GMMHMM#

class GMMHMM(n_components: int = 1, n_mix: int = 1, min_covar: float = 0.001, startprob_prior: float = 1.0, transmat_prior: float = 1.0, weights_prior: float = 1.0, means_prior: float = 0.0, means_weight: float = 0.0, covars_prior=None, covars_weight=None, algorithm: str = 'viterbi', covariance_type: str = 'diag', random_state=None, n_iter: int = 10, tol: float = 0.01, verbose: bool = False, params: str = 'stmcw', init_params: str = 'stmcw', implementation: str = 'log')[source]#

具有高斯混合发射的隐马尔可夫模型。

参数:
n_componentsint

模型中的状态数量。

n_mixint

GMM 中的状态数量。

covariance_type{“spherical”, “diag”, “full”, “tied”}, 可选

要使用的协方差参数类型

  • “spherical” — 每个状态使用一个单一的方差值,

    适用于所有特征。

  • “diag” — 每个状态使用一个对角协方差矩阵

    (默认)。

  • “full” — 每个状态使用一个完整(即无限制)的

    协方差矩阵。

  • “tied” — 每个状态的所有混合分量使用 **相同的**

    完整协方差矩阵(注意这与 GaussianHMM 的不同)。

min_covarfloat, 可选

协方差矩阵对角线上的下限,以防止过拟合。默认为 1e-3。

startprob_priorarray, 形状 (n_components, ), 可选

用于 startprob_ 的 Dirichlet 先验分布参数。

transmat_priorarray, 形状 (n_components, n_components), 可选

用于转移概率 transmat_ 每行的 Dirichlet 先验分布参数。

weights_priorarray, 形状 (n_mix, ), 可选

用于 weights_ 的 Dirichlet 先验分布参数。

means_prior, means_weightarray, 形状 (n_mix, ), 可选

用于 means_ 的 Normal 先验分布的均值和精度。

covars_prior, covars_weightarray, 形状 (n_mix, ), 可选

用于协方差矩阵 covars_ 的先验分布参数。如果 covariance_type 是 “spherical” 或 “diag”,则先验是逆伽马分布,否则是逆 Wishart 分布。

algorithm{“viterbi”, “map”}, 可选

解码器算法。

random_state: RandomState 或整数种子, 可选

一个随机数生成器实例。

n_iterint, 可选

执行的最大迭代次数。

tolfloat, 可选

收敛阈值。如果对数似然的增益低于此值,EM 将停止。

verbosebool, 可选

是否将每次迭代的收敛报告打印到 sys.stderr。也可以使用 monitor_ 属性诊断收敛情况。

params, init_paramsstring, 可选

在训练期间更新 (params) 或在训练前初始化 (init_params) 的参数。可以包含 ‘s’ (startprob)、‘t’ (transmat)、‘m’ (means)、‘c’ (covars) 和 ‘w’ (GMM mixing weights) 的任意组合。默认为所有参数。

implementation: string, 可选

确定前向-后向算法是使用对数实现 (“log”),还是使用缩放实现 (“scaling”)。默认使用对数以保证向后兼容性。

属性:
monitor_ConvergenceMonitor

用于检查 EM 收敛性的监控对象。

startprob_array, 形状 (n_components, )

初始状态占用分布。

transmat_array, 形状 (n_components, n_components)

状态之间的转移概率矩阵。

weights_array, 形状 (n_components, n_mix)

每个状态的混合权重。

means_array, 形状 (n_components, n_mix, n_features)

每个状态中每个混合分量的均值参数。

covars_array

每个状态中每个混合分量的协方差参数。形状取决于 covariance_type

  • 如果是 “spherical”,则为 (n_components, n_mix),

  • 如果是 “diag”,则为 (n_components, n_mix, n_features),

  • 如果是 “full”,则为 (n_components, n_mix, n_features, n_features),

  • 如果是 “tied”,则为 (n_components, n_features, n_features)。

示例

>>> from sktime.detection.hmm_learn import GMMHMM
>>> from sktime.detection.datagen import piecewise_normal
>>> data = piecewise_normal(
...    means=[2, 4, 1], lengths=[10, 35, 40], random_state=7
...    ).reshape((-1, 1))
>>> model = GMMHMM(n_components=3)
>>> model = model.fit(data)
>>> labeled_data = model.predict(data)

方法

change_points_to_segments(y_sparse[, start, end])

将一系列变点索引转换为片段。

check_is_fitted([method_name])

检查估计器是否已拟合。

clone()

获取具有相同超参数和配置的对象的克隆。

clone_tags(estimator[, tag_names])

将标签从另一个对象克隆为动态覆盖。

create_test_instance([parameter_set])

使用第一个测试参数集构建该类的实例。

create_test_instances_and_names([parameter_set])

创建所有测试实例列表及其名称列表。

dense_to_sparse(y_dense)

将检测器的密集输出转换为稀疏格式。

fit(X[, y])

拟合到训练数据。

fit_predict(X[, y])

拟合数据,然后预测。

fit_transform(X[, y])

拟合数据,然后转换。

get_class_tag(tag_name[, tag_value_default])

从类中获取类标签值,并从父类继承标签级别。

get_class_tags()

从类中获取类标签,并从父类继承标签级别。

get_config()

获取自身的配置标志。

get_fitted_params([deep])

获取已拟合的参数。

get_param_defaults()

获取对象的默认参数。

get_param_names([sort])

获取对象的参数名称。

get_params([deep])

获取此对象的参数值字典。

get_tag(tag_name[, tag_value_default, ...])

