動態時間規整 (DTW) 單調性約束

Question

使用動態時間規整時如何指定單調性約束（一個時間序列不應出現在另一個之前）？

例如，我有成本和收入數據； 一個應該影響另一個，但反之則不然。 我正在使用基本的dtw package 但我知道還有很多其他的可能會更好。 下面是我目前的 alignment。

（我想把對應的收入點單獨存一欄，可以嗎？）

library(dtw)

asy<-dtw(df$cost,
         df$revenue,
         keep=TRUE,       
         window.size = 7, # max 7 days shift
         step=asymmetric  # gives best results for this problem (other: symmetric1 & symmetric2)
         );

plot(asy, type="two", off=1);

謝謝您的幫助！

Answer 1

我認為您可以通過定義自己的 window function 來強制執行此操作。 例如，以這些系列為例：

library(dtw)

set.seed(310L)

idx <- seq(0, 6.28, len = 100L)
reference <- sin(idx)
query <- cos(idx) + runif(100L) / 10

foo <- dtw(query, reference, keep = TRUE, step.pattern = symmetric2, window.type = sakoeChibaWindow, window.size = 30L)
plot(foo, type = "two", off = 2)

紅線是參考，您希望查詢的值僅匹配過去或同一天的值。

win_fun <- function(i, j, ...) { i >= j }

bar <- dtw(query, reference, keep = TRUE, step.pattern = symmetric2, window.type = win_fun)
plot(bar, type = "two", off = 2)

如果要匹配過去的值，嚴格排除同一時間的值，請將條件更改為i > j 。

查看dtwWindowingFunctions的文檔以獲取更多選項。 您可能想要添加 window 大小約束。