移動平均濾波器

建立使資料平滑以利趨勢分析的移動平均篩選器

類別: 資料轉換/篩選

注意

適用于 : Machine Learning Studio (傳統)

此內容僅適用于 Studio (傳統) 。 Azure Machine Learning 設計工具中已新增類似的拖放模組。 若要深入瞭解 這兩個版本,請參閱這篇文章

模組概觀

本文說明如何使用 Azure Machine Learning Studio (傳統) 中的「 移動平均篩選 」模組,透過您指定的視窗長度,計算資料集的一系列單面或雙面平均值。

定義符合需求的篩選器之後,您可以將它連接到「套用 篩選 」模組,將它套用至資料集內選取的資料行。 此模組會執行所有計算,並以對應的移動平均取代數值資料行內的值。

您可以使用產生的移動平均來繪圖和呈現視覺效果、做為模型化時新的平滑基準線、針對類似週期的計算來計算變異數等等。

提示

需要篩選資料集的資料,或移除遺漏的值嗎? 請改用這些模組:

  • 清除遺漏的資料:使用此模組移除遺漏的值,或以預留位置取代遺漏值。
  • 分割區和範例:使用此模組可依準則(例如日期範圍、特定值或正則運算式)來分割或篩選您的資料集。
  • 剪輯值:使用此模組來設定範圍,並只保留該範圍內的值。

瞭解和使用移動平均

這種類型的平均可協助您在追溯和即時資料中揭露和預測實用的時序模式。 最簡單的移動平均類型始於數列的一些樣本,然後使用該位置加上前 n 個位置的平均值,而非實際的值 (您可以根據自己的需要來定義 n。 ) 平均計算的期間數越長,值之間的變異數就越小。 此外,隨著您增加使用的值數目,產生的平均值就越不受任何單一值的影響。

移動平均可以是 「單側」「雙側」。 在單側平均值中,只會使用索引值之前的值。 在雙側平均值中,同時使用過去值和未來值。

在讀取串流資料的情況下,累積和加權移動平均特別有用。 累積移動平均 將目前期間之前的點納入考量。

計算平均值時,您可以平均加權所有資料點,或者,您可以確保比較接近目前資料點的值加強權數。 在 加權移動平均 中,所有權數的總和必須等於 1。

在「指數移動平均」中,平均值包含「開頭」和「結尾」 (可加權)。 輕微加權的結尾表示結尾非常靠近開頭,因此平均就像是較短加權期間的移動平均。 當結尾的權數加重時,平均就很像是較長的簡單移動平均。

如何設定移動平均篩選

  1. 移動平均篩選 模組新增至您的實驗。 您可以在 [ 資料轉換] 下的 [ 篩選準則 ] 分類中找到此模組。

  2. 在 [ 長度] 中,輸入一個正整數值,以定義套用篩選之視窗的總大小。 這也稱為篩選 遮罩。 針對移動平均,篩選準則的長度會決定滑動視窗中的平均值數目。

    較長的篩選也稱為 較高的順序 篩選,並提供較大的計算視窗和較近似的趨勢線。

    較短或 較低順序 的篩選器使用較小的計算視窗,更接近原始資料。

  3. 在 [ 類型] 中,選擇要套用的移動平均類型。

    Azure Machine Learning Studio (傳統) 支援下列類型的移動平均計算:

    簡單:簡單的移動平均 (SMA) 會計算為加權的輪流平均值。

    三角形:三角形移動平均 (TMA) 平均會有兩倍的趨勢線。 單字三角形衍生自套用至資料的加權圖形,以強調中央值。

    指數簡單:指數移動平均 (的 EMA) 為最新的資料提供更多權數。 加權會以指數方式下降。

    指數:修改的指數移動平均會計算執行移動平均,其中任何一個點上的移動平均會考慮先前在所有前幾點計算的移動平均。 這個方法會產生更平滑的趨勢線。

    累計:假設有一個點和目前的移動平均, (CMA) 的累計移動平均會計算目前點的移動平均。

  4. 新增具有您想要計算其移動平均值的資料集,然後加入 [套用 篩選 ] 模組。

    移動平均篩選 連接至套用 篩選的左側輸入,並將資料集連接至右手邊的輸入。

  5. 在 [套用 篩選 ] 模組中,使用資料行選取器來指定應套用篩選的資料行。 根據預設,篩選準則轉換會套用到所有數值資料行,因此請務必排除沒有適當資料的任何資料行。

  6. 執行實驗。

    針對篩選長度參數所定義的每一組值,目前的 (或索引) 值會取代為移動平均值。

範例

如需如何在機器學習中使用篩選器的範例,請參閱 AZURE AI 資源庫中的這項實驗:

  • 篩選:此實驗會使用工程波形資料集,示範所有篩選類型。

模組參數

Name 範圍 類型 預設 描述
長度 >= 1 整數 5 設定移動平均窗口的長度
類型 任意 MovingAverageType 指定要建立的移動平均類型

輸出

名稱 類型 描述
Filter IFilter 介面 濾波器實作

另請參閱

濾波器
套用篩選
A-z 模組清單
其他篩選範例