Analysis task pages are unusable
[WebKit-https.git] / Websites / perf.webkit.org / public / v2 / js / statistics.js
1 var Statistics = new (function () {
2
3     this.min = function (values) {
4         return Math.min.apply(Math, values);
5     }
6
7     this.max = function (values) {
8         return Math.max.apply(Math, values);
9     }
10
11     this.sum = function (values) {
12         return values.length ? values.reduce(function (a, b) { return a + b; }) : 0;
13     }
14
15     this.squareSum = function (values) {
16         return values.length ? values.reduce(function (sum, value) { return sum + value * value;}, 0) : 0;
17     }
18
19     // With sum and sum of squares, we can compute the sample standard deviation in O(1).
20     // See https://rniwa.com/2012-11-10/sample-standard-deviation-in-terms-of-sum-and-square-sum-of-samples/
21     this.sampleStandardDeviation = function (numberOfSamples, sum, squareSum) {
22         if (numberOfSamples < 2)
23             return 0;
24         return Math.sqrt(squareSum / (numberOfSamples - 1) - sum * sum / (numberOfSamples - 1) / numberOfSamples);
25     }
26
27     this.supportedConfidenceIntervalProbabilities = function () {
28         var supportedProbabilities = [];
29         for (var quantile in tDistributionQuantiles)
30             supportedProbabilities.push((1 - (1 - quantile) * 2).toFixed(2));
31         return supportedProbabilities
32     }
33
34     // Computes the delta d s.t. (mean - d, mean + d) is the confidence interval with the specified probability in O(1).
35     this.confidenceIntervalDelta = function (probability, numberOfSamples, sum, squareSum) {
36         var quantile = (1 - (1 - probability) / 2);
37         if (!(quantile in tDistributionQuantiles)) {
38             throw 'We only support ' + this.supportedConfidenceIntervalProbabilities().map(function (probability)
39             { return probability * 100 + '%'; } ).join(', ') + ' confidence intervals.';
40         }
41         if (numberOfSamples - 2 < 0)
42             return NaN;
43         var deltas = tDistributionQuantiles[quantile];
44         var degreesOfFreedom = numberOfSamples - 1;
45         if (degreesOfFreedom > deltas.length)
46             throw 'We only support up to ' + deltas.length + ' degrees of freedom';
47
48         // d = c * S/sqrt(numberOfSamples) where c ~ t-distribution(degreesOfFreedom) and S is the sample standard deviation.
49         return deltas[degreesOfFreedom - 1] * this.sampleStandardDeviation(numberOfSamples, sum, squareSum) / Math.sqrt(numberOfSamples);
50     }
51
52     this.confidenceInterval = function (values, probability) {
53         var sum = this.sum(values);
54         var mean = sum / values.length;
55         var delta = this.confidenceIntervalDelta(probability || 0.95, values.length, sum, this.squareSum(values));
56         return [mean - delta, mean + delta];
57     }
58
59     var tDistributionQuantiles = {
60         0.9: [
61             3.077684, 1.885618, 1.637744, 1.533206, 1.475884, 1.439756, 1.414924, 1.396815, 1.383029, 1.372184,
62             1.363430, 1.356217, 1.350171, 1.345030, 1.340606, 1.336757, 1.333379, 1.330391, 1.327728, 1.325341,
63             1.323188, 1.321237, 1.319460, 1.317836, 1.316345, 1.314972, 1.313703, 1.312527, 1.311434, 1.310415,
64             1.309464, 1.308573, 1.307737, 1.306952, 1.306212, 1.305514, 1.304854, 1.304230, 1.303639, 1.303077,
65             1.302543, 1.302035, 1.301552, 1.301090, 1.300649, 1.300228, 1.299825, 1.299439, 1.299069, 1.298714,
66
67             1.298373, 1.298045, 1.297730, 1.297426, 1.297134, 1.296853, 1.296581, 1.296319, 1.296066, 1.295821,
68             1.295585, 1.295356, 1.295134, 1.294920, 1.294712, 1.294511, 1.294315, 1.294126, 1.293942, 1.293763,
69             1.293589, 1.293421, 1.293256, 1.293097, 1.292941, 1.292790, 1.292643, 1.292500, 1.292360, 1.292224,
