Media Movel De Buffer Circular




Média Móvel De Buffer CircularEu usei-o para um registro na memoria com um tamanho restrito. Por exemplo, o aplicativo escreveria entradas de log durante o processamento de solicitacoes de usuario. Sempre que ocorreu uma excecao (que seria prejudicial para o processamento) os registros de log atualmente na memoria seria despejado junto com ele. O beneficio de um buffer circular e que voce nao precisa de quantidades infinitas de memoria, ja que as entradas mais antigas sao substituidas automaticamente. O challange e, que voce precisa encontrar um tamanho adequado para o seu usecase. No exemplo acima, seria muito infeliz quando o registro de log com as informacoes mais vitais sobre a excecao ja teria sido substituido. Algumas aplicacoes de sistema tem ferramentas para permitir que voce extraia o conteudo atual do buffer na demanda, e nao apenas quando seria extraido automaticamente (se alguma vez). Eu acredito que ETW eo registro de estresse CLRs. Entre muitos outros sistemas kernel ou high-performance tracelogging, sao implementadas dessa forma. O conceito de usar esses buffers para tracinglogging na memoria e realmente muito comum (para nao dizer que este e o unico uso - certamente nao), porque e muito mais rapido do que os registros escritos para uma base de dados que voce pode nunca estar interessado, a menos que um Erro ocorre. E em uma nota relacionada, ele conserva o espaco no disco rigido. Os buffers circulares sao bons para fluxos de dados em serie em sistemas incorporados. Os microcontroladores geralmente tem um UART para lidar com um byte serial vindo, estes precisam ser armazenados em ordem e tratados mais tarde (bytes geralmente vem em uma taxa mais rapida do que eles podem ser manipulados). O buffer efetivamente divide a resposta de tempo critico necessaria (quando os bytes vem em, em microssegundos) para a resposta nao cronometrada critica para toda a mensagem (por exemplo, exibindo a mensagem que veio, em milissegundos), por exemplo: 1) A recepcao de um byte a UART pode gerar uma interrupcao para que o software responde rapidamente tomando o byte recebido e empurra-lo para o final do buffer. 2) As rotinas de software em segundo plano podem entao verificar regularmente se o buffer tem alguma coisa ainda e esvazia-lo conforme necessario. Como o tamanho do buffer circular pode ser definido pre-compilacao o tamanho e entao limitado. Isso ajuda a melhorar a eficiencia do espaco e deve eliminar a corrupcao de memoria em um trade off para quantos bytes podem ser recebidos antes dos dados comecarem a se perder. Eu sei que isso e batota, mas wikipedia tem uma explicacao muito boa. Um buffer circular, buffer ciclico ou buffer de anel e uma estrutura de dados que usa um unico buffer de tamanho fixo como se estivesse conectado de ponta a ponta. Essa estrutura se presta facilmente a buffering fluxos de dados Um exemplo que possivelmente poderia usar um sobrescrever buffer circular e com multimidia. Se o buffer for usado como buffer limitado no problema produtor-consumidor, entao e provavelmente desejado para o produtor (por exemplo, um gerador de audio) substituir dados antigos se o consumidor (por exemplo, a placa de som) nao conseguir manter-se momentaneamente. Outro exemplo e o metodo de sintese de guia de onda digital que usa tampoes circulares para simular eficientemente o som de cordas vibratorias ou instrumentos de sopro. Com relacao a comparacao com listas duplas, eu imagino que realmente depende do que voce esta usando a lista para. A implementacao de amortecedores cirulares parece ser mais complexa, por favor (novamente) consulte a pagina wiki isso explica a implementacao, consideracoes etc e tambem mostra codigo de exemplo. Respondeu Mar 31 10 at 14:25Eu sei que isso e alcancavel com o impulso como por: Mas eu realmente gostaria de evitar usar impulso. Eu tenho googled e nao encontrei qualquer exemplos adequados ou legivel. Basicamente, eu quero acompanhar a media movel de um fluxo continuo de um fluxo de numeros de ponto flutuante usando os numeros de 1000 mais recentes como uma amostra de dados. Qual e a maneira mais facil de conseguir isso que eu experimentei com o uso de uma matriz circular, media movel exponencial e uma media movel mais simples e descobriu que os resultados da matriz circular adequado as minhas necessidades. Se suas necessidades sao simples, voce pode apenas tentar usar uma media movel exponencial. Simplificando, voce faz uma variavel de acumulador, e como seu codigo olha para cada amostra, o codigo atualiza o acumulador com o novo valor. Voce escolhe um alfa constante que esta entre 0 e 1 e calcula isso: Voce so precisa encontrar um valor de alfa onde o efeito de uma determinada amostra dura apenas cerca de 1000 amostras. Hmm, Im realmente nao tenho certeza que isso e adequado para voce, agora que Ive coloca-lo aqui. O problema e que 1000 e uma janela muito longa para uma media movel exponencial Nao tenho certeza se ha um alfa que iria espalhar a media nos ultimos 1000 numeros, sem subfluxo no calculo do ponto flutuante. Mas se voce quisesse uma media menor, como 30 numeros ou assim, esta e uma maneira muito facil e rapida de faze-lo. Respondeu 12 de junho 12 em 4:44 1 em seu borne. A media movel exponencial pode permitir que o alfa seja variavel. Portanto, isto