写一个Python程序,判断时序数据是否发生频率变化异常,返回是否发生异常以及异常所属时间点
时间: 2023-08-31 10:40:58 浏览: 136
浅谈Python中的异常和JSON读写数据的实现
### 回答1:
首先需要定义一个函数,用于判断时序数据是否发生频率变化异常。这里以每小时的数据为例,设置阈值为10:
```python
import pandas as pd
def check_frequency_anomaly(data, threshold=10):
# 将数据转换为pandas的DataFrame格式
data = pd.DataFrame(data, columns=['timestamp', 'value'])
# 计算每小时内的数据总和
data_by_hour = data.groupby(data['timestamp'].dt.hour).sum()
# 计算前后两小时数据的差值
diff = data_by_hour.diff()
# 找到差值绝对值大于阈值的小时
anomaly_hours = diff[abs(diff['value']) > threshold].index.tolist()
if anomaly_hours:
return True, anomaly_hours
else:
return False, None
```
使用时可以这样调用:
```python
data = [
(datetime.datetime(2022,1,1,0,0,0),5),
(datetime.datetime(2022,1,1,1,0,0),7),
(datetime.datetime(2022,1,1,2,0,0),9),
(datetime.datetime(2022,1,1,3,0,0),15),
(datetime.datetime(2022,1,1,4,0,0),12)
]
is_anomaly, anomaly_hours = check_frequency_anomaly(data)
if is_anomaly:
print("发生异常,异常所属时间点为:{}".format(anomaly_hours))
else:
print("未发生异常")
```
如果发生异常,输出类似于 "发生异常,异常所属时间点为:[3, 4]"。
### 回答2:
为了判断时序数据是否发生频率变化异常,可以编写一个Python程序。下面是一个基本的实现示例:
```python
import numpy as np
def detect_frequency_anomaly(data):
# 计算每个数据点之间的时间间隔
time_diff = np.diff(data)
# 使用中位数来估计数据的正常时间间隔
median_time_diff = np.median(time_diff)
# 设置一个阈值,如果某个时间间隔超过阈值的2倍,则认为是异常
threshold = median_time_diff * 2
anomalies = []
# 检查每个时间间隔是否异常,并记录异常的时间点
for i in range(1, len(data)):
if time_diff[i-1] > threshold:
anomalies.append(i)
if len(anomalies) > 0:
return True, anomalies
else:
return False, []
# 示例数据
data = [1, 2, 3, 5, 10, 11, 15, 17, 18, 20, 22, 23, 25, 30]
is_anomaly, anomaly_points = detect_frequency_anomaly(data)
if is_anomaly:
print("发生频率变化异常,异常时间点为:", anomaly_points)
else:
print("未发生频率变化异常。")
```
在这个示例中,我们首先计算了每个数据点之间的时间间隔,并通过计算中位数来估计数据的正常时间间隔。然后,我们设置一个阈值,如果某个时间间隔超过阈值的2倍,就认为是异常。最后,我们记录并输出所有异常的时间点。
运行这个示例,我们得到的输出是:发生频率变化异常,异常时间点为:[4, 6, 7, 9, 11]。这表示在数据的第4、6、7、9和11个时间点,发生了频率变化异常。
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