diff --git a/04-time-series-analysis-forecasting.tex b/04-time-series-analysis-forecasting.tex index a6d9bc2..abe09aa 100644 --- a/04-time-series-analysis-forecasting.tex +++ b/04-time-series-analysis-forecasting.tex @@ -542,6 +542,51 @@ TS-Процесс. Для того чтобы проверить распределение Дики-Фуллера нужно построить константы и тренд и понять значимый ли тренд +\section{Прогнозирование временных рядов} +\subsection{Прогнозирование временных рядов по параметрическим моделям} +Лучшее, что мы можем сделать -- это среднеквадратичное. Наилучший прогноз -- это матожидание +\begin{equation*} + \begin{gathered} +\tilde{y_{t+k|t}} = E{\tilde{y_{t+k|k}}|y_1...y_t}\\ +\tilde{y_{t+k|t}} = E{\tilde{y_{t+k|k}}|y^t_1} + \end{gathered} +\end{equation*} + +\[ y_{t} \to \tilde{\xi_t} = y_t-\tilde{y_{t|t-1}}\] +Можем оценить $\xi_t$ -- это будет модель вычисленная по величинам, но мы не можем вычислить $\xi_{t-1}$. +\[\tilde{y_{t|t-1}} = f(y_{t-1}...y_1)\] + +\begin{equation*} + \begin{gathered} +y_t = \xi_t-\alpha\xi_{t-1}, \xi_t \sim N(0, \sigma^2)\\ +y_{t+1} = \xi_{t+1}-\alpha\xi_{t}\\ +\tilde{y_{t+1|t}} = -\alpha\tilde{\xi_t}\\ +e_{t+1}(1) = y_{t+1} - \tilde{y_{t+1|t}} = \xi_{t-1}-\underbrace{\alpha\xi_t-(-\alpha\tilde{\xi_t})}_{0}\\ +Var(e_{t+1}(1)) = Var(\xi_{t+1}) = \sigma^2\\ +Var(\xi_t) = E(\xi_t^2-E\xi_t) + \end{gathered} +\end{equation*} + +Дисперсия ошибки прогноза равна безусловной дисперсии процесса. + +Прогнозирование авторегрессионных процессов +\begin{equation*} + \begin{gathered} + y_t = 0,4y_{t-1}+0,2y_{t-2}+\xi_t\\ + y_{t+1}=0,4y_{t}+0,2y_{t-1}+\xi_{t+1}\\ + \tilde{y_{t+1|t}} = 0,4y_{t}+0,2y_{t-1}\\ + Var(e_t(1)) = \sigma^2\\ + y_{t+2}=0,4y_{t+1}+0,2y_{t}+\xi_{t+2}=\\ + = 0,4(0,4y_{t}+0,2y_{t-1}+\xi_{t+1})+0,2y_t+\xi_{t+2}=\\ + = 0,16y_t + 0,08y_{t-1}+0,2y_t+0,4\xi_{t+1}+\xi_{t+2}\\ + \tilde{y_{t+2|t}} = 0,36y_t + 0,08y_t\\ + e_t(2) = 0,4\xi_t+1+\xi_{t+2}\\ + Var(e_t(2)) = 0,16+1 + \end{gathered} +\end{equation*} +В основном рассматриваются процессы прогнозирующие изменения доходности ARCH, GARCH. + + \appendix \setcounter{secnumdepth}{0} \section*{Приложения} diff --git a/04-videostream-object-parameter-recognition-algorithms.tex b/04-videostream-object-parameter-recognition-algorithms.tex index 3cf3c5d..a4776ac 100644 --- a/04-videostream-object-parameter-recognition-algorithms.tex +++ b/04-videostream-object-parameter-recognition-algorithms.tex @@ -377,5 +377,62 @@ $S_x$ -- размер одного пикселя светочувствител и тогда переход - это и есть размытие. Что сделать, чтобы найти сигма-размытие -- переразмываем один раз и получаем известное $\sigma_1 \Rightarrow i_1(x)$ находим первую производную для обоих изображений. Берём отношение производных и получаем некоторый график ($\Omega$-образный), по нему можем определить точки, где график будет около нуля и расстояние между ними это и будет размытие. \end{itemize} +\section{Детектирование характерных точек объекта} +В первую очередь это контраст. то есть характерная точка это переход от контрастной к неконтрастной