基于DTW距離的相似性查詢和shapelets分類算法研究.pdf

1、隨著時間序列挖掘相關(guān)技術(shù)的不斷發(fā)展，如何權(quán)衡算法效率與準確性成為研究人員關(guān)注的焦點。由于時間序列的高維性和復雜性特點，通常難以既高效又準確地對時間序列進行分析和處理。因此在不丟失關(guān)鍵信息的前提下，對時間序列進行適當?shù)慕稻S處理，降低算法中對數(shù)據(jù)維度依賴性極大的運算復雜度，以獲得高效與準確兩者的平衡有一定的理論意義和應(yīng)用價值。
　　本文分析了時間序列挖掘算法的特點，重點對相似性查詢和分類的關(guān)鍵技術(shù)進行了研究，分析比對了經(jīng)典算法以及其存

2、在的問題，提出基于滑動窗口分段的下界距離算法和基于高效子序列匹配的shapelets轉(zhuǎn)化分類算法，從理論和實際數(shù)據(jù)兩方面證明了改進算法的可行性和有效性。主要工作如下：
　?。?）時間序列基礎(chǔ)算法分析。針對時間序列挖掘中的表示方法和距離度量方法進行了總結(jié)與分析，列舉相應(yīng)的經(jīng)典算法進行詳細說明，并對其進行比較。介紹并分析了時間序列相似性查詢與分類的研究目的、算法原理、實際應(yīng)用等相關(guān)內(nèi)容。
　　（2）提出基于滑動窗口分段的下界距離

3、算法。下界距離算法在提高時間序列相似性查詢效率、減少冗余計算等方面起非常重要的作用，現(xiàn)有的基于點對累積近似表示法的下界算法，相似度計算的時間代價較小，但當時間序列振幅波動較大時，往往不能緊致地擬合時間序列。針對這一問題，在下界算法中引入滑動窗口分段表示法，提出一種基于滑動窗口分段的動態(tài)時間彎曲下界算法，構(gòu)建擬合度更高的上下邊界曲線，對時間序列進行過濾，篩除相似性較差的時間序列。該算法能夠有效地簡化時間序列相似度的計算過程，降低運算復雜度

4、，提高相似性查詢效率，且當時間序列的振幅波動較大時，取得較高計算精度與效率。
　　（3）提出基于高效子序列匹配的shapelets轉(zhuǎn)化分類算法。由于大量復雜的距離計算，使得整個分類過程效率非常低，會耗費大量時間，現(xiàn)有的優(yōu)化算法都無法徹底解決這個問題。針對這一問題，在shapelets分類算法中引入點對累積近似表示法和一種高效子序列匹配算法，提出一種基于高效子序列匹配的shapelets轉(zhuǎn)化分類算法，先用點對累積近似表示法對數(shù)據(jù)進行