permite que ele seja usado para calcular medias de base de tempo (por exemplo, bytes por segundo). Se o tempo desde a ultima actualizacao do acumulador for superior a 1 segundo, deixe alfa ser 1.0. Caso contrario, voce pode deixar alfa ser (usecs desde a ultima atualizacao1000000). Ndash jxh 12 de junho de 12 as 6:21 Basicamente eu quero acompanhar a media movel de um fluxo em curso de um fluxo de numeros de ponto flutuante usando os mais recentes numeros de 1000 como uma amostra de dados. Observe que o abaixo atualiza o total como elementos como addedreplaced, evitando costal O (N) traversal para calcular a soma - necessaria para a media - on demand. Total e feito um parametro diferente de T para suporte, e. Usando um longo longo quando totalizando 1000 s longos, um int para char s, ou um dobro ao total float s. Este e um pouco falho em que numsamples poderia ir passado INTMAX - se voce se importa que voce poderia usar um unsigned longa. Ou usar um membro de dados bool extra para gravar quando o recipiente e preenchido pela primeira vez enquanto ciclismo numsamples ao redor da matriz (melhor entao renomeado algo inocuo como pos). Respondida em 12 de junho de 12 as 5:19, assume-se que o operador de quotvoid (amostra T) e realmente operador quotvoid (T amostra) quot. Ndash oPless Jun 8 14 at 11:52 oPless ahhh. Bem manchado. Na verdade, eu quis dizer para ser vazio operador () (T amostra), mas e claro que voce poderia usar qualquer nota que voce gostava. Will fix, obrigado. Ndash Tony D Jun 8 14 as 14: 27Uma das principais aplicacoes para a placa Arduino e a leitura e registro de dados de sensores. Por exemplo, um monitora a pressao a cada segundo do dia. Como altas taxas de amostragem muitas vezes gera picos nos graficos tambem se deseja ter uma media das medicoes. Como as medicoes nao sao estaticas no tempo o que muitas vezes precisamos e de uma media de corrida. Esta e a media de um determinado periodo e muito valioso quando se faz analise de tendencias. A forma mais simples de uma media em execucao pode ser feita por um codigo que se baseia na media anterior: Se nao se deseja usar matematica em ponto flutuante - como isso ocupa a memoria e diminui a velocidade - pode-se fazer o mesmo completamente no dominio inteiro. A divisao por 256 no codigo de exemplo e um deslocamento-direito 8, que e mais rapido do que a divisao por e. 100. Isto e verdade para cada poder de 2 como divisor e um so deve ter cuidado a soma dos pesos e igual ao poder de 2. E, claro, deve-se ter cuidado nao ha transbordamento intermediario (considere usar unsigned long) Se voce precisar Uma media de execucao mais precisa, in concreto das ultimas 10 medicoes, voce precisa de uma matriz (ou lista vinculada) para mante-los. Esta matriz age como um buffer circular e com cada nova medicao a mais antiga e removida. A media de execucao e calculada como a soma de todos os elementos dividida pelo numero de elementos na matriz. O codigo para a media em execucao sera algo como isto: Desvantagem deste codigo e que a matriz para armazenar todos os valores pode se tornar bastante grande. Se voce tem uma medicao por segundo e voce quer uma media de execucao por minuto voce precisa de uma matriz de 60 uma media por hora precisaria de uma matriz de 3600. Isso nao poderia ser feito desta maneira em um Arduino, pois ele so tem 2K de RAM. No entanto, atraves da construcao de uma media de 2 estagios que pode ser abordado muito bem (renuncia: nao para todas as medicoes). No codigo psuedo: Como uma nova matriz estatica interna e necessaria para cada funcao runningAverage, isso grita para ser implementado como uma classe. Biblioteca RunningAverage A biblioteca runningAverage cria uma classe da funcao acima para que ela possa ser usada varias vezes em um sketch. Desacopla a funcao add () e avg () para ser um pouco mais flexivel, e. Um pode chamar a media varias vezes sem adicionar uma coisa. Observe que cada instancia da classe adiciona sua propria matriz para realizar medicoes e que isso adiciona ate o uso de memoria. A interface da classe e mantida o menor possivel. Nota: com a versao 0.2 os nomes dos metodos sao todos mais descritivos. Um pequeno esboco mostra como ele pode ser usado. Um gerador aleatorio e usado para imitar um sensor. Em setup () o myRA e limpo para que possamos comecar a adicionar novos dados. Em loop () primeiro um numero aleatorio e gerado e convertido em um flutuador a ser adicionado ao myRA. Em seguida, o runningAverage e impresso para a porta serial. Um tambem poderia exibi-lo em algum LCD ou enviar mais ethernet, etc Quando 300 itens sao adicionados myRA e limpo para comecar tudo de novo. Para usar a biblioteca, crie uma pasta em seu SKETCHBOOKPATHlibaries com o nome RunningAverage e coloque o. h e. cpp la. Opcionalmente, faca um subdiretorio de exemplos para colocar o aplicativo de amostra. 2011-01-30: versao inicial 2011-02-28: fixo destruidor em falta no arquivo. h 2011-02-28: construtor padrao removido 2012--. Adicionado fillValue () refactored para publicacao 2014-07-03: adicionado codigo de protecao de memoria - se matriz interna nao pode ser alocada tamanho Torna-se 0. Isso e para resolver o problema descrito aqui - forum. arduino. ccindex. phptopic50473.msg1790086msg1790086 - Teste extensivamente. Classe de modelo RunningAverage. h RunningAverage. cpp