) возвращает векторный S1 это содержит среднее значение для каждого сегмента, а также векторный S2 это содержит отклонение для каждого сегмента векторного A.

Примеры

свернуть все

Изменение в среднем значении

Скрипт Open Live Script

Создайте вектор из зашумленных данных и вычислите резкие изменения в среднем значении данных.

A = [ones(1,5) 25*ones(1,5) 50*ones(1,5)] + rand(1,15);
TF = ischange(A)

TF = 1x15 logical array

   0   0   0   0   0   1   0   0   0   0   1   0   0   0   0

Чтобы вычислить среднее значение данных промежуточные точки перехода, задайте второй выходной аргумент.

[TF,S1] = ischange(A);
plot(A,'*')
hold on
stairs(S1)
legend('Data','Segment Mean','Location','NW')

Изменение в линейном режиме

Скрипт Open Live Script

Создайте вектор из зашумленных данных и вычислите резкие изменения в наклоне и прерывании данных. Устанавливание большого порога обнаружения сокращает количество точек перехода, обнаруженных из-за шума.

A = [zeros(1,100) 1:100 99:-1:50  50*ones(1,250)] + 10*rand(1,500);
[TF,S1,S2] = ischange(A,'linear','Threshold',200);
segline = S1.*(1:500) + S2;
plot(1:500,A,1:500,segline)              
legend('Data','Linear Regime')

Как альтернатива обеспечению порогового значения, также можно задать максимальное количество точек перехода, чтобы обнаружить.

[TF,S1,S2] = ischange(A,'linear','MaxNumChanges',3);

Матричные данные

Скрипт Open Live Script

Вычислите резкие изменения в среднем значении для каждой строки матрицы.

A = diag(25*ones(5,1)) + rand(5,5)

A = 5×5

   25.8147    0.0975    0.1576    0.1419    0.6557
    0.9058   25.2785    0.9706    0.4218    0.0357
    0.1270    0.5469   25.9572    0.9157    0.8491
    0.9134    0.9575    0.4854   25.7922    0.9340
    0.6324    0.9649    0.8003    0.9595   25.6787

TF = ischange(A,2)

TF = 5x5 logical array

   0   1   0   0   0
   0   1   1   0   0
   0   0   1   1   0
   0   0   0   1   1
   0   0   0   0   1

Входные параметры

свернуть все

`A` — Входные данные
вектор | матрица | многомерный массив | таблица | расписание

Входные данные в виде вектора, матрицы, многомерного массива, таблицы или расписания.

Типы данных: single | double | table | timetable

`method` — Измените метод обнаружения
`'mean'` (значение по умолчанию) | `'variance'` | `'linear'`

Измените метод обнаружения в виде одного из следующего:

'mean' — Найдите резкие изменения в среднем значении данных.
'variance' — Найдите резкие изменения в отклонении данных.
'linear' — Найдите резкие изменения в наклоне и прерывании данных.

`dim` — Операционная размерность
положительный целочисленный скаляр

Операционная размерность в виде положительного целочисленного скаляра. По умолчанию, ischange действует по первому измерению, размер которого не равняется 1.

Например, если A матрица, затем ischange(A,1) действует вдоль строк A, вычислительные точки перехода для каждого столбца.

ischange(A,2) действует вдоль столбцов A, вычислительные точки перехода для каждой строки.

Аргументы в виде пар имя-значение

Задайте дополнительные разделенные запятой пары Name,Value аргументы. Name имя аргумента и Value соответствующее значение. Name должен появиться в кавычках. Вы можете задать несколько аргументов в виде пар имен и значений в любом порядке, например: Name1, Value1, ..., NameN, ValueN.

Пример: TF = ischange(A,'MaxNumChanges',5)

`'Threshold'` — Порог точки перехода
1 (значение по умолчанию) | неотрицательный скаляр

Порог точки перехода в виде разделенной запятой пары, состоящей из 'Threshold' и неотрицательный скаляр. Увеличение порога, больше, чем 1, производит меньше точек перехода.

Пороговое значение задает количество обнаруженных точек перехода и не может быть задано когда 'MaxNumChanges' задан.