从实例中获取标签值,并包含标签级别的继承和覆盖。

get_tags()

从实例中获取标签,并包含标签级别的继承和覆盖。

get_test_params([parameter_set])

返回估计器的测试参数设置。

is_composite()

检查对象是否由其他 BaseObject 组成。

load_from_path(serial)

从文件位置加载对象。

load_from_serial(serial)

从序列化内存容器加载对象。

predict(X)

在测试/部署数据上创建标签。

predict_points(X)

在测试/部署数据上预测变点/异常点。

predict_scores(X)

返回测试/部署数据上预测标签的分数。

predict_segments(X)

在测试/部署数据上预测片段。

reset()

将对象重置为干净的初始化后状态。

sample([n_samples, random_state, currstate])

允许用户从其 HMM 中抽样的接口类。

save([path, serialization_format])

将序列化的自身保存到类字节对象或 (.zip) 文件。

segments_to_change_points(y_sparse)

将片段转换为变点。

set_config(**config_dict)

将配置标志设置为给定值。

set_params(**params)

设置此对象的参数。

set_random_state([random_state, deep, ...])

为自身设置 random_state 伪随机种子参数。

set_tags(**tag_dict)

将实例级别标签覆盖设置为给定值。

sparse_to_dense(y_sparse, index)

将检测器的稀疏输出转换为密集格式。

transform(X)

在测试/部署数据上创建标签。

transform_scores(X)

返回测试/部署数据上预测标签的分数。

update(X[, y])

使用新数据和可选的真实标签更新模型。

update_predict(X[, y])

使用新数据更新模型并为其创建标签。

classmethod get_test_params(parameter_set='default')[source]#

返回估计器的测试参数设置。

参数:
parameter_setstr, 默认=”default”

要返回的测试参数集的名称,用于测试。如果某个值未定义特殊参数,则将返回 "default" 集。

返回:
paramsdict 或 dict 列表
static change_points_to_segments(y_sparse, start=None, end=None)[source]#

将一系列变点索引转换为片段。

参数:
y_sparseint 类型的 pd.Series, 升序排序

包含变点 iloc 索引的序列。

start可选, 默认=0

第一个片段的起始点。必须在第一个变点之前,即 < y_sparse[0]。

end可选, 默认=y_sparse[-1] + 1

最后一个片段的结束点。必须在最后一个变点之后,即 > y_sparse[-1]。

返回:
pd.Series

一个带有区间索引的序列,指示片段的起始点和结束点。序列的值是片段的标签。

示例

>>> import pandas as pd
>>> from sktime.detection.base import BaseDetector
>>> change_points = pd.Series([1, 2, 5])
>>> BaseDetector.change_points_to_segments(change_points, 0, 7)
[0, 1)    0
[1, 2)    1
[2, 5)    2
[5, 7)    3
dtype: int64
check_is_fitted(method_name=None)[source]#

检查估计器是否已拟合。

检查 _is_fitted 属性是否存在且为 True。在调用对象的 fit 方法时,应将 is_fitted 属性设置为 True

如果不是,则引发 NotFittedError

参数:
method_namestr, 可选

调用此方法的函数名称。如果提供,错误消息将包含此信息。

引发::
未拟合错误

如果估计器尚未拟合。

clone()[source]#

获取具有相同超参数和配置的对象的克隆。

克隆是一个没有共享引用、处于初始化后状态的不同对象。此函数等同于返回 sklearn.cloneself

等同于使用 self 的参数构造 type(self) 的新实例,即 type(self)(**self.get_params(deep=False))

如果在 self 上设置了配置,克隆也将具有与原始对象相同的配置,等同于调用 cloned_self.set_config(**self.get_config())

在值上也等同于调用 self.reset,区别在于 clone 返回一个新对象,而不是像 reset 那样改变 self

引发::
如果克隆不符合规范,例如由于 __init__ 错误,则引发 RuntimeError。
clone_tags(estimator, tag_names=None)[source]#

将标签从另一个对象克隆为动态覆盖。

每个兼容 scikit-base 的对象都有一个标签字典。标签可用于存储对象的元数据,或控制对象的行为。

标签是特定于实例 self 的键值对,它们是静态标志,在对象构建后不会更改。

clone_tags 从另一个对象 estimator 设置动态标签覆盖。

clone_tags 方法只能在对象的 __init__ 方法中调用,即在构建期间或通过 __init__ 直接在构建后调用。

动态标签设置为 estimator 中标签的值,名称在 tag_names 中指定。

tag_names 的默认设置将 estimator 中的所有标签写入 self

可以使用 get_tagsget_tag 检查当前标签值。

参数:
estimator一个 :class:BaseObject 或派生类的实例
tag_namesstr 或 str 列表, 默认 = None

要克隆的标签名称。默认值 (None) 克隆来自 estimator 的所有标签。

返回:
self

self 的引用。

classmethod create_test_instance(parameter_set='default')[source]#

使用第一个测试参数集构建该类的实例。

参数:
parameter_setstr, 默认=”default”

