计算多尺度排列熵的python程序怎么写
时间: 2023-12-04 20:02:19 浏览: 127
多尺度排列熵(multiscale permutation entropy)是一种用于分析时间序列复杂性的方法,可以用于诊断心电图、脑电图等生物信号。下面是一个用Python计算多尺度排列熵的示例程序:
```python
import numpy as np
from scipy.spatial.distance import pdist, squareform
def permutation_entropy(x, m, delay):
"""
计算单尺度排列熵
:param x: 时间序列
:param m: 采样点个数
:param delay: 采样间隔
:return: 单尺度排列熵
"""
n = len(x)
permutations = np.array(list(itertools.permutations(range(m))))
d = np.zeros(len(permutations))
for i in range(m):
d += (x[i: n - (m - i) * delay] - x[i + delay: n - (m - i - 1) * delay])**2
d = np.sqrt(d)
d_sorted = np.sort(d)
count = 0
for i in range(len(permutations)):
match = np.where(np.all(permutations[i] == np.argsort(d)))
count += len(match[0])
pe = -np.log(count / len(permutations))
return pe
def multiscale_permutation_entropy(x, max_scale, m, delay):
"""
计算多尺度排列熵
:param x: 时间序列
:param max_scale: 最大尺度
:param m: 采样点个数
:param delay: 采样间隔
:return: 多尺度排列熵
"""
n = len(x)
scales = np.arange(1, max_scale + 1)
mspe = np.zeros(len(scales))
for i in range(len(scales)):
segment_size = int(np.ceil(n / scales[i]))
for j in range(scales[i]):
start = j * segment_size
end = min(start + segment_size, n)
mspe[i] += permutation_entropy(x[start:end], m, delay)
mspe[i] /= scales[i]
return mspe
```
使用方法如下:
```python
x = np.random.rand(1000) # 生成1000个随机数的时间序列
max_scale = 10 # 最大尺度为10
m = 3 # 采样点个数为3
delay = 1 # 采样间隔为1
mspe = multiscale_permutation_entropy(x, max_scale, m, delay) # 计算多尺度排列熵
print(mspe)
```
输出结果为一个长度为10的一维数组,每个元素代表对应尺度下的多尺度排列熵。