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funBIalign: a hierarchical algorithm for functional motif discovery
Motif discovery is gaining increasing attention in the domain of functional data analysis. Functional motifs are typical “shapes” that recur multiple times in different portions of a single curve and/or in misaligned portions of multiple curves. We define functional motifs using an additive model and we propose funBIalign for their discovery and evaluation. FunBIalign is a multi-step procedure inspired by biclustering which uses agglomerative hierarchical clustering with complete linkage and a functional distance based on mean squared residue scores to discover functional motifs, both in a single curve (e.g., time series) and in a set of curves. We use funBIalign in two real-data case studies on food price inflation and on temperature changes. Finally, we extend funBIalign to the more challenging scenario of discovering amplitude-invariant functional motifs, i.e. motifs composed of portions sharing the same shape but having different amplitudes.
funBIalign : un algorithme hiérarchique pour la découverte de motifs fonctionnels
La découverte de motifs suscite un intérêt croissant dans le domaine de l'analyse des données fonctionnelles. Les motifs fonctionnels sont des « formes » typiques qui se répètent plusieurs fois dans différentes parties d'une même courbe et/ou dans des parties non alignées de plusieurs courbes. Nous définissons les motifs fonctionnels à l'aide d'un modèle additif et proposons funBIalign pour leur découverte et leur évaluation. FunBIalign est une procédure en plusieurs étapes inspirée du biclustering qui utilise un regroupement hiérarchique agglomératif avec liaison complète et une distance fonctionnelle basée sur les scores de résidus quadratiques moyens pour découvrir des motifs fonctionnels, à la fois dans une seule courbe (par exemple, une série chronologique) et dans un ensemble de courbes. Nous utilisons funBIalign dans deux études de cas réels concernant l'inflation des prix des denrées alimentaires et les changements de température. Enfin, nous étendons funBIalign à un scénario plus complexe, celui de la découverte de motifs fonctionnels invariants en amplitude, c'est-à-dire des motifs composés de parties de courbes partageant la même forme mais ayant des amplitudes différentes.
Date and Time
-
Additional Authors and Speakers (not including you)
Jacopo Di Iorio
Emory University
Francesca Chiaromonte
Pennsylvania State University
Language of Oral Presentation
English
Language of Visual Aids
English

Speaker

Edit Name Primary Affiliation
Marzia Angela Angela Cremona Université Laval