Анализ физиологических временных рядов с использованием приблизительной энтропии и энтропии выборки

Энтропия в теории динамических систем — это скорость порождения информации. Однако методы оценки энтропии системы, представленной временным рядом, плохо подходят для анализа коротких и зашумлённых наборов данных, с которыми сталкиваются в кардиологических и других биологических исследованиях. Пинкус предложил приблизительную энтропию (ApEn), набор показателей сложности системы, тесно связанных с энтропией и легко применимых к клиническим кардиологическим и другим временным рядам. Однако статистики ApEn дают непоследовательные результаты. Мы разработали новый и родственный показатель сложности — энтропию выборки (SampEn) — и сравнили ApEn и SampEn, применив их к наборам случайных чисел с известными вероятностными характеристиками. Мы также оценили перекрёстные ApEn и SampEn, которые используют кардиологические наборы данных для измерения сходства двух различных временных рядов. SampEn значительно лучше согласовывалась с теорией, чем ApEn, в широком диапазоне условий. Повышенная точность статистик SampEn должна сделать их полезными для изучения экспериментальных клинических кардиологических и других биологических временных рядов.