基于離散余弘變換的時(shí)間序列分類(lèi)問(wèn)題研究.pdf

1、時(shí)間序列數(shù)據(jù)一般是指隨時(shí)間有序變化的數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)一般采用等時(shí)間間隔測(cè)量。如何充分有效地管理和利用好這些時(shí)間序列數(shù)據(jù),并對(duì)其中隱藏的規(guī)律和知識(shí)進(jìn)行挖掘,在工業(yè)界和學(xué)術(shù)界都受到了廣泛關(guān)注。對(duì)時(shí)間序列進(jìn)行分類(lèi)是時(shí)間序列數(shù)據(jù)挖掘領(lǐng)域的主要任務(wù)之一。時(shí)間序列分類(lèi)任務(wù)的輸入是整個(gè)時(shí)間序列,分類(lèi)的目的是給該序列賦予某個(gè)類(lèi)別標(biāo)號(hào)。由于時(shí)間序列數(shù)據(jù)所具有的海量性、高維度、高噪聲等特點(diǎn),時(shí)間序列分類(lèi)比一般的分類(lèi)問(wèn)題要復(fù)雜,這使得一般的分類(lèi)算法不能直接應(yīng)用

2、于時(shí)間序列的分類(lèi)。近一二十年來(lái),研究人員開(kāi)發(fā)了很多算法用于時(shí)間序列的分類(lèi),本文基于這些研究成果,在時(shí)間序列的維度約簡(jiǎn)和分類(lèi)方面做了相關(guān)的研究。本文主要完成了以下兩個(gè)方面的工作:
　　 1.利用離散余弦變換對(duì)時(shí)間序列進(jìn)行維度約簡(jiǎn)。如何對(duì)時(shí)間序列進(jìn)行維度約簡(jiǎn)是時(shí)間序列數(shù)據(jù)挖掘研究的基礎(chǔ)問(wèn)題。由于時(shí)間序列固有的高維度的特點(diǎn),直接在原始時(shí)間序列上進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘工作會(huì)引起“維度災(zāi)難”,因此通常情況下,在進(jìn)行時(shí)間序列的數(shù)據(jù)挖掘前,首先要對(duì)時(shí)間

3、序列進(jìn)行維度約簡(jiǎn)。實(shí)際應(yīng)用中已經(jīng)開(kāi)發(fā)出了離散傅里葉變換、離散小波變換、分段線性近似等方法用于對(duì)序列進(jìn)行變換處理。這些約簡(jiǎn)方法大都具有一定的局限性,因此開(kāi)發(fā)更加健壯的維度約簡(jiǎn)方法具有十分重要的意義。離散余弦變換作為一種實(shí)數(shù)域變換,克服了離散傅里葉變換中復(fù)數(shù)域變換的缺點(diǎn),因此在數(shù)字信號(hào)處理、頻譜分析、圖形圖像處理等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。本文采用離散余弦變換對(duì)原始時(shí)間序列進(jìn)行維度約簡(jiǎn),在約簡(jiǎn)后的數(shù)據(jù)上進(jìn)行相似性搜索及分類(lèi)工作。仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明

4、,本文所采用的方法在多個(gè)指標(biāo)上具有很好的表現(xiàn),具有很好的相似性搜索及分類(lèi)效果。
　　 2.基于離散余弦變換的時(shí)間序列分類(lèi)工作。利用離散余弦變換對(duì)時(shí)間序列進(jìn)行了維度約簡(jiǎn)后,為進(jìn)一步的分類(lèi)工作奠定了基礎(chǔ)。在對(duì)時(shí)間序列進(jìn)行分類(lèi)時(shí),基于距離的分類(lèi)方法是一種經(jīng)典的也是十分常用的方法。K-近鄰算法是一種理論上比較成熟的方法,而加權(quán)k-近鄰算法作為k-近鄰算法的一種改進(jìn),克服了k-近鄰算法的一些不足,利用其進(jìn)行分類(lèi)時(shí)的分類(lèi)正確率明顯提高。本文