要返回的测试参数集的名称,用于测试。如果某个值未定义特殊参数,则将返回 “default” 集。

返回:
instance具有默认参数的类实例
classmethod create_test_instances_and_names(parameter_set='default')[source]#

创建所有测试实例列表及其名称列表。

参数:
parameter_setstr, 默认=”default”

要返回的测试参数集的名称,用于测试。如果某个值未定义特殊参数,则将返回 “default” 集。

返回:
objscls 实例列表

第 i 个实例是 cls(**cls.get_test_params()[i])

namesstr 列表,与 objs 长度相同

第 i 个元素是测试中 obj 的第 i 个实例的名称。如果实例多于一个,则命名约定为 {cls.__name__}-{i},否则为 {cls.__name__}

static dense_to_sparse(y_dense)[source]#

将检测器的密集输出转换为稀疏格式。

参数:
y_densepd.Series
  • 如果 y_dense 只包含 1 和 0,则 1 表示变点或异常点。

  • 如果 y_dense 只包含大于 0 的整数,则它是一个片段数组。

返回:
pd.Series
  • 如果 y_dense 是变点/异常点序列(指输出稀疏格式后),将返回一个 pandas 序列,包含变点/异常点的索引。

  • 如果 y_dense 是片段序列(指输出稀疏格式后),将返回一个带有区间数据类型索引的序列。序列的值将是片段的标签。

fit(X, y=None)[source]#

拟合到训练数据。

参数:
Xpd.DataFrame, pd.Series 或 np.ndarray

用于拟合模型的训练数据(时间序列)。

y带有 RangeIndex 的 pd.DataFrame,可选。

如果检测器是监督式的,则为 X 中的已知事件,用于训练。

y 的每一行都是一个已知事件。可以包含以下列:

  • "ilocs" - 始终存在。值编码事件发生的位置/时间,通过对 X 索引的 iloc 引用,或 X 索引的范围,如下所示。

  • "label" - 如果任务(根据标签)是带标签的监督或半监督分割,或者片段聚类。

"ilocs" 列和 "labels" 列中条目的含义如下描述了给定行中的事件:

  • 如果 task"anomaly_detection""change_point_detection",则 "ilocs" 包含事件发生的 iloc 索引。

  • 如果 task"segmentation",则 "ilocs" 包含基于 iloc 的左闭区间片段,解释为事件发生的索引范围。

"labels" 列中的标签(如果存在)指示事件的类型。

返回:
self

对自身的引用。

注意

创建已拟合的模型,更新以 “_” 结尾的属性。将 _is_fitted 标志设置为 True。

fit_predict(X, y=None)[source]#

拟合数据,然后预测。

使用给定的检测参数将模型拟合到 X 和 Y,并返回模型生成的检测标签。

参数:
Xpd.DataFrame, pd.Series 或 np.ndarray

要预测的数据

y带有 RangeIndex 的 pd.DataFrame,可选。

如果检测器是监督式的,则为 X 中的已知事件,用于训练。

y 的每一行都是一个已知事件。可以包含以下列:

  • "ilocs" - 始终存在。值编码事件发生的位置/时间,通过对 X 索引的 iloc 引用,或 X 索引的范围,如下所示。

  • "label" - 如果任务(根据标签)是带标签的监督或半监督分割,或者片段聚类。

"ilocs" 列和 "labels" 列中条目的含义如下描述了给定行中的事件:

  • 如果 task"anomaly_detection""change_point_detection",则 "ilocs" 包含事件发生的 iloc 索引。

  • 如果 task"segmentation",则 "ilocs" 包含基于 iloc 的左闭区间片段,解释为事件发生的索引范围。

"labels" 列中的标签(如果存在)指示事件的类型。

返回:
y带有 RangeIndex 的 pd.DataFrame

检测到或预测到的事件。

y 的每一行都是一个检测到或预测到的事件。可以包含以下列:

  • "ilocs" - 始终存在。值编码事件发生的位置/时间,通过对 X 索引的 iloc 引用,或 X 索引的范围,如下所示。

  • "label" - 如果任务(根据标签)是带标签的监督或半监督分割,或者片段聚类。

"ilocs" 列和 "labels" 列中条目的含义如下描述了给定行中的事件:

  • 如果 task"anomaly_detection""change_point_detection",则 "ilocs" 包含事件发生的 iloc 索引。

  • 如果 task"segmentation",则 "ilocs" 包含基于 iloc 的左闭区间片段,解释为事件发生的索引范围。

"labels" 列中的标签(如果存在)指示事件的类型。

fit_transform(X, y=None)[source]#

拟合数据,然后转换。

使用给定的检测参数将模型拟合到 X 和 Y,并返回模型的转换输出(检测标签)。

参数:
Xpd.DataFrame, pd.Series 或 np.ndarray

要预测的数据

ypd.Series 或 np.ndarray,可选(默认=None)

