關於多尺度排列熵的一些思考

2021-10-05 08:44:41 字數 978 閱讀 8578

在說明多尺度排列熵之前,我先說以下多尺度,通俗地講多尺度就是對訊號進行不同粒度的取樣,比如有乙個序列x如果對這個序列進行二尺度分析可以將它看作五個平均值組成的序列y,就是對原來的序列進行粗粒化處理,假設進行s尺度分析,原序列長度n除以尺度s得到新序列所包含元素的個數(floor(n/s))即向下取整。這樣一來我們就可以通過不同的尺度來發現所包含的特徵。這是我在看**的時候自己的一點理解

關於排列熵,論壇中已經有博主 『敲**的quant』 分析過了,具體排列熵演算法可以參考上面那位博主的排列熵

假設原一維時間序列為x,長度為n,先將其進行粗粒化處理,進行s尺度分析,得到包含**floor(n/s)**元素的粗粒化序列,對這個粗粒化序列計算其排列熵:

相空間重構,根據hankel原理進行重構,因為我使用的matlab,在matlab中,使用hankel函式進行操作,重構出的矩陣n/s-(m+1)*t行,m列,其中m是嵌入維數嵌入維數就是將原一維序列嵌入到m維序列,t是延遲係數,通常取1,hankel矩陣的第一列與最後一行組合構成原序列。

計算排列熵,相空間重構之後,對每一行進行公升序排列,記錄它們在來位置處的索引得到索引矩陣,每一行有m個元素,那麼它們共有m!種排列方式,使用matlab種perms(1:m)產生m!種組合方式的矩陣m!行m列,統計出組合矩陣中每一行在索引矩陣**現的次數得到頻數矩陣m!行1列,然後每一行除以相空間重構矩陣行數得到每種排列出現的概率,再通過求排列熵公式得出該尺度下的排列熵值。

3.重複上面的步驟可以得出不同尺度下的排列熵,每個尺度下對應乙個排列熵值,如果進行s尺度的話就有s個排列熵值,在處理分析機器學習的問題時,可以將這s個值組成乙個行向量作為乙個特徵。

乙個小白,若有不對的地方,請各位多多包涵,指出錯誤!!

[1]: 時間序列分析之排列熵(permutation entropy)排列熵

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