Геофизические процессы и биосфера: статья

ПРОБЛЕМЫ АНАЛИЗА ВРЕМЕННЫХ РЯДОВ С ПРОПУСКАМИ И МЕТОДЫ ИХ РЕШЕНИЯ В ПРОГРАММЕ WINABD
А.В. ДЕЩЕРЕВСКИЙ1
В.И. ЖУРАВЛЕВ1
А.Н. НИКОЛЬСКИЙ2
А.Я. СИДОРИН1
1 Институт физики Земли им. О.Ю. Шмидта РАН
2 ООО «КМК Консалтинг»
Журнал: Геофизические процессы и биосфера
Том: 15
Номер: 3
Год: 2016
Страницы: 5-34
Ключевые слова: данные геофизического мониторинга, анализ временных рядов с пропусками, алгоритм, программа, обработка в скользящем окне, ритмы
Аннотация: ПРОБЛЕМЫ АНАЛИЗА ВРЕМЕННЫХ РЯДОВ С ПРОПУСКАМИ И МЕТОДЫ ИХ РЕШЕНИЯ В ПРОГРАММЕ WINABD
Список литературы: Абраменкова И.В., Круглов В.В. Методы восстановления пропусков в массивах данных // Программные продукты и системы. 2005. № 2. C. 18-22.

Автоматизированная обработка данных на Гармском полигоне / Отв. ред. А.Я. Сидорин. М.: ИФЗ АН СССР, 1991. 216 с.

Богдасарян Р.А. Частотно-индивидуальный косайнор анализ. Частота биоритмов − критерий раннего выявления патологии: Методические рекомендации. Ереван, 1980. 55 с.

Бокс Дж., Дженкинс Г. Анализ временных рядов. В 2-х т. М.: Мир, 1974. 405 с. 197 с.

Валеев Р.Т. Метод взвешенного скользящего среднего и математическая модель «японских свечек» в условиях фондового рынка и их применение для его анализа: Дис. … канд. техн. наук. Томск: Том. гос. ун-т, 2001. 113 с.

Гармский геофизический полигон / Отв. ред. А.Я. Сидорин. М.: ИФЗ АН СССР, 1990. 240 c.

Грачев А.В. К восстановлению пропусков в экспериментальных данных // Вестн. ННГУ им. Н.И. Лобачевского. Сер. Радиофизика. 2004. Вып. 2. C. 15-23.

Губанов В.А. Анализ воздействия выбросов на результат сезонной корректировки временных рядов // Научные труды: Институт народнохозяйственного прогнозирования РАН. 2004. № 2.

Дещеревская Е.В., Сидорин А.Я. Некоторые результаты изучения суточной периодичности землетрясений Гармского полигона // Сейсмические приборы. 2004. Вып. 40. С. 57-70.

Дещеревская Е.В., Сидорин А.Я. Внутрисезонные колебания сейсмичности Гармского полигона и их связь с атмосферными процессами // Докл. РАН. 2005. Т. 401, № 1. С.80-83.

Дещеревская Е.В., Сидорин А.Я. Пространственно-временные особенности суточной периодичности слабых землетрясений Гармcкого полигона // Вопросы инженерной сейсмологии. 2015. Т. 42, № 4. С. 77-84.

Дещеревский А.В., Лукк А.А. Выделение регулярных составляющих во временных вариациях геофизических параметров методом разложения на негармонические компоненты // Вулканология и сейсмология. 2002. № 5. С. 65-78.

Дещеревский А.В., Сидорин А.Я. Алгоритмы и результаты формализованного поиска предвестников землетрясений во временных рядах геоэлектрического мониторинга // Федеральная система сейсмологических наблюдений: Инф.-аналит. бюл. 1996. Т. 3, № 3. С. 11-27.

Дещеревский А.В., Сидорин А.Я. Некоторые вопросы методики оценки среднесезонных функций для геофизических данных. М.: ОИФЗ РАН, 1999. 40 с.

Дещеревский А.В., Сидорин А.Я. База данных биологического мониторинга на Гармском полигоне // Геофизические процессы и биосфера. 2002. Т. 1, № 2. С. 3-15.