要预测数据的目标值。

返回:
y与 X 具有相同索引的 pd.DataFrame

序列 X 的标签。

  • 如果 task"anomaly_detection",则值为整数标签。值为 0 表示在相同时间索引处 X 没有异常。其他值表示异常。大多数检测器将返回 0 或 1,但如果它们可以检测不同类型的异常,某些检测器可能会返回更多值。指示在相同索引处 X 是否为异常,0 表示否,1 表示是。

  • 如果 task"changepoint_detection",则值为整数标签,指示变点之间片段的标签。可能的标签是从 0 开始的整数。

  • 如果 task 是 “segmentation”,则值为片段的整数标签。可能的标签是从 0 开始的整数。

classmethod get_class_tag(tag_name, tag_value_default=None)[source]#

从类中获取类标签值,并从父类继承标签级别。

每个兼容 scikit-base 的对象都有一个标签字典,用于存储对象的元数据。

get_class_tag 方法是一个类方法,它只考虑类级别的标签值和覆盖来检索标签的值。

它从对象中返回名为 tag_name 的标签值,并考虑标签覆盖,优先级降序排列如下:

  1. 在类的 _tags 属性中设置的标签。

  2. 在父类的 _tags 属性中设置的标签,

按继承顺序。

不考虑通过 set_tagsclone_tags 在实例上设置的动态标签覆盖。

要检索可能包含实例覆盖的标签值,请改用 get_tag 方法。

参数:
tag_namestr

标签值的名称。

tag_value_default任意类型

如果未找到标签,则为默认/备用值。

返回:
tag_value

selftag_name 标签的值。如果未找到,则返回 tag_value_default

classmethod get_class_tags()[source]#

从类中获取类标签,并从父类继承标签级别。

每个兼容 scikit-base 的对象都有一个标签字典。标签可用于存储对象的元数据,或控制对象的行为。

标签是特定于实例 self 的键值对,它们是静态标志,在对象构建后不会更改。

get_class_tags 方法是一个类方法,它只考虑类级别的标签值和覆盖来检索标签的值。

它返回一个字典,其键是类或其任何父类中设置的 _tags 任何属性的键。

值是相应的标签值,其覆盖优先级降序排列如下:

  1. 在类的 _tags 属性中设置的标签。

  2. 在父类的 _tags 属性中设置的标签,

按继承顺序。

实例可以根据超参数覆盖这些标签。

要检索可能包含实例覆盖的标签,请改用 get_tags 方法。

不考虑通过 set_tagsclone_tags 在实例上设置的动态标签覆盖。

要包含来自动态标签的覆盖,请使用 get_tags

collected_tagsdict

标签名称 : 标签值 对的字典。通过嵌套继承从 _tags 类属性收集。不会被 set_tagsclone_tags 设置的动态标签覆盖。

get_config()[source]#

获取自身的配置标志。

配置是 self 的键值对,通常用作控制行为的瞬时标志。

get_config 返回动态配置,这些配置覆盖了默认配置。

默认配置在类或其父类的类属性 _config 中设置,并被通过 set_config 设置的动态配置覆盖。

配置在 clonereset 调用下保留。

返回:
config_dictdict

配置名称 : 配置值 对的字典。通过嵌套继承从 _config 类属性收集,然后包含 _onfig_dynamic 对象属性中的任何覆盖和新标签。

get_fitted_params(deep=True)[source]#

获取已拟合的参数。

所需状态

要求状态为“已拟合”。

参数:
deep布尔值, 默认=True

是否返回组件的已拟合参数。

  • 如果为 True,将返回此对象的参数名称:值字典,包括可拟合组件(= BaseEstimator 类型参数)的已拟合参数。

  • 如果为 False,将返回此对象的参数名称:值字典,但不包括组件的已拟合参数。

返回:
fitted_params键为 str 类型的字典

已拟合参数字典,参数名称:参数值键值对包括

  • 始终:此对象的所有已拟合参数,通过 get_param_names 获取。值为此对象对应键的已拟合参数值

  • 如果 deep=True,还包含组件参数的键/值对。组件的参数索引为 [componentname]__[paramname]componentname 的所有参数以 paramname 及其值形式显示

  • 如果 deep=True,还包含任意级别的组件递归,例如 [componentname]__[componentcomponentname]__[paramname]

classmethod get_param_defaults()[source]#

获取对象的参数默认值。

返回:
default_dict:字典[str, Any]

键是 cls__init__ 中定义了默认值的所有参数。值是 __init__ 中定义的默认值。

classmethod get_param_names(sort=True)[source]#

获取对象的参数名称。

参数:
sort布尔值, 默认=True

是按字母顺序(True)返回参数名称,还是按它们在类 __init__ 中出现的顺序(False)返回。

返回:
param_names:列表[str]

cls 的参数名称列表。如果 sort=False,则与它们在类 __init__ 中出现的顺序相同。如果 sort=True,则按字母顺序排序。

get_params(deep=True)[source]#

获取此对象的参数值字典。

参数:
deep布尔值, 默认=True

是否返回组件的参数。

  • 如果为 True,将返回此对象的参数名称:值字典,包括组件(= BaseObject 类型参数)的参数。

  • 如果为 False,将返回此对象的参数名称:值字典,但不包括组件的参数。

返回:
params键为 str 类型的字典

参数字典,参数名称:参数值键值对包括

  • 始终:此对象的所有参数,通过 get_param_names 获取。值为此对象对应键的参数值

  • 如果 deep=True,还包含组件参数的键/值对。组件的参数索引为 [componentname]__[paramname]componentname 的所有参数以 paramname 及其值形式显示

