Zeitreihe durch Clustern komprimieren
Die Methode komprimiert eine Zeitreihe (oder mehrere Zeitreihen mit denselben Zeitpunkten) auf eine bestimmte Anzahl an Datenpunkten, indem die Datenwerte geclustert werden.
Obwohl die komprimierte Zeitreihe weniger Datenpunkte als die Ursprungszeitreihe hat, verhält sie sich bei der Optimierung ähnlich. Die komprimierte Zeitreihe ist immer eine abstrakte Zeitreihe.
Während des Clusterns werden nahe beieinanderliegende Datenpunkte der Ursprungszeitreihe einem Cluster zugewiesen. In der komprimierten Zeitreihe repräsentiert der gewichtete Mittelwert der Datenwerte eines Clusters als einziger Datenwert das gesamte Cluster. Alternativ kann der dem berechneten Mittelwert nächste in der Ursprungszeitreihe existierende Wert als Zentrum (das heißt: als Datenwert der komprimierten Zeitreihe) verwendet werden. Die Zeitschrittlänge eines Datenpunktes in der komprimierten Zeitreihe entspricht der Summe der Zeitschrittlängen aller Elemente des dazugehörigen Clusters.
Die folgende Abbildung verdeutlicht den Komprimierungsprozess schematisch.
Die gewünschte Anzahl an Clustern kann vorgegeben werden.
Optional können die Maxima und/oder Minima der Zeitreihe separat hinzugefügt werden, sodass die komprimierte Zeitreihe dasselbe Minimum und/oder Maximum wie die Ursprungszeitreihe aufweist. Ist diese Option aktiviert, werden die Extrempunkte während des Komprimierungsprozesses ignoriert und erst am Ende als zusätzliche Datenpunkte hinzugefügt. Dadurch erhöht sich die Anzahl der Cluster über die vorgegebene Zahl hinaus.
Wenn \( k \) die Anzahl der gewünschten Cluster und \( n \) die Anzahl der zu komprimierenden Zeitreihen ist, hat die komprimierte Zeitreihe
Methode anwenden
Um die Datenwerte einer Zeitreihe zu komprimieren, verwenden Sie die Menüeinträge Methoden → Zeitreihen umrechnen → Zeitreihe komprimieren (siehe folgende Abbildung).
In dem sich öffnenden Fenster (siehe folgende Abbildung) werden mit Zeitreihen auswählen die zu komprimierenden Zeitreihen ausgewählt. Eine Mehrfachauswahl ist möglich.
Sollen mehrere Zeitreihen auf einmal komprimiert werden, müssen sie dieselben Datenpunkte aufweisen. Sollte dies nicht der Fall sein, öffnet sich ein Fenster zur Fehlerbehandlung.
Wählen Sie eine Methode zum Auflösen des Konflikts: Synchronisieren oder Zusammenfügen.
Geben Sie die Anzahl der Cluster an. Ganzzahlige Werte zwischen 2 und der Anzahl der Datenpunkte der zu komprimierenden Zeitreihen sind möglich.
Entscheiden Sie, ob Maxima und Minima hinzugefügt und Existierende Werte als Zentren verwendet werden sollen.
Zuletzt wählen Sie, ob die jeweilige bestehende Zeitreihe mit den neuen Werten überschrieben oder ob jeweils eine neue Zeitreihe mit den neuen Werten zusätzlich erstellt werden soll.
Beispiel
Die folgende Abbildung zeigt die Ursprungszeitreihe Strombedarf_GFaI-Gebäude und das Ergebnis des Komprimierens auf fünf Cluster unter Hinzufügen der Minima und Maxima.
