Identificación serie temporal: Análisis de componentes principales (lifting) y densidad espectral de potencia

Antonio Sala, UPV

Dificultad: *** ,       Relevancia: PIC,      Duración: 07:58

Materiales:    [ Cód.: IDsubespacioserietemp.zip ] [ PDF ]

Resumen:

Este vídeo utiliza la serie temporal del vídeo [pca2ml]. Los dos primeros minutos iniciales del vídeo revisan en análisis PCA estático que se planteaba en dicho vídeo, mediante svd.

Pero, se observa que las sen~ales y los dos primeros componentes principales no parecen ”ruido blanco” en tanto a que se observa determinada relación entre las variables en diferentes instantes (componentes frecuenciales).

El vídeo compara los estimados de la densidad espectral de potencia (power spectral density) proporcionados por periodogram (a partir de la FFT) y pwelch (con cierto filtrado y suavlzado de ruido), de la Signal Processing toolbox.

Representando gráficamente dichos estimados de la densidad espectral de potencia tanto de la sen~al en bruto como de los componentes principales, se observa que existe determinada actividad de baja frecuencia debida a dinámica.

A partir del minuto [04:45] se propone hacer lifting de la sen~al, formando un vector de muestras en diferentes instantes, para que el análisis PCA sea capaz de detectar esas relaciones entre sen~ales en distintos instantes que definen a un sistema dinámico. Se observa que en esa matriz de datos ampliada existen cuatro o cinco combinaciones de sen~ales en diferentes instantes que explican casi toda la variabilidad... dichas combinaciones podrían ser consideradas como “estados” de una representación interna, y la formalización correcta de estas ideas dio lugar a los métodos de subespacio de identificación de sistemas lineales en representación interna. Dicha identificación sobre esta serie temporal se aborda en el vídeo [stsb2].

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