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我有大约 300 个文件,每个文件包含 1000 个时间序列实现(每个文件约 76 MB)。

我想从完整的 300000 个实现中计算每个时间步的分位数(0.05、0.50、0.95)。

我无法将实现合并到一个文件中,因为它会变得太大。

这样做最有效的方法是什么?

每个矩阵都是通过运行模型生成的,但是这里是一个包含随机数的示例:

x <- matrix(rexp(10000000, rate=.1), nrow=1000)
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至少有三个选项:

  1. 你确定它必须来自全套?10% 的样本在这里应该是一个非常非常好的近似值。
  2. 300k 个元素并不是向量那么大,但是 300k x 100+ 列矩阵很大。仅将您需要的列拉入内存而不是整个矩阵(如有必要,可以在每一列上重复)。
  3. 按顺序进行,可能与较小的样本结合使用,以帮助您在正确的范围内开始。对于第 5 个百分位数,您只需要知道有多少项目高于当前猜测值,有多少项目低于当前猜测值。所以像:
    1. 取一个 1% 的样本,找出它的第 5 个百分位数。上下跳跃一些公差,这样您就可以确定确切的第 5 个百分位在该范围内。
    2. 分块读入矩阵。对于每个块,计算范围以上和范围以下的观察次数。然后保留该范围内的所有观测值。
    3. 当您阅读最后一个块时,您现在拥有三条信息(上面的计数,下面的计数,内部的观察向量)。获取分位数的一种方法是对整个向量进行排序并找到第 n 个观测值,您可以使用上述信息来做到这一点:对范围内的观测值进行排序,然后找到第 (n-count_below) 个。

编辑:(3)的示例。

请注意,我不是算法设计冠军,几乎可以肯定有人为此设计了更好的算法。此外,这种实现并不是特别有效。如果速度对您很重要,请考虑 Rcpp,或者甚至为此进行更优化的 R。制作一堆列表然后从中提取值并不是那么聪明,但是这种方式很容易制作原型,所以我就采用了。

library(plyr)

set.seed(1)

# -- Configuration -- #
desiredQuantile <- .25

# -- Generate sample data -- #

# Use some algorithm (sampling, iteration, or something else to come up with a range you're sure the true value lies within)
guessedrange <- c( .2, .3 )
# Group the observations to correspond to the OP's files
dat <- data.frame( group = rep( seq(100), each=100 ), value = runif(10000) )

# -- Apply the algorithm -- #

# Count the number above/below and return the values within the range, by group
res <- dlply( dat, .( group ), function( x, guessedrange ) {
  above <- x$value > guessedrange[2]
  below <- x$value < guessedrange[1]
  list(
    aboveCount  = sum( above ),
    belowCount = sum( below ),
    withinValues = x$value[ !above & !below ]
  )
}, guessedrange = guessedrange )
# Exract the count of values below and the values within the range
belowCount <- sum( sapply( res, function(x) x$belowCount ) )
belowCount
withinValues <- do.call( c, sapply( res, function(x) x$withinValues ) )
str(withinValues)
# Count up until we find the within value we want
desiredQuantileCount <- floor( desiredQuantile * nrow(dat) ) #! Should fix this so it averages when there's a tie
sort(withinValues)[ desiredQuantileCount - belowCount + 1 ]
# Compare to exact value
quantile( dat$value, desiredQuantile )

最后,该值与确切版本略有不同。我怀疑我被一个或一些同样愚蠢的解释所转移,但也许我错过了一些基本的东西。

于 2014-02-24T11:01:10.153 回答