  • 如果 deep=True,还包含任意级别的组件递归,例如 [componentname]__[componentcomponentname]__[paramname]

值始终与构建时传递的值相同

从实例中获取标签值,并包含标签级别的继承和覆盖。

每个兼容 scikit-base 的对象都有一个标签字典。标签可用于存储对象的元数据,或控制对象的行为。

标签是特定于实例 self 的键值对,它们是静态标志,在对象构建后不会更改。

get_tag(tag_name, tag_value_default=None, raise_error=True)[source]#

  1. get_tag 方法从实例中检索名为 tag_name 的单个标签的值,并考虑标签覆盖,优先级从高到低如下:

通过 set_tagsclone_tags 在实例上设置的标签,

  1. 在类的 _tags 属性中设置的标签。

  2. 在父类的 _tags 属性中设置的标签,

按继承顺序。

参数:
tag_namestr

在实例构建时设置的标签。

要检索的标签名称

tag_value_default任意类型, 可选; 默认=None

如果未找到标签,则使用的默认/回退值

raise_error布尔值

返回:
未找到标签时是否引发 ValueError

tag_valueAny

引发::
selftag_name 标签的值。如果未找到,且 raise_error 为 True,则引发错误;否则返回 tag_value_default

ValueError,如果 raise_errorTrue

如果 tag_name 不在 self.get_tags().keys() 中,则会引发 ValueError

从实例中获取标签,并包含标签级别的继承和覆盖。

每个兼容 scikit-base 的对象都有一个标签字典。标签可用于存储对象的元数据,或控制对象的行为。

标签是特定于实例 self 的键值对,它们是静态标志,在对象构建后不会更改。

get_tags()[source]#

值是相应的标签值,其覆盖优先级降序排列如下:

  1. get_tag 方法从实例中检索名为 tag_name 的单个标签的值,并考虑标签覆盖,优先级从高到低如下:

通过 set_tagsclone_tags 在实例上设置的标签,

  1. 在类的 _tags 属性中设置的标签。

  2. 在父类的 _tags 属性中设置的标签,

按继承顺序。

返回:
get_tags 方法返回一个标签字典,其键是类或其任何父类中设置的 _tags 属性的任何键,或通过 set_tagsclone_tags 设置的标签。

collected_tags字典

标签名称:标签值对字典。从嵌套继承的 _tags 类属性收集,然后从 _tags_dynamic 对象属性收集任何覆盖和新标签。

检查对象是否由其他 BaseObject 组成。

is_composite()[source]#

返回:
复合对象是指包含其他对象作为参数的对象。在实例上调用,因为这可能因实例而异。

composite:布尔值

对象是否具有值为 BaseObject 子代实例的参数。

property is_fitted[source]#

fit 方法是否已被调用。

返回:
检查对象的 _is_fitted 属性,该属性应在对象构建期间初始化为 False,并在调用对象的 fit 方法时设置为 True。

布尔值

估计器是否已 拟合

从文件位置加载对象。

参数:
classmethod load_from_path(serial)[source]#
返回:
serialZipFile(path).open(“object”) 的结果
反序列化的 self,结果存储在 path,是 cls.save(path) 的输出

从序列化内存容器加载对象。

参数:
classmethod load_from_serial(serial)[source]#
返回:
serialcls.save(None) 输出的第一个元素
反序列化的 self,结果是 serial,是 cls.save(None) 的输出

在测试/部署数据上创建标签。

predict(X)[source]#

此方法返回一个列表类型,具体取决于检测任务,例如分割任务返回段,异常检测任务返回异常点。

编码因任务和学习类型(标签)而异,请参见下文。

参数:
Xpd.DataFrame, pd.Series 或 np.ndarray

对于跨任务类型一致的返回值,请参见 predict_pointspredict_segments

返回:
y带有 RangeIndex 的 pd.DataFrame

检测到或预测到的事件。

y 的每一行都是一个检测到或预测到的事件。可以包含以下列:

  • "ilocs" - 始终存在。值编码事件发生的位置/时间,通过对 X 索引的 iloc 引用,或 X 索引的范围,如下所示。

  • "label" - 如果任务(根据标签)是带标签的监督或半监督分割,或者片段聚类。

"ilocs" 列和 "labels" 列中条目的含义如下描述了给定行中的事件:

