Как найти максимальное увеличение более 6 значений в наборе данных

Question

У меня есть набор данных значений температуры ядра. Каждую десятую секунду я собирал значение температуры в течение нескольких часов. Я пытаюсь найти максимальное увеличение (Tslope) температуры в пределах 6 значений температуры. Я попробовал подход скользящего среднего, но я даже не был близок к решению. Набор данных выглядит следующим образом:

R001 <- R001_G2_Q3_T

Test Subject      Datum                Zeit Temperatur Timepoint
1     G2    R001 2018-10-27 1899-12-31 16:51:45       38.4        Q3
2     G2    R001 2018-10-27 1899-12-31 16:51:55       38.4        Q3
3     G2    R001 2018-10-27 1899-12-31 16:52:05       38.4        Q3
4     G2    R001 2018-10-27 1899-12-31 16:52:15       38.4        Q3
5     G2    R001 2018-10-27 1899-12-31 16:52:25       38.4        Q3
6     G2    R001 2018-10-27 1899-12-31 16:52:35       38.3        Q3
7     G2    R001 2018-10-27 1899-12-31 16:52:45       38.4        Q3
8     G2    R001 2018-10-27 1899-12-31 16:52:55       38.5        Q3
9     G2    R001 2018-10-27 1899-12-31 16:53:06       38.3        Q3
10    G2    R001 2018-10-27 1899-12-31 16:53:16       38.4        Q3
11    G2    R001 2018-10-27 1899-12-31 16:53:26       38.4        Q3
12    G2    R001 2018-10-27 1899-12-31 16:53:36       38.4        Q3
13    G2    R001 2018-10-27 1899-12-31 16:53:46       38.4        Q3
14    G2    R001 2018-10-27 1899-12-31 16:53:56       38.4        Q3
15    G2    R001 2018-10-27 1899-12-31 16:54:06       38.3        Q3
16    G2    R001 2018-10-27 1899-12-31 16:54:16       38.3        Q3
17    G2    R001 2018-10-27 1899-12-31 16:54:26       38.3        Q3
18    G2    R001 2018-10-27 1899-12-31 16:54:36       38.4        Q3
19    G2    R001 2018-10-27 1899-12-31 16:54:47       38.4        Q3
20    G2    R001 2018-10-27 1899-12-31 16:54:57       38.3        Q3
21    G2    R001 2018-10-27 1899-12-31 16:55:07       38.4        Q3
22    G2    R001 2018-10-27 1899-12-31 16:55:17       38.4        Q3
23    G2    R001 2018-10-27 1899-12-31 16:55:27       38.4        Q3
24    G2    R001 2018-10-27 1899-12-31 16:55:37       38.4        Q3
25    G2    R001 2018-10-27 1899-12-31 16:55:47       38.5        Q3
26    G2    R001 2018-10-27 1899-12-31 16:55:57       38.4        Q3
27    G2    R001 2018-10-27 1899-12-31 16:56:07       38.4        Q3
28    G2    R001 2018-10-27 1899-12-31 16:56:17       38.4        Q3
29    G2    R001 2018-10-27 1899-12-31 16:56:28       38.5        Q3
30    G2    R001 2018-10-27 1899-12-31 16:56:38       38.4        Q3
31    G2    R001 2018-10-27 1899-12-31 16:56:48       38.4        Q3
32    G2    R001 2018-10-27 1899-12-31 16:56:58       38.5        Q3
33    G2    R001 2018-10-27 1899-12-31 16:57:08       38.5        Q3
[...]

Я ожидаю, например, что я могу сказать, например: «Между 16:55 и 16:56 было 0,3 ° C самое высокое повышение температуры ядра»

Может быть, мне легче понять мою проблему, когда я покажу вам дополнительно изображение:

Что мне нравится находить, так это Tslope: Tslope будет рассчитан итеративно в течение одной минуты, включая 6 последовательных временных точек измерения. Конечно, мой набор данных содержит гораздо больше значений, что будет такая же кривая, как на изображении.

Было бы здорово, если бы кто-то мог помочь мне в этом деле. Спасибо за вашу помощь.

