Фгоу впо «Кемеровский государственный сельскохозяйственный институт» Кафедра «Финансы и кредит»
Скачать 4.35 Mb.
|
ВИЗУАЛИЗАЦИЯ И АНАЛИЗ МНОГОМЕРНЫХ ДАННЫХ В ЭКОНОМИЧЕСКИХ ИССЛЕДОВАНИЯХс использованием пакета NovoSpark® VisualizerЭйдензон Д.президент корпорации «NovoSpark» к.т.н., IEEE, Виндзор, Канада В статье рассмотрен вариант применения метода визуализации и анализа многомерных данных в экономических исследованиях. In article the variant of application of a method of visualization and the analysis of the multidimensional data in economic researches is considered. Метод Визуализации Основой визуализационного подхода является линейное преобразование значений многомерного наблюдения A в двумерную кривую fA(t), т.е. A ↔ fA(t), при этом гарантируется, что близким по значениям наблюдениям A и B будут соответствовать визуально близкие образы-кривые fA(t) и fB(t); для сильно различающихся по значениям наблюдений их образы-кривые будут заметно отличаться. Образы двух 7-ми мерных наблюдений A = {1, 2, 3, 4, 5, 6, 7} и B = {0, 3, 2, 5, 4, 7, 6} показаны на Рисунке 1 ниже:
Рис. 1 – Двумерные образы многомерных наблюдений Введение понятия расстояния между наблюдениями позволяет отображать наблюдения в трехмерном пространстве, отображая значения величины расстояния на «z-оси». Метрика расстояния выбирается произвольно и соответствует, например, геометрическому (Евклидовое), статистическому (Махаланобис) или хронологическому (временной промежуток) расстояниям. Таким образом появляется возможность отображения как статических, так и динамических данных. В силу линейности преобразования A ↔ fA(t), образу отрезка прямой между многомерными наблюдениями A и B соответсвует поверхност, соединяющая образы наблюдений. Любая кривая, представляющая наблюдение с промежуточными значениями, будет лежать на этой поверхности, как это показано на Рисунке 2.
Рис. 2 – Изображение отрезка многомерной прямой. Для более детального сравнения наблюдений, особенно в случае неоднородных единиц измерения показателей, данные можно трансформировать одним из традиционных способов:
Операция трансформирования детализирует образы данных, что позволяет успешнее идентифицировать закономерности, если таковые имеются. На Рисунке 3 показаны два 15-ти мерных набора данных и влияние трансформации наблюдений на их образы.
Рис. 3 – Влияние трансформации данных на образы наблюдений. Чтобы подчеркнуть различия между образами наблюдений используется цветная палитра, акцентирующая уровни изменения значений кривых. Производя воображаемое растяжение кривых вдоль Z-оси и глядя сверху на результат этой операции, можно получить цветные полоски, представляющие собой спектр каждого наблюдения. На Рисунке 4 показаны образы стандартизованных наблюдений A и B и соответствующие им спектральные полоски.
Рис. 4 – «Спектры» многомерных наблюдений Приложения Рассматриваемый метод визуализации нашел широкое применение практически на всех стадиях обработки и качественного анализа многомерных данных. Например, выявление аномалий и значимых переменных на этапе подготовки данных; идентификация закономерностей посредством кластеризации наборов статических данных и определение периодических участков в динамических данных (процессах); выбор и сравнение эталонных экземпляров среди одиночных наблюдений и групп наблюдений. Рассматриваемый метод и программное обеспечение (NovoSpark® Visualizer) успешно применяется для принятия управленческих решений в системе энергоснабжения Томской области, в клинических исследованиях НИИ Онкологии РАМН, и других отраслях. Выявление Аномалий
Сравнение Эталонов В качестве эталонных наблюдений для статических данных рекомендуется выбирать многомерные средние значения кластеров или группы наиболее представительных наблюдений кластеров. Так же, для определенного класса задач, многомерный интервал может рассматриваться в качестве границ эталонного экземпляра.
Динамические Данные Выявление закономерностей в динамических данных (процессах) для построения моделей прогноза поведения многопараметрических систем является сложной и, зачастую, невыполнимой задачей. Визуализация значительно упрощает и ускоряет определение периодических участков процесса, однозначно указывая на временные интервалы с однородным поведением системы. Процессы изображаются в виде трехмерных поверхностей (двумерные образы состояний процесса, упорядоченные на временной оси). Так на рисунке 5 показаны образы двух коррелирующих процессов: замеры потребления энергии за неделю (сверху) и внешние факторы, определяющие нагрузку энергосистемы (снизу). Отчетливо видны периодически повторяющиеся участки: пять дней рабочей недели и два выходных дня.  Рис. 5 – Идентификация закономерностей в динамических данных Пример. Электрокардиограмма.
Список использованной литературы:
Для заметок СОСТОЯНИЕ, ПРОБЛЕМЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ МИРОВОГО СТРАХОВОГО РЫНКА СБОРНИК МАТЕРИАЛОВ I МЕЖДУНАРОДНОЙ НАУЧНО-ПРАКТИЧЕСКОЙ КОНФЕРЕНЦИИ (Кемерово, 17 декабря 2010 г.) Компьютерная верстка: Пакки А.И. Редактор: Кособуцкая Р.А. Подписано к печати 15.12.2010 Формат 84х108 1/32 Бумага для множительной техники. Печать лазерная. Гарнитура «Times New Roman» Усл. печ. л. 15,2 Тираж 1000 экз. ____________________________________________________________ ФГОУ ВПО Кемеровский государственный сельскохозяйственный институт, Информационно-издательский отдел 650056 Кемерово ул. Марковцева,5. Тел. 66-00-14. |
Похожие:
 | Н34 Наука и студенты: новые идеи и решения: сб материалов xi-й внутривузовской научно-практической студенческой конференции (г. Кемерово,... | | Данные методические указания подготовлены коллективом преподавателей кафедры финансов и кредита фгоу впо воронежский государственный... |
| И 66 Инновации молодых ученых аграрных вузов Сибири: сб материалов X межрегиональной конференции молодых ученых аграрных вузов сфо... | | «Дальневосточный государственный технический рыбохозяйственный университет» (фгоу впо «Дальрыбвтуз») в соответствии с Уставом фгоу... |
| Учет производственной деятельности в крестьянском (фермерском) хозяйстве: Методические рекомендации для глав и бухгалтеров крестьянских... | | Ворошилов Приморского края» и приказом по Министерству сельского хозяйства Союза сср от 31 августа 1957 г. №306 «О переводе Ярославского... |
 | «Оренбургский государственный университет» в качестве методических указаний для студентов, обучающихся по программе высшего профессионального... | | Для студентов по специальности «Финансы и кредит», специализации «Финансовый менеджмент» /Малофеев С. Н. — М.: Финансовый университет... |
| Объем практики, ее цели и задачи определяются государственными образовательными стандартами подготовки специалиста с высшим профессиональным... | | Для студентов, обучающихся по специальности «Финансы и кредит», специализация «Государственные и муниципальные финансы». — М.: Финансовый... |