`'MaxNumChanges'` — Максимальное количество точек перехода
положительный целочисленный скаляр

Максимальное количество точек перехода, чтобы обнаружить в виде разделенной запятой пары, состоящей из 'MaxNumChanges' и положительный целочисленный скаляр. ischange использует автоматический порог, который вычисляет не больше, чем заданное значение точек перехода, таким образом 'Threshold' не может быть задан когда 'MaxNumChanges' задан.

`'DataVariables'` — Табличные переменные
имя переменной | массив ячеек имен переменных | числовой вектор | логический вектор | указатель на функцию | таблица `vartype` индекс

Табличные переменные в виде разделенной запятой пары, состоящей из 'DataVariables' и имя переменной, массив ячеек имен переменных, числового вектора, логического вектора, указателя на функцию или таблицы vartype индекс. 'DataVariables' значение указывает, какие переменные входной таблицы или расписания, чтобы работать с, и может быть одно из следующего:

Вектор символов, задающий одно имя табличной переменной
Массив ячеек из символьных векторов, где каждым элементом является имя табличной переменной
Вектор из индексов табличной переменной
Логический вектор, элементы которого каждый соответствует табличной переменной, где true включает соответствующую переменную и false исключает его
Указатель на функцию, который берет таблицу в качестве входа и возвращает логический скаляр
Таблица vartype индекс

Заданные табличные переменные должны иметь, вводят double или single.

Пример: 'Age'

Пример: {'Height','Weight'}

Пример: @isnumeric

Пример: vartype('numeric')

`'SamplePoints'` 'SamplePoints'
вектор

Точки выборки в виде разделенной запятой пары, состоящей из 'SamplePoints' и вектор. Точки выборки представляют местоположение данных в A. Точки выборки не должны быть однородно произведены, но должны быть отсортированы с уникальными элементами. По умолчанию вектором точек выборки является [1 2 3 ...].

ischange не поддерживает эту пару "имя-значение", когда входные данные являются расписанием.

Типы данных: double | single | datetime | duration

Выходные аргументы

свернуть все

`TF` — Индикатор точки перехода
вектор | матрица | многомерный массив

Индикатор точки перехода, возвращенный как вектор, матрица или многомерный массив. TF одного размера с A.

Типы данных: логический

`S1` — Среднее значение или наклон
вектор | матрица | многомерный массив | таблица | расписание

Среднее значение или наклон данных между точками перехода, возвращенными как вектор, матрица, многомерный массив, таблица или расписание.

Если методом обнаружения точки перехода является 'mean' или 'variance', затем S1 содержит среднее значение для каждого сегмента.
Если методом является 'linear', затем S1 содержит наклон для каждого сегмента.

s1 имеет тот же тип, входные данные.

Типы данных: double | single | table | timetable

`S2` — Отклонение или прерывание
вектор | матрица | многомерный массив | таблица | расписание

Отклонение или прерывание данных между точками перехода, возвращенными как вектор, матрица, многомерный массив, таблица или расписание.

Если методом обнаружения точки перехода является 'mean' или 'variance', затем S2 содержит отклонение для каждого сегмента.
Если методом является 'linear', затем S2 содержит прерывание для каждого сегмента.

s2 имеет тот же тип, входные данные.

Типы данных: double | single | table | timetable

Больше о

свернуть все

Точки перехода

Вектор из данных, A содержит точку перехода, если это может быть разделено в два сегмента _A1 и _A2, таким образом что

$C (A_{1}) + C (A_{2}) + τ < C (A) .$

$τ$ пороговое значение, заданное 'Threshold' параметр и C представляют функцию стоимости.

Например, функция стоимости для обнаружения резких изменений в среднем значении $C (x) = N var (x)$ , где N является числом элементов в векторном x. Функция стоимости измеряется, как хорошо сегмент аппроксимирован его средним значением.

ischange итеративно минимизирует сумму функций стоимости, чтобы определить количество точек перехода k и их местоположения, таким образом что

$C (A_{1}) + C (A_{2}) + ... + C (A_{k}) + k τ < C (A) .$

Ссылки

[1] Киллик Р., П. Фирнхэд и И.А. Экли. "Оптимальное обнаружение changepoints с линейной вычислительной стоимостью". Журнал американской Статистической Ассоциации. Издание 107, Номер 500, 2012, pp.1590-1598.

