/**
* patterns/regression.ts - 回帰・トレンドライン計算
*
* パターン検出で使用する線形回帰およびトレンドラインフィット計算。
*/
/** 回帰に使用するポイント（idx/price形式） */
export interface RegressionPoint {
idx: number;
price: number;
}
/** 回帰に使用するポイント（x/y形式） */
export interface XYPoint {
x: number;
y: number;
}
/** 線形回帰の結果 */
export interface LinearRegressionResult {
slope: number;
intercept: number;
}
/** R2付き線形回帰の結果 */
export interface LinearRegressionWithR2Result extends LinearRegressionResult {
r2: number;
valueAt: (x: number) => number;
}
/**
* 線形回帰（三角保ち合い向け）
*/
export function linearRegression(points: RegressionPoint[]): LinearRegressionResult {
const n = points.length;
if (!n) return { slope: 0, intercept: 0 };
let sumX = 0, sumY = 0, sumXY = 0, sumX2 = 0;
for (const p of points) {
sumX += p.idx;
sumY += p.price;
sumXY += p.idx * p.price;
sumX2 += p.idx * p.idx;
}
const denom = n * sumX2 - sumX * sumX || 1;
const slope = (n * sumXY - sumX * sumY) / denom;
const intercept = (sumY - slope * sumX) / n;
return { slope, intercept };
}
/**
* トレンドラインへのフィット度を計算（0-1）
*/
export function trendlineFit(points: RegressionPoint[], line: LinearRegressionResult): number {
if (!points.length) return 0;
let sumDev = 0;
for (const p of points) {
const expected = line.slope * p.idx + line.intercept;
const dev = Math.abs(p.price - expected) / Math.max(1e-12, p.price);
sumDev += dev;
}
const avgDev = sumDev / points.length;
return Math.max(0, Math.min(1, 1 - avgDev));
}
/**
* R2（決定係数）付きの線形回帰（ウェッジ用）
*/
export function linearRegressionWithR2(points: XYPoint[]): LinearRegressionWithR2Result {
const n = points.length;
if (n < 2) {
return {
slope: 0,
intercept: 0,
r2: 0,
valueAt: (_x: number) => 0,
};
}
let sumX = 0, sumY = 0, sumXY = 0, sumX2 = 0;
for (const p of points) {
sumX += p.x;
sumY += p.y;
sumXY += p.x * p.y;
sumX2 += p.x * p.x;
}
const denom = n * sumX2 - sumX * sumX || 1;
const slope = (n * sumXY - sumX * sumY) / denom;
const intercept = (sumY - slope * sumX) / n;
// R^2
const meanY = sumY / n;
let ssTot = 0, ssRes = 0;
for (const p of points) {
const yHat = slope * p.x + intercept;
ssTot += (p.y - meanY) * (p.y - meanY);
ssRes += (p.y - yHat) * (p.y - yHat);
}
const r2 = ssTot <= 0 ? 0 : Math.max(0, Math.min(1, 1 - (ssRes / ssTot)));
const valueAt = (x: number) => slope * x + intercept;
return { slope, intercept, r2, valueAt };
}
// --- ヘルパー関数 ---
/**
* 2つの値が許容誤差内で近いかどうかを判定
*/
export function near(a: number, b: number, tolerancePct: number): boolean {
return Math.abs(a - b) <= Math.max(a, b) * tolerancePct;
}
/**
* パーセント変化を計算
*/
export function pct(a: number, b: number): number {
return (b - a) / (a === 0 ? 1 : a);
}
/**
* 0-1にクランプ
*/
export function clamp01(x: number): number {
return Math.max(0, Math.min(1, x));
}
/**
* 相対偏差を計算
*/
export function relDev(a: number, b: number): number {
return Math.abs(a - b) / Math.max(1, Math.max(a, b));
}
/**
* 相対偏差からマージンを計算
*/
export function marginFromRelDev(rd: number, tol: number): number {
return clamp01(1 - rd / Math.max(1e-12, tol));
}