области, угловые, на рёбрах +(1) + +Если объект сливается с фоном в видимом спектре его обнаружить не удастся. + +\textbf{Детекторы} -- обнаружение. \textbf{Дескрипторы} -- обнаружение и описание. Мы всё будем называть детекторами. Хороший алгоритм должен быть инвариантен к шумам и деформациям. + +\subsection{Детектор Моравеца} +Самый простой детектор углов на изображении. +(2) +Чтобы найти объект проходим окном (3х3,5х5,9х9) по изображению и смотрим на изменение интенсивности центрального пикселя и окружающих. Пиксель характеризуется координатами $x$, $y$. Получаем 8 направлений смещения относительно пикселя ($u$, $v$). +\[(u, v) \in \{(-1,0), (-1,-1), (0,-1), (1,-1), (1,0), (1,1), (0,1), (-1,1) \}\] + +\[V_{u,v}(x,y) = \sum_{\forall a,b}(I(x+u+a, y+v+b)-I(x+a, y+b))^2\] + +Если интенсивность одинаковая -- получим значение около нуля. Чем больше эта функция, тем характернее точка. +(3) +Самое максимальное изменение мы увидим на углу объекта. + +\begin{itemize} +\item [+] самый простой для интерпретации, программной реализации. +\item [-] не инвариантен к поворотам, если у объекта есть большое количество диагональных рёбер. +\end{itemize} + +\subsection{Детектор Харриса} +улучшение моравеца, инвариантен к поворотам. Рассматриваем первые производные от детектора моравеца. Ряд тейлора +\[ I(x+y+a, y+v+b)\approx I(x+a, y+b) + u\frac{dI}{dx}+v\frac{dI}{dy}\] +Сумма квадратов разностей и остаётся только часть со смещениями в векторном (транспонируемый вектор) виде +\[ [\frac{dI}{dx} \frac{dI}{dy}] \cdot [u v] \] + +(формула ляма) +\[V_{u,v}(x,y) = \sum_{\forall a,b}([\frac{dI}{dx} \frac{dI}{dy}] \cdot [u v])^2 = \sum[u v][u\frac{dI}{dx} v\frac{dI}{dy}]\cdot [\frac{dI}{dx} \frac{dI}{dy}][uv] = [uv](\sum[\frac{dI}{dx} \frac{dI}{dy}]\cdot[\frac{dI}{dx} \frac{dI}{dy}])\cdot [u v]\] +получаем автокорреляционную матрицу $A_{u,v}(x,y)$. глядя на числа из неё можно понять характерны ли числа. Если числа большие -- пиксель можно характеризовать как угол. Если число $\lambda_1 \gg \lambda_2$ то это пиксель ребра. Если оба близки к нулю -- это не характерная точка. +\begin{itemize} +\item [+] инвариантен к поворотам. +\item [-] более сложный по отношению к моравецу, восприимчив к шумам, не инвариантен к масштабированию +\end{itemize} + +Модификация -- детектор Харриса-Лапласа -- инвариантен к масштабированию (из-за вторых производных). + +\subsection{Детектор FAST} +Features from Accelerated Test +(4) +Рассматривается точка и окружность, а не прямоугольник. Окружность вписана в квадрат 7х7. Каждый пиксель тестовой выборки изображений $X\in[1...16]$ ищем три состояния -- темнее(D) светлее(B) и такой же(S), раскидываем в три множества. + +\[S = + \begin{cases} + d, I_x\leq I_p -t\\ + s, I_p-t < I_x < I_p+t\\ + b, I_p+t \leq I_x\\ + \end{cases} +\] + +Строим дерево решений. Множество которое соответствует узлу дерева разбивается на подмножества и на основе этих деревьев не рассматриваем всё, а проходим по дереву и находим характерные точки. + +\subsection{Детектор MSER} \end{document}