一种数据的局部最值的快速获取方法与流程

1.本申请涉及数据分析中的局部最值获取技术领域，尤其涉及一种数据的局部最值的快速获取方法。


背景技术：

2.在数据分析中，数据在某个维度下往往具有波动性特征，而关于波动性特征的描述有局部最值、周期值、标准差等方法。其中，关于数据的局部最值的度量方法，目前主要有导数法、关系式法等。
3.导数法相对简单，其原理是通过对数据值进行求导，进而得到数据值变化率，再将该变化率通过符号函数得到正负符号特性，从而得到数据的局部最值。导数法的缺点很明显，当数据中夹杂有干扰(噪声)时，简单使用导数法会得到较多伪局部最值，对局部最值的获取带来严重影响，因此需要进行特殊处理才能减少影响。而关于特殊处理，可以通过滤波器将原始数据进行滤波，进而再运用导数法进行局部最值的获取，需要注意的是，当原始数据经过滤波后，其与原始数据之间存在一定程度上的延迟及失真，这会导致局部最值的获取存在偏差或丢失等问题。
4.关系式法是一种比导数法更为简单的局部最值获取方法，其原理是通过判断相邻数据值间的大小关系(中间及其两边的数据值)，进而得到局部最值。关系式法的缺点很明显，当在局部最值处存在较多连续等幅数据时，即相邻数据值之间的大小关系不存在判定特征时，将直接导致关系式判断失效，从而丢失了对该局部最值的获取，即产生了丢点问题，因此需要特殊处理才能降低失效判断的发生，而特殊处理会导致运算时间增加，处理效率下降。


技术实现要素：

5.本申请提供一种数据的局部最值的快速获取方法，以解决现有技术中数据的局部最值的获取效率不高的问题。
6.为了解决上述技术问题，本申请是这样实现的：
7.一种数据的局部最值的快速获取方法，包括：
8.步骤1，逐个遍历导入的数据，提取当前遍历的数据值，以及下个遍历的数据值；
9.步骤2，数据值状态观测器获取当前遍历的数据值，以及下个遍历的数据值，通过运算判定出所属的数据值状态，数据值状态包括上升态、下降态以及平稳态；
10.步骤3，数据值状态计数器获取所属的数据值状态，通过运算得到最新的上升态计数值，以及下降态计数值；
11.步骤4，状态变化观测器获取上升态计数值，以及下降态计数值，通过运算得到预判定的局部最值种类；
12.步骤5，幅度筛选器获取预判定的局部最值种类，通过运算判断是否满足局部最值的记录条件，当满足局部最值的计算条件时，执行步骤6，否则返回至步骤1；
13.步骤6，时序筛选器通过运算判断是否满足新局部最值的记录条件，当满足新局部最值的记录条件时，执行步骤7，否则执行步骤8；
14.步骤7，局部最值缓冲器中加入新局部最值，并且局部最值缓冲器的有效数据元素数量增加1；
15.步骤8，局部最值缓冲器对最新元素执行刷新操作，并且局部最值缓冲器的有效数据元素数量不变，并返回至步骤1。
16.进一步地，在步骤1中逐个遍历导入的数据之前，包括：对相关环境进行初始化操作；导入数据，并指定导入数据所要分析的维度。
17.进一步地，步骤1还包括：判断是否对所有数据已遍历完毕，若是，结束，若否，继续逐个遍历导入的数据，获得当前遍历的数据值，以及下个遍历的数据值。
18.本申请的有益效果在于：
19.本申请提出了以趋势判断为核心的局部最值的快速获取方法，降低了计算的复杂程度，占用资源少，具有不丢点、高实时性及高可靠性等特点。
附图说明
20.图1为本申请中局部最值数据结构的示意图；
21.图2为本申请中数据的局部最值的快速获取方法的流程示意图；
22.图3为本申请中数据的局部最值的快速获取方法的实际运行效果图。
具体实施方式
23.为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
24.本申请提出一种数据的局部最值的快速获取方法，如图1所示，数据的局部最值的获取涉及到的局部最值数据结构，包括：数据值状态观测器、数据值状态计数器、状态变化观测器、幅度筛选器、时序筛选器，以及局部最值缓冲器。其中，数据值状态观测器包括：上升态、下降态，以及平稳态；数据值状态计数器包括：上升态计数值，以及下降态计数值；状态变化观测器用于预判定局部最值的种类；幅度筛选器用于过滤数值干扰；时序筛选器用于过滤连续最值；局部最值缓冲器用于存储局部最值。局部最值数据结构用于在软件层面上管理其数据内容。
25.如图2所示，本申请中数据的局部最值的快速获取方法的流程步骤为：
26.步骤1.首次运行，对相关环境进行初始化操作；
27.步骤2.导入待获取局部最值的数据内容，包括指定数据的某个维度；
28.步骤3.逐个遍历导入的数据内容，提取出当前遍历的数据值，以及下个遍历的数据值；
29.步骤4.将当前遍历的数据值和下个遍历的数据值送入数据值状态观测器，通过运算得到上升态、下降态或者平稳态这三种状态之一；
30.步骤5.将得到的状态送入数据值状态计数器，通过运算得到最新的上升态计数值及下降态计数值；
31.步骤6.将上升状态计数值及下降态计数值送入状态变化观测器，通过运算得到预判定的局部最值种类；
32.步骤7.将预判定的局部最值种类送入幅度筛选器，通过运算判断是否满足局部最值的记录条件，当满足局部最值的记录条件时，执行步骤8，反之执行步骤3；
33.步骤8.执行时序筛选器，通过运算判断是否满足新局部最值的记录条件，当满足新局部最值的记录条件时，执行步骤9，反之执行步骤10；
34.步骤9.在局部最值缓冲器中加入新局部最值，此时局部最值缓冲器的有效数据元素数量加1；
35.步骤10.在局部最值缓冲器中，对最新元素执行刷新操作，此时局部最值缓冲器的有效数据元素数量不变，并返回至步骤3。
36.本申请数据的局部最值的快速获取方法可应用于各种监测设备产品中，如医疗监测设备——呼吸监测仪：将呼吸监测仪监测到的加速度数据转换为呼吸率数据；再通过呼吸率数据判定当前用户的呼吸状态，如呼吸暂停、呼吸急促等；进一步计算呼吸率数据的局部最值，以此评估是否根据用户的呼吸数据产生报警提醒。还可以通过各种数据链路手段，将数据内容上报至云端。当产生了报警提醒时，云端可推送报警信号至预设近亲属的手持装置或者医疗机构的服务器，增强应用性和有效性。
37.本申请的有益效果在于：
38.本申请提出了以趋势判断为核心的局部最值的快速获取方法，具有计算复杂度小、占用资源少、不丢点、实时性高、可靠性强等特点。
39.以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。