Дещеревский А.В., Сидорин А.Я. Проблема фликкер-шума при изучении причинно-следственных связей между природными процессами // Докл. РАН. 2003а. Т. 392, № 3. С. 392-396.

Дещеревский А.В., Сидорин А.Я. Параметризация временных рядов активности животных для геофизических исследований // Моделирование геофизических процессов. М.: ОИФЗ РАН, 2003б. С. 137-155.

Дещеревский А.В., Сидорин А.Я. Исследование значимости корреляции электрической активности рыб и электротеллурического поля // Биофизика. 2004. Т. 49, вып. 4. С. 715-722.

Дещеревский А.В., Сидорин А.Я. Поиск корреляции сейсмичности Гармского полигона с атмосферным давлением и скоростью ветра // Геофизические исследования. 2008. Т. 9, № 1. С. 3-15.

Дещеревский А.В., Сидорин А.Я. Периодограммы наложенных эпох при поиске скрытых ритмов в экспериментальных рядах // Сейсмические приборы. 2011а. Т. 47, № 2. С. 21-43.

Дещеревский А.В., Сидорин А.Я. Сравнение периодограмм наложенных эпох и спектров Фурье экспериментальных рядов // Сейсмические приборы. 2011б. Т. 47, № 3. С. 44-70.

Дещеревский А.В., Сидорин А.Я. Поиск влияния гравитационных приливов на региональную сейсмичность Греции разными методами: 1. Спектральный и периодограммный анализ // Сейсмические приборы. 2012. Т. 48, № 4. С.5-26.

Дещеревский А.В., Сидорин А.Я. Поиск влияния гравитационных приливов на региональную сейсмичность Греции разными методами: 2. Корреляционный анализ // Сейсмические приборы. 2013а. Т. 49, № 1. С. 35-59.

Дещеревский А.В., Сидорин А.Я. Поиск влияния гравитационных приливов на региональную сейсмичность Греции разными методами: 3. Корреляция с солнечным и лунным компонентами прилива // Сейсмические приборы. 2013б. Т. 49, № 3. С. 41-53.

Дещеревский А.В., Сидорин А.Я. Суточная периодичность землетрясений Южной Калифорнии // Сейсмические приборы. 2014а. Т. 50, № 1. С. 27-50.

Дещеревский А.В., Сидорин А.Я. Оценка корреляции потока землетрясений Аляски с лунно-солнечным приливом // Наука и технологические разработки. 2014б. Т. 93, № 1. С. 29-44.

Дещеревский А.В., Сидорин А.Я. Технические проблемы и ошибки при работе с каталогами землетрясений // Наука и технологические разработки. 2014в. Т. 93, № 4. С. 32-41.

Дещеревский А.В., Сидорин А.Я. Повышение робастности и устойчивости оценок параметров годографов Рэлея-Шустера с помощью различных способов нормировки векторов // Сейсмические приборы. 2015а. Т. 51, № 2. С. 56-80.

Дещеревский А.В., Сидорин А.Я. Тестирование метода годографов Рэлея-Шустера на модельных временных рядах и потоках землетрясений // Сейсмические приборы. 2015б. Т. 51, № 3. С. 59-84.

Дещеревский А.В., Сидорин А.Я. Анализ суточной периодичности в Душанбино-Вахшском каталоге землетрясений методом годографов Рэлея-Шустера // Вопросы инженерной сейсмологии. 2015в. Т. 42, № 3. С. 71-92.

Дещеревский А.В., Журавлев В.И., Сидорин А.Я. Некоторые алгоритмы фильтрации для геофизических временных рядов // Физика Земли. 1996. № 2. С. 56-67.

Дещеревский А.В., Лукк А.А., Сидорин А.Я. Признаки фликкер-шумовой структуры во временных реализациях геофизических полей // Физика Земли. 1997. № 7. С. 3-19.

Дещеревский А.В., Сидорин А.Я., Харин Е.П. Исследование влияния гелиогеофизических факторов на активность животных в лабораторных условиях // Докл. РАН. 2005. Т. 401, № 6. С. 837-841.

Дещеревский А.В., Сидорин А.Я., Харин Е.П. Геомагнитные возмущения и активность животных в лабораторных условиях // Биофизика. 2009. Т. 54, вып. 3. С. 554-562.