70             1.292091, 1.291961, 1.291835, 1.291711, 1.291591, 1.291473, 1.291358, 1.291246, 1.291136, 1.291029,
71             1.290924, 1.290821, 1.290721, 1.290623, 1.290527, 1.290432, 1.290340, 1.290250, 1.290161, 1.290075],
72         0.95: [
73             6.313752, 2.919986, 2.353363, 2.131847, 2.015048, 1.943180, 1.894579, 1.859548, 1.833113, 1.812461,
74             1.795885, 1.782288, 1.770933, 1.761310, 1.753050, 1.745884, 1.739607, 1.734064, 1.729133, 1.724718,
75             1.720743, 1.717144, 1.713872, 1.710882, 1.708141, 1.705618, 1.703288, 1.701131, 1.699127, 1.697261,
76             1.695519, 1.693889, 1.692360, 1.690924, 1.689572, 1.688298, 1.687094, 1.685954, 1.684875, 1.683851,
77             1.682878, 1.681952, 1.681071, 1.680230, 1.679427, 1.678660, 1.677927, 1.677224, 1.676551, 1.675905,
78
79             1.675285, 1.674689, 1.674116, 1.673565, 1.673034, 1.672522, 1.672029, 1.671553, 1.671093, 1.670649,
80             1.670219, 1.669804, 1.669402, 1.669013, 1.668636, 1.668271, 1.667916, 1.667572, 1.667239, 1.666914,
81             1.666600, 1.666294, 1.665996, 1.665707, 1.665425, 1.665151, 1.664885, 1.664625, 1.664371, 1.664125,
82             1.663884, 1.663649, 1.663420, 1.663197, 1.662978, 1.662765, 1.662557, 1.662354, 1.662155, 1.661961,
83             1.661771, 1.661585, 1.661404, 1.661226, 1.661052, 1.660881, 1.660715, 1.660551, 1.660391, 1.660234],
84         0.975: [
85             12.706205, 4.302653, 3.182446, 2.776445, 2.570582, 2.446912, 2.364624, 2.306004, 2.262157, 2.228139,
86             2.200985, 2.178813, 2.160369, 2.144787, 2.131450, 2.119905, 2.109816, 2.100922, 2.093024, 2.085963,
87             2.079614, 2.073873, 2.068658, 2.063899, 2.059539, 2.055529, 2.051831, 2.048407, 2.045230, 2.042272,
88             2.039513, 2.036933, 2.034515, 2.032245, 2.030108, 2.028094, 2.026192, 2.024394, 2.022691, 2.021075,
89             2.019541, 2.018082, 2.016692, 2.015368, 2.014103, 2.012896, 2.011741, 2.010635, 2.009575, 2.008559,
90
91             2.007584, 2.006647, 2.005746, 2.004879, 2.004045, 2.003241, 2.002465, 2.001717, 2.000995, 2.000298,
92             1.999624, 1.998972, 1.998341, 1.997730, 1.997138, 1.996564, 1.996008, 1.995469, 1.994945, 1.994437,
93             1.993943, 1.993464, 1.992997, 1.992543, 1.992102, 1.991673, 1.991254, 1.990847, 1.990450, 1.990063,
94             1.989686, 1.989319, 1.988960, 1.988610, 1.988268, 1.987934, 1.987608, 1.987290, 1.986979, 1.986675,
95             1.986377, 1.986086, 1.985802, 1.985523, 1.985251, 1.984984, 1.984723, 1.984467, 1.984217, 1.983972],
96         0.99: [
97             31.820516, 6.964557, 4.540703, 3.746947, 3.364930, 3.142668, 2.997952, 2.896459, 2.821438, 2.763769,
98             2.718079, 2.680998, 2.650309, 2.624494, 2.602480, 2.583487, 2.566934, 2.552380, 2.539483, 2.527977,
99             2.517648, 2.508325, 2.499867, 2.492159, 2.485107, 2.478630, 2.472660, 2.467140, 2.462021, 2.457262,
100             2.452824, 2.448678, 2.444794, 2.441150, 2.437723, 2.434494, 2.431447, 2.428568, 2.425841, 2.423257,
101             2.420803, 2.418470, 2.416250, 2.414134, 2.412116, 2.410188, 2.408345, 2.406581, 2.404892, 2.403272,
102
103             2.401718, 2.400225, 2.398790, 2.397410, 2.396081, 2.394801, 2.393568, 2.392377, 2.391229, 2.390119,
104             2.389047, 2.388011, 2.387008, 2.386037, 2.385097, 2.384186, 2.383302, 2.382446, 2.381615, 2.380807,
105             2.380024, 2.379262, 2.378522, 2.377802, 2.377102, 2.376420, 2.375757, 2.375111, 2.374482, 2.373868,
106             2.373270, 2.372687, 2.372119, 2.371564, 2.371022, 2.370493, 2.369977, 2.369472, 2.368979, 2.368497,
107             2.368026, 2.367566, 2.367115, 2.366674, 2.366243, 2.365821, 2.365407, 2.365002, 2.364606, 2.364217]
108     };
109
110     this.MovingAverageStrategies = [
111         {
