กลับไปหน้าบทความ

อ่าน 2 นาที

ความสัมพันธ์แบบปรับขนาด

ใน ทางสถิติ สัมประสิทธิ์ สหสัมพันธ์แบบปรับขนาด เป็นรูปแบบหนึ่งของ สัมประสิทธิ์สหสัมพันธ์ ที่ใช้ได้กับข้อมูลที่มีองค์ประกอบเชิงเวลา เช่น อนุกรมเวลา...

ความสัมพันธ์แบบปรับขนาด

ในทางสถิติสัมประสิทธิ์สหสัมพันธ์แบบปรับขนาดเป็นรูปแบบหนึ่งของสัมประสิทธิ์สหสัมพันธ์ที่ใช้ได้กับข้อมูลที่มีองค์ประกอบเชิงเวลา เช่นอนุกรมเวลามันคือค่าเฉลี่ยของสหสัมพันธ์ระยะสั้น หากสัญญาณมีองค์ประกอบหลายส่วน (ช้าและเร็ว) สัมประสิทธิ์สหสัมพันธ์แบบปรับขนาดสามารถคำนวณได้เฉพาะสำหรับองค์ประกอบที่เร็วของสัญญาณเท่านั้น โดยไม่สนใจส่วนประกอบที่ช้า[ 1 ] การดำเนินการ แบบกรองนี้มีข้อดีคือไม่ต้องตั้งสมมติฐานเกี่ยวกับลักษณะไซน์ของสัญญาณ

ตัวอย่างเช่น ในการศึกษาเกี่ยวกับสัญญาณสมอง นักวิจัยมักสนใจส่วนประกอบความถี่สูง (ช่วงเบต้าและแกมมา; 25–80 เฮิรตซ์) และอาจไม่สนใจช่วงความถี่ต่ำกว่า (อัลฟา ทีตา เป็นต้น) ในกรณีเช่นนั้น การคำนวณค่าสหสัมพันธ์แบบปรับขนาดจะทำได้เฉพาะกับความถี่ที่สูงกว่า 25 เฮิรตซ์เท่านั้น โดยเลือกขนาดของการวิเคราะห์sให้สอดคล้องกับคาบของความถี่นั้น (เช่นs  = 40 มิลลิวินาที สำหรับการสั่นที่ 25 เฮิรตซ์)

คำนิยาม

ค่าสหสัมพันธ์แบบปรับขนาดระหว่างสัญญาณสองสัญญาณ หมายถึง ค่าสหสัมพันธ์เฉลี่ยที่คำนวณจากส่วนย่อยๆ ของสัญญาณเหล่านั้น ขั้นแรก จำเป็นต้องกำหนดจำนวนส่วนย่อยที่สามารถพอดีกับความยาวทั้งหมดของสัญญาณสำหรับมาตราส่วนที่กำหนด:

ถัดไป ถ้าคือค่าสัมประสิทธิ์สหสัมพันธ์ของเพียร์สันสำหรับส่วนนั้นค่าสหสัมพันธ์ที่ปรับขนาดแล้วของสัญญาณทั้งหมดจะคำนวณได้ดังนี้

ประสิทธิภาพ

ในการวิเคราะห์อย่างละเอียด Nikolić et al. [ 1 ]แสดงให้เห็นว่าระดับการลดทอนการมีส่วนร่วมของส่วนประกอบที่ช้าขึ้นอยู่กับปัจจัยสามประการ ได้แก่ การเลือกมาตราส่วน อัตราส่วนแอมพลิจูดระหว่างส่วนประกอบที่ช้าและส่วนประกอบที่เร็ว และความแตกต่างในความถี่การสั่น ยิ่งความแตกต่างในความถี่การสั่นมีมากเท่าใด การมีส่วนร่วมของส่วนประกอบที่ช้าก็จะถูกกำจัดออกจากสัมประสิทธิ์สหสัมพันธ์ที่คำนวณได้อย่างมีประสิทธิภาพมากขึ้นเท่านั้น ในทำนองเดียวกัน ยิ่งกำลังของส่วนประกอบที่ช้าน้อยกว่าเมื่อเทียบกับส่วนประกอบที่เร็วเท่าใด สหสัมพันธ์ที่ปรับขนาดก็จะยิ่งทำงานได้ดีขึ้นเท่านั้น

การประยุกต์ใช้กับการหาความสัมพันธ์ไขว้

ตัวอย่างของครอสคอร์เรโลแกรมระหว่างชุดสัญญาณสไปค์ที่คำนวณด้วยวิธีแบบดั้งเดิม (ซ้าย) และโดยใช้สหสัมพันธ์แบบปรับขนาด (ขวา; = 200 มิลลิวินาที) สหสัมพันธ์แบบปรับขนาดจะกำจัดส่วนประกอบที่ช้าออกจากครอสคอร์เรโลแกรม

