有大量关于时间序列分析的文献。我的数据似乎不适合标准模型,因为它由事件时间组成,即事件发生的时间。衡量两个事件时间序列之间相关性的好方法是什么?有没有关于分析事件时间序列的文献?
例如,数据可能是特定神经元触发的时间。所以在这种情况下,我想说两个不同神经元的放电时间高度相关(或不相关)。
我发现这个问题看起来与Analysis of cross correlation between point-processes 相关。
有大量关于时间序列分析的文献。我的数据似乎不适合标准模型,因为它由事件时间组成,即事件发生的时间。衡量两个事件时间序列之间相关性的好方法是什么?有没有关于分析事件时间序列的文献?
例如,数据可能是特定神经元触发的时间。所以在这种情况下,我想说两个不同神经元的放电时间高度相关(或不相关)。
我发现这个问题看起来与Analysis of cross correlation between point-processes 相关。
一系列事件时间是一种点过程。Brillinger [1976] 很好地介绍了测量点过程之间的相关性,如应用于神经元脉冲序列。Cox [1955] 是关于点过程的早期开创性著作之一。
两个时间点过程(我们称它们为和)之间关联的最简单度量可能是关联数。为了计算中的每个时间周围定义了一个半宽的窗口。个体关联数是系列中落在给定窗口内定义为 这通常是计算出来的对于一定范围的时间滞后,我们得到
如果系列和不相关,则关联数将由于采样变化而作为滞后函数波动,但将具有稳定的均值。如果我们通过进行归一化,其中是从中抽取样本的间隔长度,那么我们将得到叉积密度的估计值。然后可以通过检查叉积密度是否偏离 1 来查看不同时滞的相关性(如果过程是独立的,则叉积密度应该为 1,对于大多数物理过程来说,这是预期的大滞后)。
评估这些偏离的重要性可以通过多种不同的方式来解决,但许多人认为至少有一个过程是泊松[Brillinger,1976;穆拉吉亚,1992]。如果满足这些假设,则可以通过 [Brillinger, 1976] 估计叉积密度的 95% 置信区间, 其中和是系列和,由给出,其中是中的事件数(类似于
如果两个序列都不是泊松,则可以使用自举方法来估计置信区间 [Morley and Freeman, 2007]。采用这种方法时,重要的是要理解系统,因为如果不应用移动块引导程序来保持尖峰序列中的相关性,和Morley 和 Freeman 采用的方法是从各个关联编号中重新采样。
...我们看到 n(u, h) 是给定 u, h使用这组个体关联,我们可以通过随机选择 N 个个体关联来构建一个新系列 c*。对这 N 个随机抽样的关联求和,给出给定 u、h 的关联数的 bootstrap 估计。对每个滞后 u 重复此操作,我们构建了一个带有滞后 n*(u, h) 的关联数的引导估计。执行此引导过程 K 次允许我们对 n(u, h) 中的采样变化进行建模。
Niehof 和 Morley [2012] 给出了使用自举技术评估置信区间的进一步处理方法,但上述方法适用于两个系列的神经元脉冲序列(或类似的简单系统)。
参考:
有些人使用区间的序列相关来量化它。个间隔的两个尖峰间间隔的相关系数。
看:
有一些算法可以直接计算两点过程(事件时间)的互相关,而无需对输入进行任何分箱。一个经典的算法是用于荧光相关光谱 (FCS) 的多 tau 算法,以将实验的光子到达时间与大约对数间隔的时间滞后相关联。
另一种算法,也用于 FCS,允许在任意时间滞后计算互相关。有一个名为pycorrelate的 python 包实现了后一种算法(要查找的具体函数是pcorrelate
)。这种类型的互相关是完全通用的,可以应用于任何点过程的自相关或互相关。
如果您已经使用某种形式的 EEG 连续测量了两个神经元,那么您将希望针对假设受神经元支配的神经元(作为结果)估计受控神经元(作为回归量)中膜电位的 ARIMA 模型。如果它们的膜电位独立地受到大脑中其他刺激的影响,则它们平均不会显示出任何关联。您可能还需要考虑调整独立神经元膜电位的滞后效应。