Дещеревский А.В., Журавлев В.И., Никольский А.Н., Сидорин А.Я. Технологии анализа геофизических временных рядов. Ч. 1. Требования к программе обработки // Сейсмические приборы. 2016а. Т. 52, № 1. С. 61-82

Дещеревский А.В., Журавлев В.И., Никольский А.Н., Сидорин А.Я. Технологии анализа геофизических временных рядов. Ч. 2. WinABD - пакет программ для сопровождения и анализа данных геофизического мониторинга // Сейсмические приборы. 2016б. Т. 52, № 3. С.51-80.

Дещеревский А.В., Мирзоев К.М., Лукк А.А. Критерии группирования землетрясений с учетом пространственной неоднородности сейсмичности // Физика Земли. 2016в. № 1. С. 79-97.

Емельянов И.П. Формы колебаний в биоритмологии. Новосибирск: Наука, 1976. 128 с.

Журавлев В.И. Моделирование сейсмического режима уравнением авторегрессии // Экспериментальная сейсмология. М.: Наука, 1983. С. 99-108.

Журавлев В.И., Лукк А.А. Полуденная активизация сейсмичности в Турции и ряде других регионов мира // Геофизические исследования. 2011. Т. 12, № 4. С. 31-57.

Журавлев В.И., Сидорин А.Я. Спектральные исследования суточной периодичности землетрясений Гармского полигона // Геофизические исследования. 2005. Вып. 1. С. 48-57.

Злоба Е., Яцкив И. Статистические методы восстановления пропущенных данных // Computer Modelling & New Technologies. 2002. V. 6, N 1. C. 51-61.

Инструкция к программе «Cosinor Ellipse 2006». Омск: ООО Научно-методический центр «Аналитик», 2015. 13 с.

Карлов И.А., Проворова О.Г. Новый подход к исследованию устойчивости алюминиевого электролизера // Вестн. Краснояр. гос. ун-та. Физико-математические науки. 2002. № 1. С. 116-120.

Карп В.П., Катинас Г.С. Математические методы исследования биоритмов // Хронобиология и хрономедицина / Под ред. Ф.И. Комарова. М.: Медицина, 1989. С. 29-45.

Концевая Н.В. Оптимизация процедур сглаживания показателей финансовых рынков // Аудит и финансовый анализ. 2011. № 1. С. 122-127.

Концевая Н.В. Анализ методов заполнения пропусков во временных рядах показателей финансовых рынков // Вестн. Воронеж. гос. техн. ун-та. 2012. Т. 8, № 8. С. 18-20.

Концевая Н.В. Скользящий β-коэффициент как инструмент оптимизации торговых стратегий на примере валютного рынка // Вестн. Финансового ун-та. 2013. № 1. С. 73-81.

Корягина Ю.В., Нопин С.В. Cosinor Ellipse 2006. № 2006611345 // Программы для ЭВМ… (офиц. бюл.). 2006. № 3 (56). С. 42.

Кучеров И.С., Ткачук В.Г., Волков А.В. Длительные биологические ритмы в динамике мышечной работоспособности человека // Кибернетика и вычислительная техника. М.: Наука, 1970. Вып. 7. С. 71-77.

Лагутин М.Б. Наглядная математическая статистика. 2-е изд., испр. М.: БИНОМ, 2009. 472 с.

Литтл Р.Дж.А., Рубин Д.Б. Статистический анализ данных с пропусками. М.: Финансы и статистика, 1990. 336 c.

Любушин А.А. Анализ данных систем геофизического и экологического мониторинга. М.: Наука, 2007. 228 с.

Макс Ж. Методы и техника обработки сигналов при физических измерениях. В 2-х т. М.: Мир, 1983. Т. 1. 312 с.

Маркелов О.А. Система информационной поддержки принятия решений врача при лечении вегетативных расстройств: Дис. … канд. техн. наук. СПб. гос. электротехн. ун-т «ЛЭТИ» им. В.И. Ульянова (Ленина), 2007.

Маркин А.В., Щербаков М.В. Метод автоматического восстановления значений в потоках данных на основе взвешенной модели // Прикаспийский журнал: управление и высокие технологии. 2013. № 3. С. 49-54.

Моисеев С.Н. Заполнение пропусков в случайно-цензурированных временных рядах // Автометрия. 1998. № 1. С. 61-66.