  • 如果 task"anomaly_detection""change_point_detection",则 "ilocs" 包含事件发生的 iloc 索引。

  • 如果 task"segmentation",则 "ilocs" 包含基于 iloc 的左闭区间片段,解释为事件发生的索引范围。

"labels" 列中的标签(如果存在)指示事件的类型。

需要进行检测的时间序列,将为其分配标签或分数。

在测试/部署数据上预测变点/异常点。

predict_points(X)[source]#

参数:
predict 的主要区别在于,即使任务不是异常或变化点检测,此方法也始终返回一个包含感兴趣点的 pd.DataFrame

对于跨任务类型一致的返回值,请参见 predict_pointspredict_segments

返回:
y带有 RangeIndex 的 pd.DataFrame

Xpd.DataFrame

  • 包含以下列的 pd.DataFrame

  • "ilocs" - 始终存在。值为整数,是 X 索引的 iloc 引用,表示感兴趣点。

"labels" - 如果任务(根据标签)是监督或半监督分割,或异常聚类。

  • "ilocs" 列和 "labels" 列中段的含义如下

  • 如果 task"anomaly_detection""change_point_detection",则值为变化点/异常点的整数索引。

如果 task"segmentation",则值为连续的段边界。

"labels" 是感兴趣点的潜在标签。

返回测试/部署数据上预测标签的分数。

参数:
Xpd.DataFrame, pd.Series 或 np.ndarray

predict_scores(X)[source]#

返回:
需要标注的数据(时间序列)。

scorespd.DataFrame,索引与 predict 返回值相同

序列 X 的预测分数。

在测试/部署数据上预测片段。

predict_segments(X)[source]#

参数:
predict 的主要区别在于,即使任务不是异常或变化点检测,此方法也始终返回一个包含感兴趣点的 pd.DataFrame

对于跨任务类型一致的返回值,请参见 predict_pointspredict_segments

返回:
y带有 RangeIndex 的 pd.DataFrame

Xpd.DataFrame

  • predict 的主要区别在于,即使任务不是分割,此方法也始终返回一个包含感兴趣段的 pd.DataFrame

  • "ilocs" - 始终存在。值为左闭合区间,左/右值是 X 索引的 iloc 引用,表示段。

"labels" - 如果任务(根据标签)是监督或半监督分割,或异常聚类。

  • "labels" - 如果任务(根据标签)是监督或半监督分割,或段聚类。

  • 如果 task"anomaly_detection""change_point_detection",则区间是变化点/异常点之间的区间,潜在标签是从 0 开始的连续整数。

如果 task"segmentation",则值为分割标签。

将对象重置为干净的初始化后状态。

reset()[source]#

self 设置为构造函数调用后直接拥有的状态,具有相同的超参数。通过 set_config 设置的配置值也会保留。

  • reset 调用会删除所有对象属性,除了

  • 超参数 = 写入 self__init__ 参数,例如 self.paramname,其中 paramname__init__ 的参数

  • 包含双下划线即字符串“__”的对象属性。例如,名为“__myattr”的属性会保留。

配置属性,配置会保持不变。也就是说,reset 前后 get_config 的结果相同。

类和对象方法以及类属性也不受影响。

等同于 clone,不同之处在于 reset 改变了 self 而不是返回一个新对象。

返回:
self

self.reset() 调用后,self 的值和状态等同于构造函数调用 ``type(self)(**self.get_params(deep=False))`` 后获得的对象。

类实例被重置为干净的初始化后状态,但保留当前的超参数值。

允许用户从其 HMM 中抽样的接口类。

sample(n_samples=1, random_state=None, currstate=None)[source]#

将序列化的自身保存到类字节对象或 (.zip) 文件。

save(path=None, serialization_format='pickle')[source]#

行为:如果 path 为 None,则返回一个内存中的序列化 self;如果 path 是文件位置,则将 self 存储在该位置作为 zip 文件

参数:
保存的文件是 zip 文件,包含以下内容:_metadata - 包含 self 的类,即 type(self);_obj - 序列化的 self。此类使用默认序列化(pickle)。

pathNone 或文件位置 (str 或 Path)

  • 如果为 None,则将 self 保存到内存对象;如果为文件位置,则将 self 保存到该文件位置。例如

  • 如果 path="estimator",则会在当前工作目录创建 zip 文件 estimator.zip

如果 path="/home/stored/estimator",则会在 /home/stored/

存储 zip 文件 estimator.zip

serialization_format:str, 默认 = “pickle”

返回:
用于序列化的模块。可用选项包括“pickle”和“cloudpickle”。请注意,非默认格式可能需要安装其他软依赖项。
如果 path 为 None - 内存中的序列化 self
如果 path 为文件位置 - 包含对文件的引用的 ZipFile

将片段转换为变点。

参数:
static segments_to_change_points(y_sparse)[source]#

y_sparsepd.DataFrame

返回:
一系列段。索引必须是区间数据类型,值应为段的整数标签。

pd.Index

示例

>>> import pandas as pd
>>> from sktime.detection.base import BaseDetector
>>> segments =  pd.DataFrame({
        "ilocs": pd.IntervalIndex.from_tuples([(0, 3), (3, 4), (4, 5),
        (5, 6), (6, 7), (7, 8), (8, 10), (10, 11), (11, 12), (12, 20)]),
        "labels": [0, 2, 1, 0, 2, 1, 0, 2, 1, 0]
    })
>>> BaseDetector.segments_to_change_points(segments)
Index([0, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 10, 11, 12], dtype='int64')
包含每个段起始索引的 Index 数组。

将配置标志设置为给定值。

参数:
config_dictdict

set_config(**config_dict)[source]#

配置名称:配置值对字典。有效的配置、值及其含义如下所示

displaystr, “diagram” (默认), 或 “text”