112             id: 1,
113             label: 'Simple Moving Average',
114             parameterList: [
115                 {label: "Backward window size", value: 8, min: 2, step: 1},
116                 {label: "Forward window size", value: 4, min: 0, step: 1}
117             ],
118             execute: function (backwardWindowSize, forwardWindowSize, values) {
119                 var averages = new Array(values.length);
120                 // We use naive O(n^2) algorithm for simplicy as well as to avoid accumulating round-off errors.
121                 for (var i = 0; i < values.length; i++) {
122                     var sum = 0;
123                     var count = 0;
124                     for (var j = i - backwardWindowSize; j < i + backwardWindowSize; j++) {
125                         if (j >= 0 && j < values.length) {
126                             sum += values[j];
127                             count++;
128                         }
129                     }
130                     averages[i] = sum / count;
131                 }
132                 return averages;
133             },
134
135         },
136         {
137             id: 2,
138             label: 'Cumulative Moving Average',
139             execute: function (values) {
140                 var averages = new Array(values.length);
141                 var sum = 0;
142                 for (var i = 0; i < values.length; i++) {
143                     sum += values[i];
144                     averages[i] = sum / (i + 1);
145                 }
146                 return averages;
147             }
148         },
149         {
150             id: 3,
151             label: 'Exponential Moving Average',
152             parameterList: [{label: "Smoothing factor", value: 0.1, min: 0.001, max: 0.9}],
153             execute: function (smoothingFactor, values) {
154                 if (!values.length || typeof(smoothingFactor) !== "number")
155                     return null;
156
157                 var averages = new Array(values.length);
158                 var movingAverage = 0;
159                 averages[0] = values[0];
160                 for (var i = 1; i < values.length; i++)
161                     averages[i] = smoothingFactor * values[i] + (1 - smoothingFactor) * averages[i - 1];
162                 return averages;
163             }
164         },
165     ];
166
167     this.EnvelopingStrategies = [
168         {
169             id: 100,
170             label: 'Average Difference',
171             description: 'The average difference between consecutive values.',
172             execute: function (values, movingAverages) {
173                 if (values.length < 1)
174                     return NaN;
175
176                 var diff = 0;
177                 for (var i = 1; i < values.length; i++)
178                     diff += Math.abs(values[i] - values[i - 1]);
179
180                 return diff / values.length;
181             }
182         },
183         {
184             id: 101,
185             label: 'Moving Average Standard Deviation',
186             description: 'The square root of the average deviation from the moving average with Bessel\'s correction.',
187             execute: function (values, movingAverages) {
188                 if (values.length < 1)
189                     return NaN;
190
191                 var diffSquareSum = 0;
192                 for (var i = 1; i < values.length; i++) {
193                     var diff = (values[i] - movingAverages[i]);
194                     diffSquareSum += diff * diff;
195                 }
196
197                 return Math.sqrt(diffSquareSum / (values.length - 1));
198             }
199         },
200     ];
201 })();
202
203 if (typeof module != 'undefined') {
204     for (var key in Statistics)
205         module.exports[key] = Statistics[key];
206 }