Оранский И.Е., Царфис П.Г. Биоритмология и хронотерапия. М.: Высш. шк., 1989. 159 с.

Разумихин Д.В. Использование нейронных сетей на уровне семантики в системе распознавания речи // IV Всерос. конф. «Нейрокомпьютеры и их применение», г. Москва, 6-18 февраля 2000 г. М.: ИПУ РАН, 2000. C. 208-210.

Россиев А.А. Итерационное моделирование неполных данных с помощью многообразий малой размерности. Красноярск: КГТУ, 2000. 84 c.

Рыженкова К.В. Методы восстановления пропуска данных при проведении статистических исследований // Интеллект. Инновации. Инвестиции. 2011. № 3. С. 127-133.

Сидорин А.Я. Суточная периодичность сильных землетрясений Гармского полигона // Сейсмические приборы. 2008. Т. 44, № 3. С. 70-76.

Сидорин А.Я. О применении метода Рэлея-Шустера в исследованиях периодичности землетрясений // Сейсмические приборы. 2009. Т. 45, № 3. С. 29-40.

Сидорин А.Я. Различия внутрисуточных фазовых диаграмм потоков землетрясений разной энергии // Сейсмические приборы. 2013. Т. 49, № 2. С. 71-84.

Сидорин А.Я. Техногенная суточная периодичность сейсмических событий в районе Нурекского водохранилища // Наука и технологические разработки. 2015. Т. 94, № 2. С. 28-44.

Скрипник В.М., Назин А.Е., Приходько Ю.Г., Благовещенский Ю.Н. Анализ надежности технических систем по цензурированным выборкам. М.: Радио и связь, 1988. 183 с

Снитюк В.Е. Эволюционный метод восстановления пропусков в данных // Тр. VI Междунар. конф. «Интеллектуальный анализ информации». Киев, 2006. С. 262-271.

Теребиж В.Ю. Анализ временных рядов в астрофизике. М.: Наука, 1992. 392 с.

Урбах В.Ю. Математическая статистика для биологов и медиков. M.: Изд-во АН СССР, 1963. 322 с.

Хампель Ф., Рончетти Э., Рауссеу П., Штаэль В. Робастность в статистике: Подход на основе функций влияния. М.: Мир, 1989. 512 с.

Хардле В. Прикладная непараметрическая регрессия. М.: Мир, 1993. 349 с.

Хемминг Р.В. Цифровые фильтры. 2-е изд. М.: Недра, 1987. 221 с.

Хемминг Р.В. Численные методы для научных работников и инженеров. М.: Наука, 1972. 400 c.

Щербина С.В. Экспериментальное исследование динамического хаоса в сейсмогенной среде // Геофиз. журн. 2004. Т. 26, № 3. С. 125-131.

Baghi Q., Gilles M., Berge J., Christophe B., Touboul P., Rodrigues M. Regression analysis with missing data and unknown colored noise: Application to the MICROSCOPE space mission // Physical Rev. D. 2015. V. 91, N 6.

Cornelissen G. Cosinor-based rhythmometry // Theoretical Biology and Medical Modelling. 2014. V. 11:16.

Dergachev V.A., Makarenko N.G., Karimova L.N., Danilkina E.B. Nonlinear methods of analysis of data with gaps // Geochronometria. 2001. V. 20. P. 45-50.

Filling data gaps in a periodic timeseries in MATLAB. 2014. URL: http://www.mathworks. com/matlabcentral/newsreader/view_thread/337892

Filling gaps in time series with Nan. 2013. URL: http://www.mathworks.com/matlabcentral /answers/76164-filling-gaps-in-time-series-with-nan

Giles D.E.A. The underground economy: Minimizing the size of government // How to spend the fiscal dividend: The optimal size of government / Ed. by H. Grubel. Vancouver: Fraser Institute, 1998. P. 93-110.

Gorban A., Rossiev A., Makarenko N., Kuandykov Y., Dergachev V. Recovering data gaps through neural network methods // Intern. J. of Geomagnetism and Aeronomy. 2002. V. 3, N 2. P. 191-197.

Guiles M.D. Effect of diurnal data gaps on regression and FFT analysis. SOEST, University of Hawaii at Manoa, 2007. 9 p.