  • jupyter 内核如何显示 self 的实例

  • “diagram” = html 框图表示

“text” = 字符串打印输出

print_changed_only布尔值, 默认=True

打印 self 时是仅列出自默认值不同的 self 参数 (False),还是列出所有参数名称和值 (False)。不嵌套,即仅影响 self 而不影响组件估计器。

warningsstr, “on” (默认), 或 “off”

  • 是否引发警告,仅影响来自 sktime 的警告

  • “on” = 将引发来自 sktime 的警告

“off” = 将不会引发来自 sktime 的警告

backend:parallelstr, 可选, 默认=”None”

  • 广播/向量化时用于并行处理的后端,可选值之一

  • “None”:按顺序执行循环,简单的列表推导式

  • “loky”、“multiprocessing”和“threading”:使用 joblib.Parallel

  • “joblib”:自定义和第三方 joblib 后端,例如 spark

  • “dask”:使用 dask,需要在环境中安装 dask

“ray”:使用 ray,需要在环境中安装 ray

backend:parallel:params字典, 可选, 默认={} (不传递参数)

  • 作为配置传递给并行处理后端的附加参数。有效键取决于 backend:parallel 的值

  • “None”:无附加参数,backend_params 被忽略

  • “loky”、“multiprocessing”和“threading”:默认 joblib 后端,可以传递 joblib.Parallel 的任何有效键,例如 n_jobs,但 backend 除外,它由 backend 直接控制。如果未传递 n_jobs,则默认为 -1,其他参数将默认为 joblib 的默认值。

  • “joblib”:自定义和第三方 joblib 后端,例如 spark。可以传递 joblib.Parallel 的任何有效键,例如 n_jobs;在这种情况下,backend 必须作为 backend_params 的键传递。如果未传递 n_jobs,则默认为 -1,其他参数将默认为 joblib 的默认值。

  • “dask”:可以传递 dask.compute 的任何有效键,例如 scheduler

    • “ray”:可以传递以下键

    • “ray_remote_args”:ray.init 的有效键字典

      “shutdown_ray”:布尔值, 默认=True; False 防止 ray 在并行处理后关闭。

    • “logger_name”:str, 默认=”ray”; 要使用的日志器名称。

    • “mute_warnings”:布尔值, 默认=False; 如果为 True,则抑制警告

返回:
self对 self 的引用。

注意

更改对象状态,将 config_dict 中的配置复制到 self._config_dynamic。

set_params(**params)[source]#

设置此对象的参数。

此方法适用于简单的 skbase 对象以及复合对象。参数键字符串 <component>__<parameter> 可用于复合对象(即包含其他对象的对象),以访问组件 <component> 中的 <parameter>。如果引用明确,也可以使用不带 <component>__ 的字符串 <parameter>,例如,没有两个组件参数具有相同的名称 <parameter>

参数:
**params字典

BaseObject 参数,键必须是 <component>__<parameter> 字符串。__ 后缀可以作为完整字符串的别名,如果它们在 get_params 键中是唯一的。

返回:
self对 self 的引用(设置参数后)
set_random_state(random_state=None, deep=True, self_policy='copy')[source]#

为自身设置 random_state 伪随机种子参数。

通过 self.get_params 查找名为 random_state 的参数,并通过 set_params 将它们设置为派生自 random_state 的整数。sample_dependent_seed 通过链式哈希采样这些整数,保证种子随机生成器的伪随机独立性。

取决于 self_policy,应用于 self 中的 random_state 参数,并且当且仅当 deep=True 时,应用于剩余的组件对象。

注意:即使 self 没有 random_state 参数,或者任何组件都没有 random_state 参数,也会调用 set_params。因此,set_random_state 将重置任何 scikit-base 对象,即使是没有 random_state 参数的对象。

参数:
random_stateint, RandomState 实例或 None, 默认=None

伪随机数生成器,用于控制随机整数的生成。传递 int 可在多次函数调用中获得可重现的输出。

deep布尔值, 默认=True

是否在 skbase 对象值参数(即组件估计器)中设置随机状态。

  • 如果为 False,则仅设置 selfrandom_state 参数(如果存在)。

  • 如果为 True,则也会设置组件对象中的 random_state 参数。

self_policystr, {“copy”, “keep”, “new”} 之一, 默认=”copy”
  • “copy”:self.random_state 设置为输入的 random_state

  • “keep”:self.random_state 保持原样

  • “new”:self.random_state 设置为一个新的随机状态,

派生自输入的 random_state,通常与输入不同

返回:
self对 self 的引用
set_tags(**tag_dict)[source]#

将实例级别标签覆盖设置为给定值。

每个兼容 scikit-base 的对象都有一个标签字典,用于存储对象的元数据。

标签是特定于实例 self 的键值对,它们是静态标志,在对象构建后不会更改。它们可用于元数据检查或控制对象的行为。

set_tags 将动态标签覆盖设置为 tag_dict 中指定的值,其中键是标签名称,字典值是要设置的标签值。

set_tags 方法只能在对象的 __init__ 方法中、构建期间或通过 __init__ 后直接调用。

可以使用 get_tagsget_tag 检查当前标签值。

参数:
**tag_dict字典

标签名称:标签值对字典。

返回:
Self

对自身的引用。

static sparse_to_dense(y_sparse, index)[source]#

将检测器的稀疏输出转换为密集格式。

参数:
y_sparsepd.Series
  • 如果 y_sparse 是一个索引为区间的 Series,则它应表示段,Series 的每个值是段的标签。未分类的区间应标记为 -1。段绝不能标记为 0。