Расширенные возможности

Генерация кода C/C++
Генерация кода C и C++ с помощью MATLAB® Coder™.

Указания и ограничения по применению:

Для входных параметров с одинарной точностью выход сгенерированного кода не может совпадать с выходом MATLAB^®. Это вызвано тем, что сгенерированный код для ischange выполняет большинство промежуточных расчетов в одинарной точности.
DataVariables не должен содержать дублирующиеся имена переменных.

Введенный в R2017b

Документация

ischange

Синтаксис

Описание

Примеры

Изменение в среднем значении

Изменение в линейном режиме

Матричные данные

Входные параметры

`A` — Входные данные
вектор | матрица | многомерный массив | таблица | расписание

`method` — Измените метод обнаружения
`'mean'` (значение по умолчанию) | `'variance'` | `'linear'`

`dim` — Операционная размерность
положительный целочисленный скаляр

Аргументы в виде пар имя-значение

`'Threshold'` — Порог точки перехода
1 (значение по умолчанию) | неотрицательный скаляр

`'MaxNumChanges'` — Максимальное количество точек перехода
положительный целочисленный скаляр

`'DataVariables'` — Табличные переменные
имя переменной | массив ячеек имен переменных | числовой вектор | логический вектор | указатель на функцию | таблица `vartype` индекс

`'SamplePoints'` 'SamplePoints'
вектор

Выходные аргументы

`TF` — Индикатор точки перехода
вектор | матрица | многомерный массив

`S1` — Среднее значение или наклон
вектор | матрица | многомерный массив | таблица | расписание

`S2` — Отклонение или прерывание
вектор | матрица | многомерный массив | таблица | расписание

Больше о

Точки перехода

Ссылки

Расширенные возможности

Генерация кода C/C++
Генерация кода C и C++ с помощью MATLAB® Coder™.

Смотрите также

Документация MATLAB

Поддержка

Документация

ischange

Синтаксис

Описание

Примеры

Изменение в среднем значении

Изменение в линейном режиме

Матричные данные

Входные параметры

A — Входные данные вектор | матрица | многомерный массив | таблица | расписание

method — Измените метод обнаружения 'mean' (значение по умолчанию) | 'variance' | 'linear'

dim — Операционная размерность положительный целочисленный скаляр

Аргументы в виде пар имя-значение

'Threshold' — Порог точки перехода 1 (значение по умолчанию) | неотрицательный скаляр

'MaxNumChanges' — Максимальное количество точек перехода положительный целочисленный скаляр

'DataVariables' — Табличные переменные имя переменной | массив ячеек имен переменных | числовой вектор | логический вектор | указатель на функцию | таблица vartype индекс

'SamplePoints' 'SamplePoints' вектор

Выходные аргументы

TF — Индикатор точки перехода вектор | матрица | многомерный массив

S1 — Среднее значение или наклон вектор | матрица | многомерный массив | таблица | расписание

S2 — Отклонение или прерывание вектор | матрица | многомерный массив | таблица | расписание

Больше о

Точки перехода

Ссылки

Расширенные возможности

Генерация кода C/C++ Генерация кода C и C++ с помощью MATLAB® Coder™.

Смотрите также

Документация MATLAB

Поддержка

`A` — Входные данные
вектор | матрица | многомерный массив | таблица | расписание

`method` — Измените метод обнаружения
`'mean'` (значение по умолчанию) | `'variance'` | `'linear'`

`dim` — Операционная размерность
положительный целочисленный скаляр

`'Threshold'` — Порог точки перехода
1 (значение по умолчанию) | неотрицательный скаляр

`'MaxNumChanges'` — Максимальное количество точек перехода
положительный целочисленный скаляр

`'DataVariables'` — Табличные переменные
имя переменной | массив ячеек имен переменных | числовой вектор | логический вектор | указатель на функцию | таблица `vartype` индекс

`'SamplePoints'` 'SamplePoints'
вектор

`TF` — Индикатор точки перехода
вектор | матрица | многомерный массив

`S1` — Среднее значение или наклон
вектор | матрица | многомерный массив | таблица | расписание

`S2` — Отклонение или прерывание
вектор | матрица | многомерный массив | таблица | расписание

Генерация кода C/C++
Генерация кода C и C++ с помощью MATLAB® Coder™.