Halberg F., Cornélissen G., Tarquini B., Grafe A., Syutkina E.V., Otsuka K., Watanabe Y., Siegelova J., Sanchez de la Pena S., Carandente F., Schwartzkopff O. Pineals, cancers and feedsidewards in the biosphere and the cosmos (BIOCOS) // Cancer Biotherapy and Radiopharmaceuticals. 1997. V. 12. P. 421-422.

Halberg F. Chronobiology // Ann. Rev. Physiol. 1969. V. 31. Р. 675-725.

Halberg F. Chronobiology: Methodological problems // Acta Med. Rom. 1980. V. 18. P. 399-440.

Kanasewich E.R. Time sequence analysis in geophysics. Edmonton [Alta.]: Univ. of Alberta Press, 1981. 480 p.

Katinas G.S. Logistic informative complex of time series analysis // Здоровье и образование в XXI. Сер. Медицина. 2012. Т. 14, № 2. С. 128-133.

Klingenberg B. Regression models for binary time series with gaps // Computational Statistics and Data Analysis. 2008. V. 52. P. 4076-4090.

Lomb N.R. Least-squares frequency analysis of unequally spaced data // Astrophys. and Space Sci. 1976. V. 39. P. 447-462.

Love J.J. Missing data and the accuracy of magnetic-observatory hour means // Ann. Geophys. 2009. V. 27. P. 3601-3610.

Moody G.B. Spectral analysis of heart rate without resampling // Proc. of «Computers in cardiology» conf., London, 5-8 Sept. 1993. IEEE Computer Society, 1993. P. 71-718.

Pashova L., Koprinkova-Hristova P., Popova S. Gap filling of daily sea levels by artificial neural networks // TransNav. 2013. V. 7, N 2. P. 225-232.

Press W.H., Rybicki G.B. Fast algorithm for spectral analysis of unevenly sampled data // Astrophysical J. 1989. V. 338. P. 277-280.

Press W.H., Teukolsky S.A., Vetterling W.T., Flannery B.P. Numerical recipes in C: The art of scientific computing. 2-nd ed. Cambridge-New York-Port Chester-Melbourne-Sydney: Cambridge Univ. Press, 2002. 925 p.

Refinetti R., Cornelissen G., Halberg F. Procedures for numerical analysis of circadian rhythms // Biological Rhythm Res. 2007. V. 38, N 4. P. 275-325.

Ryan K.F., Giles D.E.A. Testing for unit roots in economic time-series with missing observations // Advances in Econometrics / Ed. by T.B. Fomby & R. Carter Hill. Emerald Group Publ. Ltd., 1998. V. 13 P. 203-242.

Sandip V. George, Ambika G. Effect of data gaps on correlation dimension computed from light curves of variable stars // Astrophys. Space Sci. 2015. V. 360:5.

SAS. Knowledge base. Usage Note 22921. URL:

Scargle J.D., Norris J.P., Jackson B., Chiang J. Studies in astronomical time series analysis. VI. Bayesian block representations // The Astrophys. J. V. 764, N 2:167.

Schluter T. Knowledge discovery from time series: Inaugural-dissertation zur Erlangung des doktorgrades der mathematisch-naturwissenschaftlichen fakultat der Heinrich-Heine-Universität Dusseldorf. 2012. 169 p.

Seelam M.R. How do I fill gap in time series data? 2015. URL: https://www.researchgate. net/post/How_do_I_fill_gap_in_time_series_data

Smith J. How to fill data gaps in a time series with NaN. 2014. URL: http://www.mathworks. com/matlabcentral/answers/160053-how-to-fill-data-gaps-in-a-time-series-with-nan

Time series analysis and data gaps. URL:

Torres-Reyna O. Data analysis notes: Links and general guidelines: Online Stata Tutorial. 2014. URL:

Working with missing data. 2015. URL: http://pandas.pydata.org/pandas-docs/stable/missing_ data.html.

Yuan G.-C., Lozier M.S., Pratt L.J., Jones C.K.R.T., Helfrich K.R. Estimating the predictability of an oceanic time series using linear and nonlinear methods // J. Geophys. Res. 2004. V. 109, C08002. doi: 10.1029/2003JC002148.