Answer 1

Я думаю, это то, что вы ищете:

DT[, maxTslope_last6 := frollapply(Temperatur, n = 6, function(x) max(diff(x)))]

> DT
    ID Test Subject      Datum                Zeit Temperatur Timepoint maxTslope_last6
 1:  1   G2    R001 2018-10-27 1899-12-31 16:51:45       38.4        Q3              NA
 2:  2   G2    R001 2018-10-27 1899-12-31 16:51:55       38.4        Q3              NA
 3:  3   G2    R001 2018-10-27 1899-12-31 16:52:05       38.4        Q3              NA
 4:  4   G2    R001 2018-10-27 1899-12-31 16:52:15       38.4        Q3              NA
 5:  5   G2    R001 2018-10-27 1899-12-31 16:52:25       38.4        Q3              NA
 6:  6   G2    R001 2018-10-27 1899-12-31 16:52:35       38.3        Q3             0.0
 7:  7   G2    R001 2018-10-27 1899-12-31 16:52:45       38.4        Q3             0.1
 8:  8   G2    R001 2018-10-27 1899-12-31 16:52:55       38.5        Q3             0.1
 9:  9   G2    R001 2018-10-27 1899-12-31 16:53:06       38.3        Q3             0.1
10: 10   G2    R001 2018-10-27 1899-12-31 16:53:16       38.4        Q3             0.1
11: 11   G2    R001 2018-10-27 1899-12-31 16:53:26       38.4        Q3             0.1
12: 12   G2    R001 2018-10-27 1899-12-31 16:53:36       38.4        Q3             0.1
13: 13   G2    R001 2018-10-27 1899-12-31 16:53:46       38.4        Q3             0.1
14: 14   G2    R001 2018-10-27 1899-12-31 16:53:56       38.4        Q3             0.1
15: 15   G2    R001 2018-10-27 1899-12-31 16:54:06       38.3        Q3             0.0
16: 16   G2    R001 2018-10-27 1899-12-31 16:54:16       38.3        Q3             0.0
17: 17   G2    R001 2018-10-27 1899-12-31 16:54:26       38.3        Q3             0.0
18: 18   G2    R001 2018-10-27 1899-12-31 16:54:36       38.4        Q3             0.1
19: 19   G2    R001 2018-10-27 1899-12-31 16:54:47       38.4        Q3             0.1
20: 20   G2    R001 2018-10-27 1899-12-31 16:54:57       38.3        Q3             0.1
21: 21   G2    R001 2018-10-27 1899-12-31 16:55:07       38.4        Q3             0.1
22: 22   G2    R001 2018-10-27 1899-12-31 16:55:17       38.4        Q3             0.1
23: 23   G2    R001 2018-10-27 1899-12-31 16:55:27       38.4        Q3             0.1
24: 24   G2    R001 2018-10-27 1899-12-31 16:55:37       38.4        Q3             0.1
25: 25   G2    R001 2018-10-27 1899-12-31 16:55:47       38.5        Q3             0.1
26: 26   G2    R001 2018-10-27 1899-12-31 16:55:57       38.4        Q3             0.1
27: 27   G2    R001 2018-10-27 1899-12-31 16:56:07       38.4        Q3             0.1
28: 28   G2    R001 2018-10-27 1899-12-31 16:56:17       38.4        Q3             0.1
29: 29   G2    R001 2018-10-27 1899-12-31 16:56:28       38.5        Q3             0.1
30: 30   G2    R001 2018-10-27 1899-12-31 16:56:38       38.4        Q3             0.1
31: 31   G2    R001 2018-10-27 1899-12-31 16:56:48       38.4        Q3             0.1
32: 32   G2    R001 2018-10-27 1899-12-31 16:56:58       38.5        Q3             0.1
33: 33   G2    R001 2018-10-27 1899-12-31 16:57:08       38.5        Q3             0.1
    ID Test Subject      Datum                Zeit Temperatur Timepoint maxTslope_last6

Answer 2

Вот go на ваш вопрос, используя data.table.