การหาความสัมพันธ์แบบปรับขนาดสามารถนำไปใช้กับ การหาความสัมพันธ์ อัตโนมัติและความสัมพันธ์ไขว้เพื่อตรวจสอบว่าความสัมพันธ์ของส่วนประกอบความถี่สูงเปลี่ยนแปลงอย่างไรที่ความล่าช้าเชิงเวลาที่แตกต่างกัน ในการคำนวณความสัมพันธ์ไขว้แบบปรับขนาดสำหรับการเลื่อนเวลาแต่ละครั้งอย่างถูกต้อง จำเป็นต้องแบ่งส่วนสัญญาณใหม่หลังจากเลื่อนเวลาแต่ละครั้ง กล่าวอีกนัยหนึ่ง สัญญาณจะถูกเลื่อนเสมอก่อนที่จะใช้การแบ่งส่วน ความสัมพันธ์แบบปรับขนาดได้รับการนำไปใช้เพื่อตรวจสอบศูนย์กลางการซิงโครไนซ์ในคอร์เทกซ์การมองเห็น [ 2 ] ความสัมพันธ์แบบปรับขนาดยังสามารถใช้เพื่อแยกเครือข่ายการทำงานได้อีกด้วย[ 3 ]

ข้อดีเหนือกว่าวิธีการกรอง

ในหลายกรณีควรเลือกใช้การหาความสัมพันธ์แบบปรับขนาดมากกว่าการกรองสัญญาณโดยใช้วิธีสเปกตรัม ข้อดีของการหาความสัมพันธ์แบบปรับขนาดคือไม่ต้องตั้งสมมติฐานเกี่ยวกับคุณสมบัติทางสเปกตรัมของสัญญาณ (เช่น รูปทรงไซน์ของสัญญาณ) Nikolić et al. [ 1 ]ได้แสดงให้เห็นว่าการใช้ทฤษฎีบท Wiener–Khinchinเพื่อกำจัดส่วนประกอบช้าๆ นั้นด้อยกว่าผลลัพธ์ที่ได้จากการหาความสัมพันธ์แบบปรับขนาด ข้อดีเหล่านี้จะเห็นได้ชัดเจนโดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อสัญญาณไม่เป็นคาบหรือเมื่อประกอบด้วยเหตุการณ์ที่ไม่ต่อเนื่อง เช่น การประทับเวลาที่ตรวจพบศักยภาพการกระทำของเซลล์ประสาท

การวิเคราะห์ความสัมพันธ์แบบหลายระดับความละเอียดสามารถให้ข้อมูลเชิงลึกโดยละเอียดเกี่ยวกับโครงสร้างความสัมพันธ์ได้[ 4 ]

ดูเพิ่มเติม

แหล่งข้อมูลฟรี

  • สามารถดาวน์โหลด  ซอร์สโค้ดฟรีสำหรับการคำนวณค่าสหสัมพันธ์ไขว้แบบปรับขนาด และอินเทอร์เฟซสำหรับMATLAB ได้ที่นี่: http://www.raulmuresan.ro/sources/corrlib/
  • ตัวอย่างโค้ดอย่างง่ายในภาษา Python: https://github.com/dankonikolic/Scaled-Correlation
ดึงข้อมูลมาจาก " https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Scaled_correlation&oldid=1311959755 "

สรุปเนื้อหา

ข้อมูลสำคัญจากบทความ

ข้อมูลสำคัญเกี่ยวกับ ความสัมพันธ์แบบปรับขนาด

ใน ทางสถิติ สัมประสิทธิ์ สหสัมพันธ์แบบปรับขนาด เป็นรูปแบบหนึ่งของ สัมประสิทธิ์สหสัมพันธ์ ที่ใช้ได้กับข้อมูลที่มีองค์ประกอบเชิงเวลา เช่น อนุกรมเวลา...

คำนิยาม

ค่าสหสัมพันธ์แบบปรับขนาดระหว่างสัญญาณสองสัญญาณ หมายถึง ค่าสหสัมพันธ์เฉลี่ยที่คำนวณจากส่วนย่อยๆ ของสัญญาณเหล่านั้น ขั้นแรก จำเป็นต้องกำหนดจำนวนส่วนย่อยที่สามารถพอดีกับความยาวทั้งหมดของสัญญาณสำหรับมาตราส่วนที่กำหนด: เค {\displaystyle K} ที {\displaystyle T} ส...

ประสิทธิภาพ

ในการวิเคราะห์อย่างละเอียด Nikolić et al. [ 1 ] แสดงให้เห็นว่าระดับการลดทอนการมีส่วนร่วมของส่วนประกอบที่ช้าขึ้นอยู่กับปัจจัยสามประการ ได้แก่ การเลือกมาตราส่วน อัตราส่วนแอมพลิจูดระหว่างส่วนประกอบที่ช้าและส่วนประกอบที่เร็ว และความแตกต่างในความถี่การสั่น...

การประยุกต์ใช้กับการหาความสัมพันธ์ไขว้

การหาความสัมพันธ์แบบปรับขนาดสามารถนำไปใช้กับ การหาความสัมพันธ์ อัตโนมัติ และ ความสัมพันธ์ไขว้ เพื่อตรวจสอบว่าความสัมพันธ์ของส่วนประกอบความถี่สูงเปลี่ยนแปลงอย่างไรที่ความล่าช้าเชิงเวลาที่แตกต่างกัน...