Gleitende Standardabweichung ?

Univariate Statistik.

Gleitende Standardabweichung ?

Beitragvon Ordoban » Fr 28. Feb 2020, 15:48

Hallo,

ich habe folgendes Problem: Ich habe ein Programm gestrickt, das regelmäßig einen Temperatursensor ausliest und die Werte loggt; allerdings hält es hält aus Ressourcengründen es keine "historischen Werte" vor, d.h. es ist keine Zeitreihe unmittelbar verfügbar. Es liegt im Wesentlichen nur der aktuell gelesene Wert und (wenn ich den programmiere) der gleitende Mittelwert vor.

Die Temperatur ist geregelt (ausserhalb des Programms), und schwankt durch verschiedene äußere Einflüsse; das Programm dient vor allem zur Warnung bei Übertemperatur.

Es gibt natürlich fix eingestellte Grenzwerte, ich möchte aber gern gewarnt werden, wenn es innerhalb des "erlaubten" Grenzwertbereichs Auffälligkeiten gibt. Dazu soll das Programm die laufenden Daten beobachten und Auffälligkeiten melden, bzw. die auffälligen Werte im Log markieren. Allerdings kann der Mittelwert je nach äußeren Einflüssen langsam schwanken.
Ein Kriterium, das ganz gut aussieht, wäre für 1-Minuten-Werte etwas in der Art: "Temperatur weicht um mehr als {x mal Sigma} vom (gleitenden) Mittelwert der letzten 4 Stunden ab".

Und jetzt zum Problem: Ich weiß, wie man iterativ einen brauchbaren gleitenden Mittelwert über die letzten n Werte generieren kann, ohne jeweils die gesamten Daten merken zu müssen (Letzter Mittelwert mal (1-1/n) + neuer Wert mal 1/n). Die Frage: Kann ich analog dazu einen akzeptablen gleitenden (Schätz-)Wert für die Standardabweichung der letzten n Werte generieren ?

Ideal wäre ein Hinweis auf Beispiel-Quellcode (in jeder eingermassen geläufigen Programmiersprache ...), den ich entsprechend adaptieren kann, ich nehme aber auch gerne Links zu Literatur oder allgemeine Erklärungen ;-)

Danke schon mal ...

Ordoban
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Re: Gleitende Standardabweichung ?

Beitragvon strukturmarionette » Sa 29. Feb 2020, 09:18

Hi,

- poste doch zunächst deinen bestehenden Quellcode

Gruß
S.
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Re: Gleitende Standardabweichung ?

Beitragvon Ordoban » Fr 3. Apr 2020, 16:23

(Sorry für das Delay, ich war an anderer Stelle massiv unter Stress)

Ich würde ja den Code posten, aber der sagt zu meinem Problem relativ wenig und ist sowohl umfänglich als auch (mea maxima culpa) nicht gerade leserlich (warum nennt man das wohl "Code" ? :D )

Ich führe aber gern bzgl. der Umgebung noch mal etwas aus. Vorab: Was ich benötige, ist nicht exakte Wissenschaft, sondern eher eine praktische Näherung (ich weiss, da bin ich hier eher der Paria ;-)).

Wie gesagt erzeuge ich im Programmcode bereits einen gleitenden Mittelwert :



Des Weiteren habe ich derzeit Daten für ein Histogramm, bei dem ich jeden möglichen Messwert (die Auflösung ist 0,1°C) in einem entsprechend großen Array ab Programmstart mitzähle. Das könnte ich ggf. analog zum Mittelwertverfahren gleitend machen, da überlege ich dran.

Der Rest meines Programms ist Oberfläche, Abfrage des Sensors, Konfigurationsgedöns, Auswertungen, Alarmabfragen und Aktionen dafür ... also alles Zeugs, das eher verwirrt als erklärt.

Ziel des Ganzen ist ein Maß, an dem meine Software erkennen kann, ob sich die gemessenen Werte "im Rahmen" halten oder ausreissen; da denkt man automatisch für die Ausreisserbedingung an sowas wie

Irgendwelche Ideen ?

Danke für's Nachdenken ....

Ordoban
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