пример данных

library( data.table )

DT <- fread("ID Test Subject      Datum                Zeit Temperatur Timepoint
1     G2    R001 2018-10-27 '1899-12-31 16:51:45'       38.4        Q3
2     G2    R001 2018-10-27 '1899-12-31 16:51:55'       38.4        Q3
3     G2    R001 2018-10-27 '1899-12-31 16:52:05'       38.4        Q3
4     G2    R001 2018-10-27 '1899-12-31 16:52:15'       38.4        Q3
5     G2    R001 2018-10-27 '1899-12-31 16:52:25'       38.4        Q3
6     G2    R001 2018-10-27 '1899-12-31 16:52:35'       38.3        Q3
7     G2    R001 2018-10-27 '1899-12-31 16:52:45'       38.4        Q3
8     G2    R001 2018-10-27 '1899-12-31 16:52:55'       38.5        Q3
9     G2    R001 2018-10-27 '1899-12-31 16:53:06'       38.3        Q3
10    G2    R001 2018-10-27 '1899-12-31 16:53:16'       38.4        Q3
11    G2    R001 2018-10-27 '1899-12-31 16:53:26'       38.4        Q3
12    G2    R001 2018-10-27 '1899-12-31 16:53:36'       38.4        Q3
13    G2    R001 2018-10-27 '1899-12-31 16:53:46'       38.4        Q3
14    G2    R001 2018-10-27 '1899-12-31 16:53:56'       38.4        Q3
15    G2    R001 2018-10-27 '1899-12-31 16:54:06'       38.3        Q3
16    G2    R001 2018-10-27 '1899-12-31 16:54:16'       38.3        Q3
17    G2    R001 2018-10-27 '1899-12-31 16:54:26'       38.3        Q3
18    G2    R001 2018-10-27 '1899-12-31 16:54:36'       38.4        Q3
19    G2    R001 2018-10-27 '1899-12-31 16:54:47'       38.4        Q3
20    G2    R001 2018-10-27 '1899-12-31 16:54:57'       38.3        Q3
21    G2    R001 2018-10-27 '1899-12-31 16:55:07'       38.4        Q3
22    G2    R001 2018-10-27 '1899-12-31 16:55:17'       38.4        Q3
23    G2    R001 2018-10-27 '1899-12-31 16:55:27'       38.4        Q3
24    G2    R001 2018-10-27 '1899-12-31 16:55:37'       38.4        Q3
25    G2    R001 2018-10-27 '1899-12-31 16:55:47'       38.5        Q3
26    G2    R001 2018-10-27 '1899-12-31 16:55:57'       38.4        Q3
27    G2    R001 2018-10-27 '1899-12-31 16:56:07'       38.4        Q3
28    G2    R001 2018-10-27 '1899-12-31 16:56:17'       38.4        Q3
29    G2    R001 2018-10-27 '1899-12-31 16:56:28'       38.5        Q3
30    G2    R001 2018-10-27 '1899-12-31 16:56:38'       38.4        Q3
31    G2    R001 2018-10-27 '1899-12-31 16:56:48'       38.4        Q3
32    G2    R001 2018-10-27 '1899-12-31 16:56:58'       38.5        Q3
33    G2    R001 2018-10-27 '1899-12-31 16:57:08'       38.5        Q3", quote = "'")

код

#extract time from Zeit
DT[, Zeit := gsub(".* (.*$)", "\\1", Zeit)]
#create posixct timestamp
DT[, timestamp := as.POSIXct( paste0( Datum, "T", Zeit ), format = "%Y-%m-%dT%H:%M:%S", tz = "GMT" ) ]
#create a minute-colum to summarise on
DT[, time_summ := format( timestamp, "%Y-%m-%dT%H:%M" ) ]
#calculate delta
DT[, deltaT := Temperatur - shift( Temperatur, type = "lag" )]
#summarise, het the maximum deltaT by minute
DT[, .(max_deltaT = max( deltaT, na.rm = TRUE ) ), by = .(period = time_summ ) ]

выход

#              period max_deltaT
# 1: 2018-10-27T16:51        0.0
# 2: 2018-10-27T16:52        0.1
# 3: 2018-10-27T16:53        0.1
# 4: 2018-10-27T16:54        0.1
# 5: 2018-10-27T16:55        0.1
# 6: 2018-10-27T16:56        0.1
# 7: 2018-10-27T16:57        0.0