$derivative (ventana) (operador de expresión)

Definición

$derivative

Devuelve la tasa promedio de cambio dentro de la ventana especificada, que se calcula usando:

• Primer y último documento en la etapa $setWindowFields ventana.

• Numerador, que se establece en el resultado de restar el valor numérico de la expresión para el primer documento del valor de expresión para el último documento.

• Denominador, que se establece como el resultado de restar el valor del campo sortBy del primer documento al valor del campo sortBy del último documento.

$derivative solo está disponible en la fase $setWindowFields. Debe especificar una ventana en la $setWindowFields etapa al usar $derivative.

$derivative sintaxis:

{
   $derivative: {
      input: <expression>,
      unit: <time unit>
   }
}

$derivative toma un documento con estos campos:

Comportamiento

Debes especificar una ventana en la etapa $setWindowFields al utilizar $derivative.

Ejemplo

Crea una colección deliveryFleet que contenga las lecturas del odómetro de camiones de entrega registradas en intervalos de 30 segundos:

db.deliveryFleet.insertMany( [
   { truckID: "1", timeStamp: new Date( "2020-05-18T14:10:30Z" ), miles: 1295.1 },
   { truckID: "1", timeStamp: new Date( "2020-05-18T14:11:00Z" ), miles: 1295.63 },
   { truckID: "1", timeStamp: new Date( "2020-05-18T14:11:30Z" ), miles: 1296.25 },
   { truckID: "1", timeStamp: new Date( "2020-05-18T14:12:00Z" ), miles: 1296.76 },
   { truckID: "2", timeStamp: new Date( "2020-05-18T14:10:30Z" ), miles: 10234.1 },
   { truckID: "2", timeStamp: new Date( "2020-05-18T14:11:00Z" ), miles: 10234.33 },
   { truckID: "2", timeStamp: new Date( "2020-05-18T14:11:30Z" ), miles: 10234.73 },
   { truckID: "2", timeStamp: new Date( "2020-05-18T14:12:00Z" ), miles: 10235.13 }
] )

Este ejemplo utiliza $derivative en la etapa de $setWindowFields para obtener la velocidad promedio en millas por hora de cada camión, y la etapa de $match para filtrar los resultados a camiones cuya velocidad superó las 50 millas por hora:

db.deliveryFleet.aggregate( [
   {
      $setWindowFields: {
         partitionBy: "$truckID",
         sortBy: { timeStamp: 1 },
         output: {
            truckAverageSpeed: {
               $derivative: {
                  input: "$miles",
                  unit: "hour"
               },
               window: {
                  range: [ -30, 0 ],
                  unit: "second"
               }
            }
         }
      }
   },
   {
      $match: {
         truckAverageSpeed: {
            $gt: 50
         }
      }
   }
] )

En el ejemplo:

• La etapa $setWindowFields obtiene la velocidad media en millas por hora de cada camión:

  • partitionBy: "$truckID" particiona los documentos de la colección en truckID.

  • sortBy: { timeStamp: 1 } ordena los documentos de cada partición por timeStamp en orden ascendente (1), por lo que la lectura del odómetro más temprana aparece primero.

  • output establece el valor derivado miles en un nuevo campo llamado truckAverageSpeed usando $derivative que se ejecuta en una ventana de rango.

    • La expresión de entrada está establecida en "$miles", que se utiliza en el numerador para el cálculo de la derivada.

    • La $derivative unidad se establece en "hour" para el campo timeStamp, que se usa en el denominador para el cálculo de la derivada.

    • La ventana contiene el rango entre un límite inferior de -30 segundos (los 30 segundos anteriores del documento actual en la salida) y 0 segundos (se corresponde con el valor timeStamp del documento actual en la salida). Esto significa que $derivative devuelve la velocidad promedio de cada camión en millas por hora en la ventana de 30 segundos.

• La etapa de $match utiliza el operador de mayor que $gt para filtrar los resultados a camiones cuya velocidad superó las 50 millas por hora.

En la siguiente salida de ejemplo, la velocidad del camión 1 se muestra en el campo truckAverageSpeed. La velocidad del camión 2 no se muestra porque el camión 2 no superó las 50 millas por hora.

{ "_id" : ObjectId("60cb8a7e833dfeadc8e6285c"), "truckID" : "1",
  "timeStamp" : ISODate("2020-05-18T14:11:00Z"), "miles" : 1295.63,
  "truckAverageSpeed" : 63.60000000002401 }
{ "_id" : ObjectId("60cb8a7e833dfeadc8e6285d"), "truckID" : "1",
  "timeStamp" : ISODate("2020-05-18T14:11:30Z"), "miles" : 1296.25,
  "truckAverageSpeed" : 74.3999999999869 }
{ "_id" : ObjectId("60cb8a7e833dfeadc8e6285e"), "truckID" : "1",
  "timeStamp" : ISODate("2020-05-18T14:12:00Z"), "miles" : 1296.76,
  "truckAverageSpeed" : 61.199999999998916 }