MATLAB中ischange函数用法

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语法

说明

示例

均值的变化

线性区的变化

矩阵数据

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        ischange函数的功能是查找数据中的突然变化。

语法

TF = ischange(A)
TF = ischange(A,method)
TF = ischange(___,dim)
TF = ischange(___,Name,Value)
[TF,S1] = ischange(___)
[TF,S1,S2] = ischange(___)

说明

        ​TF = ischange(A) 返回一个逻辑数组，当 A 的对应元素的均值出现突然变化时，该逻辑数组的元素为逻辑值 1 (true)。

        ​TF = ischange(A,method) 指定如何定义数据中的变化点。例如，ischange(A,'variance') 将计算 A 的元素方差的突然变化。​

        TF = ischange(___,dim) 为上述任一语法指定 A 的运算维度。例如，ischange(A,2) 计算矩阵 A 的每一行的变化点。​

        ​TF = ischange(___,Name,Value) 使用一个或多个名称-值参数指定用于计算变化点的其他参数。例如，ischange(A,'MaxNumChanges',m) 最多检测到 m 个变化点。​

        ​[TF,S1] = ischange(___) 还返回有关变化点之间的线段的信息。例如，[TF,S1] = ischange(A) 返回包含向量 A 的变化点之间的数据均值的向量 S1。

        ​[TF,S1,S2] = ischange(___) 返回有关变化点之间的线段的其他信息。例如，[TF,S1,S2] = ischange(A) 返回包含每个线段均值的向量 S1 以及包含向量 A 的每个线段方差的向量 S2。​

示例

均值的变化

        创建一个由含噪数据组成的向量，并计算数据均值的突然变化。

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

要计算变化点之间数据的均值，请指定第二个输出参数。

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

如图所示：

线性区的变化

        创建一个由含噪数据组成的向量，并计算数据的斜率和截距的突然变化。设置较大的检测阈值可减少由于噪声而检测到的变化点数。

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')

如图所示：

除了提供阈值外，还可以指定要检测的最大变化点数。

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

矩阵数据

计算矩阵每一行均值的突然变化。

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

参数说明

 A-输入数据，指定为向量、矩阵、多维数组、表或时间表。

method — 变化检测方法

更改检测方法，指定为下列值之一：

• 'mean' - 计算数据均值的突然变化。

• 'variance' - 计算数据方差的突然变化。

• 'linear' - 计算数据的斜率和截距的突然变化。

dim — 运算维度

运算维度，指定为正整数标量。如果未指定值，则默认值是大小不等于 1 的第一个数组维度。

以一个 m×n 输入矩阵 A 为例：

• ischange(A,1) 基于 A 的每列中的数据检测变化点，并返回一个 m×n 矩阵。

  

• ischange(A,2) 基于 A 的每行中的数据检测变化点，并返回一个 m×n 矩阵。

  

        对于表或时间表输入数据，不支持 dim，并且分别对每个表或时间表变量进行运算。