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06: データ観察2(時系列データ解析)

フーリエ変換による周期性の抽出


高速フーリエ変換などによるフィルタ処理
時系列データの時間変動特性を調べるほかの方法には、高速フーリエ変換(FFT)や最大エントロピー法などがある。
詳細は講義で。


高速フーリエ変換を用いたパワースペクトルの例
 

以下の図は南方振動指数に対してFFTを適用した結果である。
横軸は周期、縦軸はパワースペクトル密度。
有意水準を5%としたときのエラーバーを赤線で示す。



最大エントロピー法を用いたパワースペクトルの例 

最大エントロピー法では30か月~50か月の付近にピークを持つことが示される。
だいたい3~5年周期にピークがある。今回の例に関して言えばFFT法ではこのようなピークは認められない。
一方、最大エントロピー法では有意水準を5%としたときのエラーバーを示すことはできないのでこれらのピークの確からしさを評価できない。
したがって一般的にはFFT法を用いるが、最大エントロピー法を知っておいて損はないだろう。