Research Article

A New Fuzzy Logic-Based Similarity Measure Applied to Large Gap Imputation for Uncorrelated Multivariate Time Series

Table 3

Average imputation performance indices of various imputation algorithms on MAREL-Carnot dataset (35,334 collected points).

Gap size Method Accuracy indices Shape indices
1-Sim 1- RMSE FSD FB 1-FA2

1% FSMUMI0.0510.1561.5320.044 0.081 0.191
Amelia 0.187 0.544 5.132 0.378 0.354 0.482
FcM 0.156 0.342 4.037 0.4 0.347 0.338
MI 0.192 0.561 5.282 0.396 0.365 0.497
MICE 0.166 0.608 5.596 0.423 0.35 0.436
missForest 0.165 0.472 4.422 0.385 0.355 0.381
na.approx 0.061 0.171 1.748 0.0670.060.161
DTWUMI 0.084 0.181 2.466 0.214 0.149 0.198

2% FSMUMI 0.045 0.037 1.446 0.053 0.083 0.182
Amelia 0.146 0.369 4.743 0.211 0.222 0.429
FcM 0.116 0.06 3.418 0.415 0.237 0.231
MI 0.146 0.364 4.72 0.218 0.228 0.435
MICE 0.129 0.369 4.711 0.197 0.21 0.413
missForest 0.116 0.155 3.575 0.33 0.193 0.258
na.approx 0.06 0.07 2.012 0.045 0.094 0.214
DTWUMI0.0420.0181.0950.0290.0660.154

3% FSMUMI0.0530.111.294 0.134 0.080.166
Amelia 0.176 0.503 4.694 0.426 0.224 0.478
FcM 0.139 0.251 3.35 0.441 0.237 0.314
MI 0.17 0.531 4.474 0.354 0.221 0.476
MICE 0.157 0.552 4.905 0.34 0.184 0.429
missForest 0.139 0.345 3.556 0.422 0.184 0.346
na.approx 0.068 0.224 1.790.0620.056 0.169
DTWUMI 0.096 0.216 2.587 0.329 0.136 0.223

4% FSMUMI0.0590.0581.466 0.0940.101 0.183
Amelia 0.171 0.44 4.389 0.287 0.2 0.456
FcM 0.126 0.152 2.779 0.285 0.203 0.727
MI 0.166 0.41 4.234 0.277 0.204 0.444
MICE 0.15 0.379 4.15 0.268 0.19 0.411
missForest 0.129 0.234 3.134 0.23 0.187 0.303
na.approx 0.077 0.13 2.0060.068 0.135 0.268
DTWUMI 0.07 0.105 1.77 0.15 0.120.138

5% FSMUMI0.051 0.222.025 0.227 0.1520.167
Amelia 0.151 0.551 4.924 0.303 0.189 0.461
FcM 0.113 0.337 3.606 0.301 0.199 0.254
MI 0.143 0.567 4.612 0.249 0.123 0.448
MICE 0.131 0.523 4.75 0.274 0.188 0.419
missForest 0.104 0.371 3.443 0.229 0.147 0.274
na.approx 0.0650.213 2.0710.1750.038 0.233
DTWUMI 0.067 0.275 2.363 0.22 0.157 0.242

7.5% FSMUMI0.0430.0561.52 0.0750.0390.189
Amelia 0.14 0.42 4.546 0.191 0.197 0.437
FcM 0.104 0.123 3.12 0.328 0.198 0.23
MI 0.142 0.427 4.624 0.222 0.222 0.443
MICE 0.126 0.38 4.375 0.206 0.208 0.437
missForest 0.112 0.202 3.587 0.329 0.228 0.288
na.approx 0.073 0.081 2.043 0.092 0.107 0.243
DTWUMI 0.06 0.102 1.9990.071 0.074 0.215

10% FSMUMI0.0530.0981.6420.0830.0550.191
Amelia 0.14 0.3 4.294 0.24 0.142 0.442
FcM 0.1 0.098 3.68 0.136 0.101 0.303
MI 0.14 0.112 4.294 0.24 0.142 0.442
MICE 0.12 0.42 4.066 0.152 0.077 0.383
missForest 0.097 0.461 3.049 0.104 0.117 0.255
na.approx 0.071 0.529 1.873 0.098 0.094 0.253
DTWUMI 0.081 0.381 3.293 0.119 0.124 0.224