  • 如果 y_sparse 的索引不是区间集,则 Series 的值应表示变化点/异常点的索引。

indexarray-like

包含 y_sparse 中事件索引的更大索引集,用作返回的 Series 的索引。

返回:
pd.Series

返回一个索引为 index 的 Series。* 如果 y_sparse 是一个变化点/异常点的 Series,则返回的

Series 根据索引是否与异常点/变化点关联而标记为 0 和 1。1 表示异常点/变化点。

  • 如果 y_sparse 是一个段的 Series,则返回的 Series 根据其索引落入的段进行标记。不落入任何段的索引标记为 -1。

示例

>>> import pandas as pd
>>> from sktime.detection.base import BaseDetector
>>> y_sparse = pd.Series([2, 5, 7])  # Indices of changepoints/anomalies
>>> index = range(0, 8)
>>> BaseDetector.sparse_to_dense(y_sparse, index=index)
0    0
1    0
2    1
3    0
4    0
5    1
6    0
7    1
dtype: int64
>>> y_sparse = pd.Series(
...     [1, 2, 1],
...     index=pd.IntervalIndex.from_arrays(
...         [0, 4, 6], [4, 6, 10], closed="left"
...     )
... )
>>> index = range(10)
>>> BaseDetector.sparse_to_dense(y_sparse, index=index)
0    1
1    1
2    1
3    1
4    2
5    2
6    1
7    1
8    1
9    1
dtype: int64
transform(X)[source]#

在测试/部署数据上创建标签。

参数:
Xpd.DataFrame, pd.Series 或 np.ndarray

对于跨任务类型一致的返回值,请参见 predict_pointspredict_segments

返回:
y与 X 具有相同索引的 pd.DataFrame

序列 X 的标签。

  • 如果 task"anomaly_detection",则值为整数标签。值为 0 表示 X 在同一时间索引处没有异常。其他值表示异常。大多数检测器将返回 0 或 1,但有些如果能检测不同类型的异常,可能会返回更多值。 indicating whether X, at the same index, is an anomaly, 0 for no, 1 for yes.

  • 如果 task"changepoint_detection",则值为整数标签,指示变点之间片段的标签。可能的标签是从 0 开始的整数。

  • 如果 task 是 “segmentation”,则值为片段的整数标签。可能的标签是从 0 开始的整数。

transform_scores(X)[source]#

返回测试/部署数据上预测标签的分数。

参数:
Xpd.DataFrame, pd.Series 或 np.ndarray

predict_scores(X)[source]#

返回:
scorespd.DataFrame,索引与 X 相同

序列 X 的分数。

update(X, y=None)[source]#

使用新数据和可选的真实标签更新模型。

参数:
Xpd.DataFrame, pd.Series 或 np.ndarray

用于更新模型的训练数据(时间序列)。

ypd.Series, 可选

如果检测器是监督式的,则为训练数据的真实标签。

返回:
self

对自身的引用。

注意

更新已拟合的模型,该模型更新以“_”结尾的属性。

update_predict(X, y=None)[source]#

使用新数据更新模型并为其创建标签。

参数:
Xpd.DataFrame, pd.Series 或 np.ndarray

用于更新模型的训练数据,时间序列。

y带有 RangeIndex 的 pd.DataFrame,可选。

如果检测器是监督式的,则为 X 中的已知事件,用于训练。

y 的每一行都是一个已知事件。可以包含以下列:

  • "ilocs" - 始终存在。值编码事件发生的位置/时间,通过对 X 索引的 iloc 引用,或 X 索引的范围,如下所示。

  • "label" - 如果任务(根据标签)是带标签的监督或半监督分割,或者片段聚类。

"ilocs" 列和 "labels" 列中条目的含义如下描述了给定行中的事件:

  • 如果 task"anomaly_detection""change_point_detection",则 "ilocs" 包含事件发生的 iloc 索引。

  • 如果 task"segmentation",则 "ilocs" 包含基于 iloc 的左闭区间片段,解释为事件发生的索引范围。

"labels" 列中的标签(如果存在)指示事件的类型。

返回:
y带有 RangeIndex 的 pd.DataFrame

检测到或预测到的事件。

y 的每一行都是一个检测到或预测到的事件。可以包含以下列:

  • "ilocs" - 始终存在。值编码事件发生的位置/时间,通过对 X 索引的 iloc 引用,或 X 索引的范围,如下所示。

  • "label" - 如果任务(根据标签)是监督或半监督分割,或段聚类。

"ilocs" 列和 "labels" 列中条目的含义如下描述了给定行中的事件:

  • 如果 task"anomaly_detection""change_point_detection",则 "ilocs" 包含事件发生的 iloc 索引。

  • 如果 task"segmentation",则 "ilocs" 包含基于 iloc 的左闭区间片段,解释为事件发生的索引范围。

"labels" 列中的标签(如果存在)指示事件的类型。