技术特征：
1.一种数据的局部最值的快速获取方法，其特征在于，包括：步骤1，逐个遍历导入的数据，提取当前遍历的数据值，以及下个遍历的数据值；步骤2，数据值状态观测器获取所述当前遍历的数据值，以及所述下个遍历的数据值，通过运算判定出所属的数据值状态，所述数据值状态包括上升态、下降态以及平稳态；步骤3，数据值状态计数器获取所属的数据值状态，通过运算得到最新的上升态计数值，以及下降态计数值；步骤4，状态变化观测器获取所述上升态计数值，以及所述下降态计数值，通过运算得到预判定的局部最值种类；步骤5，幅度筛选器获取所述预判定的局部最值种类，通过运算判断是否满足局部最值的记录条件，当满足局部最值的计算条件时，执行步骤6，否则返回至步骤1；步骤6，时序筛选器通过运算判断是否满足新局部最值的记录条件，当满足新局部最值的记录条件时，执行步骤7，否则执行步骤8；步骤7，局部最值缓冲器中加入所述新局部最值，并且所述局部最值缓冲器的有效数据元素数量增加1；步骤8，所述局部最值缓冲器对最新元素执行刷新操作，并且所述局部最值缓冲器的有效数据元素数量不变，并返回至步骤1。2.根据权利要求1所述的数据的局部最值的快速获取方法，其特征在于，在所述步骤1中逐个遍历导入的数据之前，包括：对相关环境进行初始化操作；导入数据，并指定导入数据所要分析的维度。3.根据权利要求1所述的数据的局部最值的快速获取方法，其特征在于，所述步骤1还包括：判断是否对所有数据已遍历完毕，若是，结束，若否，继续逐个遍历导入的数据，获得当前遍历的数据值，以及下个遍历的数据值。

技术总结
本申请公开了一种数据的局部最值的快速获取方法，包括：数据值状态观测器获取当前遍历的数据值及下个遍历的数据值，通过运算判定出所属的数据值状态；数据值状态计数器获取所属的数据值状态，通过运算得到最新的上升态计数值及下降态计数值；状态变化观测器获取上升态计数值及下降态计数值，通过运算得到预判定的局部最值种类；幅度筛选器获取预判定的局部最值种类，通过运算判断是否满足局部最值的记录条件；时序筛选器通过运算判断是否满足新局部最值的记录条件；局部最值缓冲器对最新元素执行刷新操作，有效数据元素数量增加1。本申请降低了计算的复杂程度，占用资源少，具有不丢点、高实时性及高可靠性等特点。高实时性及高可靠性等特点。高实时性及高可靠性等特点。


技术研发人员：金安迪 刘加松
受保护的技术使用者：数智医疗（深圳）有限公司
技术研发日：2023.03.17
技术公布日：2023/7/21