色々試した変化点検知ストーリー仕立て

2016年 9月 24日TokyoR #57油井志郎

自己紹介• 名前：油井志郎• お仕事：データマイニング• マイブーム：– 映画鑑賞– 音楽鑑賞

これまで／現在の仕事• WEB デザイナー• ディレクター• ソーシャルゲーム分析• 現在に至る– マッチングアルゴリズム– 会員サイトの売り上げ向上分析

ここから分析業界

とある日・・・・・。

御意！！サクッと変化点検知してほしいスパイク除去してネ！！

とは言いつつも・・・・・。どんな感じで変化点を検知するか・・・・。

　ハッ！！

わからないことあったら、みんなのグーグル先生に聞いてみよー！！

その結果！！

目的によって色々使い分けが必要らしい！！• 外れ値検知• 変化点検知　• 異常値検知

■ 外れ値検知同じグループのデータから大きく外れている値を検知する方法

■ 変化点検知時系列データの急激な変化を検出する方法

■ 異常値検知異常が起きている部位を検出する方法

目的によって色々使い分けが必要らしい！！• 外れ値検知• 変化点検知　• 異常値検知

今回はこれ！！

早速データをプロット

スパイクを除去して赤い点線の丸部分を検知したい

わからないことあったら、みんなのグーグル先生に聞いてみよー！！

R パッケージを検索

その結果！！

下記パッケージ発見！！• Twitter AnomalyDetection• Changepoint• depmixS4 　

Twitter AnomalyDetection 　とは• Generalized ESD法– 外れ値数の上限 r を設定し、 i=1,2,3,......,r で毎回棄却検定を行います。– https://sites.google.com/site/

scriptofbioinformatics/mian-qiangmemo/waire-zhi-jian-chu-zhi-shi

Changepoint 　とは• 「ある時点 T が変化点であるかどうか」という問題に対して「区間 [0, n] がすべて同じ母集団に属すると考えるのがもっともらしいか、区間 [0, T] と区間 [T+1, n] が別の母集団に属すると考えるのがもっともらしいか」を数値的に比較する• 具体的には３つの区間でそれぞれ対数尤度を求め、 ML1 + ML2 > ML であれば時点 T が変化点だと言える

depmixS4 　とは　（隠れマルコフモデル）• 時間的に非定常な観測事象を、「（隠れた）複数の定常状態が、マルコフ性を持つ確率過程で遷移し、それぞれの定常状態の確率分布に従って観測事象が生起される」という考え方で記述しようとするモデル。マルコフ性とは• 「状態間の遷移確率は、過去の経緯とか関係なく、「現在がどの状態か？」のみで決定される」

depmixS4 　とは　（隠れマルコフモデル）

隠れマルコフモデルは「隠れた定常状態

（上の例では３つ）が存在し、

各定常状態の確率分布

（図下部の青・赤・緑で示された確率分布）に

従って観測事象が表れ、

かつ定常状態間は時間経過と共にマルコフ性を持つ

確率過程で遷移する」という考え方をする。

とりあえず、普通に” Twitter AnomalyDetection” これを試す！！

スパイクを除去しないとやはり話にならん・・・。

スパイクを除去して赤い点線の丸部分を検知したい

区間 n を指定して2σ 以上を前後の平均値に変換

スパイクを除去前

スパイクを除去後

スパイクを除去して下記を試す• Twitter AnomalyDetection• Changepoint• depmixS4

Twitter AnomalyDetection

depmixS4

Changepoint

スパイクを除去して赤い点線の丸部分を検知したい

ありがたき幸せ！！う〜む！世は、満足じゃ！！

enjoy!!