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python - 查找 NumPy 数组中的波动

问题描述

是否有可能在列表中找到波动，使得一个图达到某个峰值，它将开始在两个未知值之间波动。

我正在考虑关注所有高于阈值的数字

高于阈值的数字总和

我写了一些python代码来模拟这个问题。该图首先增加到n值，它将在两个值m和之间波动k。 在此处输入图像描述

背景：

该代码正在模拟时间网络上的分区 SIS 模型。也就是说，其中的每个节点都在其中一个隔间中（易感 - 感染 - 易感）。感染由每个受感染节点传播，尝试以概率感染相邻节点，并在每个时间步以概率在此处输入图像描述恢复。在此处输入图像描述

在此处输入图像描述如果低于where的阈值，感染就会消失在此处输入图像描述。所以代码的作用是，它在一个 while(True) 循环中运行，检查感染是否消失，如果感染的覆盖率高于 40%。在这两个 if 语句之间，感染进入稳定状态，即它高于阈值但低于 40% 的覆盖率，并且在无限时间内波动。我正在尝试找到一种方法来找到列表中的这些波动。

模拟这种情况的代码（图表）：

import random
import numpy as np
import matplotlib.pyplot as plt

n = 10
m = 11
k = 17

a = np.arange(0, n, 1)
a = np.asarray(a)
for i in range(100):
    a = np.append(a, random.randint(m, k))

plt.plot(a)
plt.show()

标签： pythonnumpy

解决方案

溶液振荡的区域可以通过相对最大值和最小值的存在来检测。SciPy 的信号处理模块有几种方法可以找到它们。例子：

from scipy.signal import argrelmin, argrelmax
extrema = np.concatenate((argrelmin(a)[0], argrelmax(a)[0]))
print((extrema.min(), extrema.max()))

为您的模拟数据打印 (12, 108) 振荡的开始和结束。开始标志着从增长到振荡的转变，结束只是观察的结束。

这种简单的方法不适用于振荡叠加在增长/衰减模式上的情况，例如函数f(x) = x + 2*sin(x). 但是从您对数据的描述来看，这似乎已经足够了。

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