Matlab專案經驗分享-去除震盪點

感情是漸變色的發表於2020-11-23
Matlab

Matlab是做科研是比較常用的建模工具，研一做專案遇到了一個比較基礎的問題，所以我打算記錄下來並分享出來！

   處理問題步驟：      
        1. 丟擲問題
        2. 思考解決方法
        3. 程式碼驗證看結果

  1. 丟擲問題

    在專案中有一批原始資料，在資料中有佔很少比例的異樣點，我們已經知道這些異樣點是會影響結果精度的，需要剔除。
    為了去除這些震盪點，我們自定義一些資料來進行模擬，用以找出去除方法，模擬的優勢就在於能更快解決問題。
    帶有震盪點的模擬資料點圖如下：

  2. 思考解決方法

    在這個模擬資料點圖中可以看出所有的異樣點都在曲線的上部，異樣點在曲線的一側（全在上部或者在下部）還算好辦，
    若是有上有下則要複雜的多（以後的文章中應該還會討論）。現在我們要想出一種好的演算法來去除這些點，認真想想其實
    還真不是太容易搞···。經過思考之後，明確了問題的關鍵所在：

         (1). 如何找出這些點：
           方法：將每個點進行標號(0 1 2·· n)，從第一個點開始，依次用後一個點的y值減去前一個點的y值並賦給自定義的變數diff1,
           例：diff1 = y(i+1) - y(i)
           若diff1 < 0 ,則繼續，若diff1 > 0,則記錄i+1這個點，並把i點作為新的起始點，用後面的點與i點做差，
           例：diff1 = y(i+m) - y(i), m > 1, 直到遇到使diff1 < 0 的點，那這個點就是正常點，i點到此點之間的就都是異樣點。
     (2). 正常點之後還有異樣點怎麼解決？
           方法：很簡單，用迭代方法就可以解決，迭代之後就都可以解決
     (3). 然後呢？
           找出異樣點之後，將這些點刪除，用新的資料陣列代替原有資料陣列，問題就解決了

    放個圖可能更好理解：

  3. 程式碼驗證看結果
    具體的程式碼如下：

         arry = [];%存放異常點下標
     i=1;
     while(i<length(A(:,1))-1)
         diff1 = A(i+1,2) - A(i,2);%後一點y值到前一點y值之差
        if diff1 > 0
             n = i;%記住異常值前一點的下標
             m=1;
             arry=[arry;n+m];%記住異常值下標
             diff1 = A(i+m+1,2) - A(i,2);
             while diff1 > 0
                arry = [arry;n+m+1];
                 m = m+1;
                 diff1 = A(n+1+m,2) - A(n,2);
             end
             i=i+m;
         end
         i=i+1;
     end

     %遍歷陣列 ARRY 刪掉A中第arry(i)的元素

     bb = A(:,2);
     bb(arry) = [];
     xi2 = [1:length(A(:,1))];
     xi1 = xi2;
     xi1(arry) = [];
     result = interp1(xi1,bb,xi2)';
     A_new = [A(:,1),result];
     plot(A_new(:,1),A_new(:,2))。

    程式碼比較簡單，註釋就不方那麼多了，思路理解了，寫程式碼就很清晰了
    資料我就不展示了，看一下結果吧：

         我們解決問題的時候，首先要解決自己思想上的問題，思路清晰之後才好動手操作，這就是為什麼演算法工程師要比程式設計師的工資高，努力做個優秀的打工人！

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